Khiếm khuyết hệ thống cấp thoát nước trong các công trình nhà ở dân dụng: Phân tích các bất thường và nguyên nhân gây ra

Khiếm khuyết hệ thống cấp thoát nước trong các công trình nhà ở dân dụng: Phân tích các bất thường và nguyên nhân gây ra

Plumbing defects in residential buildings: analysis of anomalies and their causes

SHARE COMMENTS

1 – GIỚI THIỆU

Hầu hết các chủ sở hữu nhà ở dân dụng thường xuyên phản ánh các vấn đề liên quan đến hệ thống cấp thoát nước trong công trình của mình. Nếu được phát hiện ở giai đoạn sớm, các khiếm khuyết liên quan đến hệ thống cấp thoát nước có thể được sửa chữa một cách dễ dàng và tiết kiệm chi phí. Tuy nhiên, nếu không được phát hiện và xử lý trong thời gian dài, chúng có thể dẫn đến những hư hại nghiêm trọng và phát sinh chi phí sửa chữa rất lớn. Mặc dù đây là vấn đề phổ biến, các nghiên cứu chuyên sâu về các bất thường trong hệ thống cấp thoát nước cùng với nguyên nhân cốt lõi của chúng trong các công trình nhà ở dân dụng vẫn còn rất hạn chế. Bài nghiên cứu này đặt mục tiêu khám phá và hệ thống hóa các khiếm khuyết trong hệ thống cấp thoát nước, các nguyên nhân tiềm ẩn, phương pháp chẩn đoán cũng như kỹ thuật bảo trì và sửa chữa trong các công trình nhà ở dân dụng.

Ngành xây dựng và công trình là một trong những ngành lớn nhất tại Australia, đóng góp khoảng 9% vào Tổng sản phẩm Quốc nội (GDP) của quốc gia này và được dự báo sẽ tăng trưởng 2,4% trong năm năm tiếp theo (Ủy ban Công nghiệp và Kỹ năng Australia – AISC, 2022). Phạm vi hoạt động của ngành chủ yếu bao gồm xây dựng nhà ở, xây dựng công trình phi nhà ở, xây dựng công trình hạ tầng kỹ thuật nặng, cải tạo và mở rộng công trình (Chính phủ Australia, 2021). Theo Bộ luật Xây dựng Quốc gia (National Construction Code – NCC) hạng 1–4, các công trình nhà ở dân dụng được phân loại gồm: nhà ở đơn lập (nhà ở riêng lẻ, độc lập mang tính chất gia đình hoặc dân cư), các tòa nhà căn hộ, các cơ sở lưu trú dài hạn hoặc tạm thời dành cho nhiều cá nhân không có quan hệ thân thích (ví dụ: nhà trọ, nhà khách, ký túc xá, khu lưu trú cho người lao động và các cơ sở chăm sóc) cùng một phần của công trình được sử dụng làm nơi cư trú duy nhất trong một tòa nhà phi nhà ở (chẳng hạn như nhà ở của người quản lý tại một cơ sở kho bãi) (Hội đồng Bộ luật Xây dựng Australia, 2020). Hiện tại, Australia có khoảng 10,6 triệu đơn vị nhà ở dân dụng với tổng giá trị vượt 8 nghìn tỷ đô la Australia (Cục Thống kê Australia, 2021). Do đó, lĩnh vực nhà ở dân dụng là một đóng góp quan trọng cho sự phát triển kinh tế – xã hội của Australia (Sandanayake và cộng sự, 2021).

Tuy nhiên, khiếm khuyết công trình từ lâu đã là vấn đề lớn ảnh hưởng đến giá trị của các công trình nhà ở dân dụng (Chong và Low, 2006; Johnston và Reid, 2019; Gurmu và cộng sự, 2020). Các khiếm khuyết công trình thường xuất phát từ thiết kế kém, thông số kỹ thuật không phù hợp, thi công sai quy trình và thiếu công tác bảo trì định kỳ (Kian, 2004). Các khiếm khuyết phổ biến nhất trong nhà ở dân dụng tại Australia bao gồm: nứt tường trong và ngoài nhà, rò rỉ nước và thấm nước từ bên ngoài, hư hỏng các cấu kiện và vật liệu xây dựng, và sự cố hệ thống cấp thoát nước (Mozo, 2019; PICA, 2021). Theo số liệu từ Dịch vụ Bất động sản và Tài chính, có tới 22% tổng số khiếm khuyết trong các công trình nhà ở dân dụng có liên quan đến sự cố cấp thoát nước (PICA, 2021).

Vì vậy, các khiếm khuyết trong hệ thống cấp thoát nước có thể là nguyên nhân chính dẫn đến suy giảm chất lượng, hư hỏng và mất khả năng chịu lực của kết cấu công trình (Bakri và Mydin, 2014; Jeff, 2018; Josey và Gong, 2021). Nhiều vấn đề trong hệ thống cấp thoát nước có thể được phát hiện trong quá trình thi công và kiểm tra nghiệm thu công trình. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, chúng bị bỏ qua cho đến khi hệ thống được chủ nhà đưa vào sử dụng thực tế, hoặc các khiếm khuyết này không biểu hiện rõ ràng trong một khoảng thời gian đáng kể. Việc phát hiện sớm các khiếm khuyết trong hệ thống cấp thoát nước là yếu tố then chốt để ngăn ngừa những thiệt hại nghiêm trọng lan rộng sang các bộ phận khác của công trình.

Các nghiên cứu trước đây về khiếm khuyết hệ thống cấp thoát nước trong nhà ở dân dụng chủ yếu tập trung vào việc nhận diện tổng thể các loại khiếm khuyết trong công trình dân dụng, và chỉ có rất ít nghiên cứu đề cập một cách cụ thể và chuyên sâu đến đặc điểm riêng của các khiếm khuyết liên quan đến hệ thống cấp thoát nước (Chew và cộng sự, 2004; Chew, 2005; Chew và cộng sự, 2008). Mặc dù các nghiên cứu đó đã chỉ ra sự hiện diện của các khiếm khuyết cấp thoát nước, nhưng chưa có phân tích hay điều tra toàn diện nào về các nguyên nhân có thể gây ra các khiếm khuyết trong hệ thống cấp thoát nước của công trình nhà ở dân dụng, cũng như chưa có đánh giá hệ thống về phương pháp chẩn đoán, kỹ thuật bảo trì và sửa chữa phù hợp.

Do đó, nghiên cứu này hướng đến mục tiêu khám phá một cách có hệ thống các khiếm khuyết trong hệ thống cấp thoát nước, nguyên nhân hình thành, phương pháp chẩn đoán cũng như các kỹ thuật bảo trì và sửa chữa liên quan đến hệ thống cấp thoát nước trong các công trình nhà ở dân dụng. Kết quả của nghiên cứu này có thể được sử dụng làm cơ sở để phát triển công cụ quản lý hệ thống cấp thoát nước cho nhà ở dân dụng; đồng thời có thể đóng vai trò là hướng dẫn thực tiễn cho các nhà thầu, thợ lắp đặt đường ống, quản lý cơ sở hạ tầng và kiểm định viên công trình trong việc nhận diện các khiếm khuyết tiềm ẩn trong hệ thống cấp thoát nước, truy xuất nguồn gốc và triển khai các chiến lược giảm thiểu hiệu quả.

2 – MÔ TẢ HỆ THỐNG

Hệ thống cấp thoát nước trong các công trình nhà ở dân dụng là một mạng lưới kỹ thuật phức tạp, đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo chất lượng sống và vận hành an toàn cho toàn bộ công trình. Trong nghiên cứu này, hệ thống cấp thoát nước dân dụng được phân loại thành năm nhóm phụ hệ thống chính, mỗi nhóm bao gồm nhiều cấu kiện, thiết bị và chức năng đặc thù:

Hệ thống cấp nước (Water Supply System) là cơ sở hạ tầng cung cấp nước sạch cho toàn bộ công trình, bao gồm các cấu kiện như đường ống cấp nước chính (supply main piping), bể chứa nước (water tank), đường ống phân phối (distribution pipe), hệ thống cấp nước nóng (hot-water supply) và bơm nước (pumps). Hệ thống này hoạt động theo nguyên lý dẫn nước từ nguồn cung cấp bên ngoài vào công trình, phân phối đến các điểm sử dụng, đồng thời đảm bảo chất lượng nước không bị ô nhiễm trong suốt quá trình vận chuyển. Trong hệ thống này, áp lực nước, nhiệt độ và chất lượng vật liệu ống dẫn là những yếu tố kỹ thuật quan trọng quyết định hiệu suất và độ bền của toàn bộ hệ thống.

Hệ thống thoát nước vệ sinh (Sanitary Plumbing System) chịu trách nhiệm thu gom và dẫn truyền nước thải sinh hoạt từ các thiết bị vệ sinh đến hệ thống xử lý bên ngoài công trình. Các cấu kiện chính của hệ thống này bao gồm: bể phốt (sewerage tank), bơm bể phốt (sewage pumps), đường ống thoát nước vệ sinh và đường ống nước thải (sanitary piping/wastewater piping), bệ vệ sinh (WC pan), két xả nước (flushing cistern), bồn tiểu nam (urinal), bồn tắm và vòi sen (bath and shower unit), hố thu sàn (floor trap), tấm chắn/nắp đậy hố thu sàn (grating/cover for floor trap) và các phụ kiện đi kèm (accessories). Hệ thống thoát nước vệ sinh không chỉ có vai trò kỹ thuật mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng, bởi các sự cố trong hệ thống này như tắc nghẽn, rò rỉ hoặc ngược chiều có thể gây ra ô nhiễm vi sinh vật, phát tán mùi hôi thối và tạo điều kiện cho sự phát triển của nấm mốc, vi khuẩn và côn trùng gây hại.

Hệ thống thoát nước mưa trên mái (Roof Drainage System) có chức năng thu gom và dẫn truyền nước mưa từ mái nhà ra khỏi công trình một cách an toàn và hiệu quả, ngăn ngừa hiện tượng ứ đọng nước và thấm ẩm vào kết cấu công trình. Hệ thống này bao gồm ba nhóm cấu kiện chính: (1) hệ thống thoát nước mưa và hố thu nước (stormwater drains and sumps), đảm nhận vai trò tập trung và dẫn nước từ mái xuống các đường thoát nước; (2) máng xối và ống thoát nước đứng (gutters and downpipes), hệ thống dẫn nước theo chiều ngang và chiều đứng từ rìa mái xuống thoát nước; và (3) tấm lợp mái (roof sheets), đóng vai trò ngăn chặn nước mưa xâm nhập vào kết cấu bên trong. Thiết kế và lắp đặt đúng kỹ thuật của hệ thống này – bao gồm độ dốc mái, kích thước máng xối, số lượng ống thoát nước và cấu tạo các hố thu nước – có ý nghĩa quyết định đến việc ngăn ngừa hư hỏng công trình do nước mưa.

Hệ thống Điều hòa Không khí, Thông gió, Sưởi ấm và Gas (HVAC and Gas System) bao gồm tất cả các thiết bị, đường ống và cấu kiện liên quan đến điều tiết khí hậu trong nhà và cung cấp khí đốt phục vụ sinh hoạt. Trong bối cảnh của nghiên cứu này, hệ thống HVAC được xem xét từ góc độ cấp thoát nước, đặc biệt là các vấn đề liên quan đến hệ thống thoát nước ngưng tụ từ thiết bị điều hòa không khí, khả năng gây ăn mòn cho tấm lợp mái và máng xối khi nước ngưng tụ không được dẫn thoát đúng quy cách. Các đường ống gas trong hệ thống này cũng tiềm ẩn nguy cơ nứt nẻ, biến dạng và ăn mòn nếu sử dụng vật liệu không đạt tiêu chuẩn hoặc lắp đặt không đúng kỹ thuật.

Hệ thống hồ bơi (Swimming Pool) bao gồm kết cấu bể và sàn xung quanh (pool structure and decking) cùng hệ thống bơm tuần hoàn nước (pumps). Trong bối cảnh nhà ở dân dụng, hệ thống hồ bơi đặt ra các yêu cầu kỹ thuật đặc thù về chống thấm, duy trì áp lực nước, xử lý hóa chất và bảo trì thiết bị cơ học. Các sự cố trong hệ thống này thường liên quan đến rò rỉ nước do nứt kết cấu bể, hỏng lớp chống thấm, ăn mòn thiết bị kim loại và hư hỏng bơm tuần hoàn.

Các thiết bị sử dụng nước (water appliances) cũng đóng vai trò quan trọng trong vận hành tổng thể hệ thống cấp thoát nước dân dụng. Các thiết bị phổ biến bao gồm: chậu rửa (sinks), bồn cầu (toilets), vòi sen (showers), bồn tắm (bathtubs), máy giặt (washing machines), máy rửa bát (dishwashers) và máy đun nước nóng (water heaters). Mỗi thiết bị đều có chức năng riêng biệt, đóng góp vào sự tiện nghi, vệ sinh và tiện ích của ngôi nhà. Chất lượng nước cung cấp – đặc biệt là nước cứng có hàm lượng khoáng chất cao – có thể ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động và tuổi thọ của thiết bị thông qua hiện tượng đóng cặn (scaling), làm giảm hiệu quả truyền nhiệt và tắc nghẽn đường ống.

Điều kiện khí hậu tại từng khu vực địa lý cũng có ảnh hưởng đáng kể đến mức độ và đặc điểm của các khiếm khuyết trong hệ thống cấp thoát nước dân dụng. Chương trình Phát triển Liên hợp quốc (UNDP, 2023) phân chia điều kiện khí hậu toàn cầu thành bốn vùng chính: khí hậu xích đạo, khí hậu nhiệt đới, khí hậu ôn đới và khí hậu cực. Tại các vùng khí hậu nhiệt đới (như Đông Nam Á, Nam Á, Trung Phi và Châu Đại Dương), lượng mưa lớn và nhiệt độ cao thường xuyên quanh năm khiến hệ thống cấp thoát nước phải chịu áp lực cao từ các hiện tượng thời tiết cực đoan, gây nứt mối nối ống, hở liên kết mái và rò rỉ. Độ ẩm cao kéo dài dẫn đến hiện tượng ẩm ướt, từ đó tạo điều kiện cho nấm mốc, vi khuẩn phát triển và côn trùng sinh sản trong hệ thống thoát nước. Tại các vùng khí hậu ôn đới (như Canada, Trung Quốc, Pháp, Đức, Nhật Bản, Thụy Điển, Hoa Kỳ và miền nam Australia), sự thay đổi nhiệt độ theo mùa gây ra hiện tượng giãn nở và co rút của vật liệu ống dẫn, dẫn đến nứt và rò rỉ vào mùa hè, trong khi mùa đông có thể gây đóng băng nước trong ống tại một số khu vực, làm nứt vỡ đường ống. Tại các vùng khí hậu cực (trên vĩ tuyến 70° Bắc và dưới vĩ tuyến 65° Nam), hiện tượng đóng băng nước gây tắc nghẽn và nứt vỡ đường ống là sự cố cấp thoát nước phổ biến và nghiêm trọng nhất.

3 – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu này áp dụng phương pháp tổng quan tài liệu có hệ thống (Systematic Literature Review – SLR) đối với các nghiên cứu trước đây. Tổng quan tài liệu có hệ thống là một chiến lược phương pháp luận nhằm tìm kiếm các câu trả lời rõ ràng và có căn cứ cho câu hỏi nghiên cứu đặt ra (Okoli và Schabram, 2010). Theo Xiao và Watson (2019), việc thực hiện tổng quan tài liệu theo phương pháp có hệ thống có thể nâng cao chất lượng, khả năng tái lập, độ tin cậy và tính hợp lệ của kết quả tổng quan.

Quá trình tìm kiếm tài liệu được thực hiện thông qua hai cơ sở dữ liệu học thuật chính là Scopus và Google Scholar nhằm xác định các vấn đề liên quan đến cấp thoát nước trong các công trình nhà ở dân dụng. Nghiên cứu ưu tiên sử dụng cơ sở dữ liệu Scopus do cơ sở dữ liệu này có phạm vi bao phủ rộng hơn các ấn phẩm học thuật, quy trình lập chỉ mục nhanh hơn và cho phép truy xuất các ấn phẩm gần đây một cách hiệu quả hơn (Tarekegn Gurmu và cộng sự, 2022).

Chuỗi tìm kiếm sử dụng trên Scopus được xác định như sau: TITLE-ABS-KEY (plumbing AND (issues OR defects) AND (residential AND buildings OR apartment)) AND PUBYEAR > 1999 AND PUBYEAR < 2022 AND (LIMIT-TO (LANGUAGE, “English”)). Chuỗi tìm kiếm tương ứng trên Google Scholar là: (“plumbing, AND issues OR defects, AND residential OR buildings OR Apartments”).

Quy trình tổng quan trong nghiên cứu này tuân theo giao thức PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses – Các mục báo cáo ưu tiên cho tổng quan hệ thống và phân tích tổng hợp) do Moher và cộng sự (2009) xây dựng. Quy trình này bao gồm bốn giai đoạn chính: (1) Xác định (Identification) – Tìm kiếm và thu thập tài liệu ban đầu; (2) Sàng lọc (Screening) – Sàng lọc tiêu đề và tóm tắt để loại bỏ các tài liệu không phù hợp; (3) Đánh giá tính đủ điều kiện (Eligibility) – Đọc toàn văn và đánh giá mức độ phù hợp của tài liệu với mục tiêu nghiên cứu; và (4) Đưa vào phân tích (Inclusion) – Xác định danh sách tài liệu cuối cùng được đưa vào phân tích.

Kết quả tìm kiếm ban đầu cho thấy cơ sở dữ liệu Scopus trả về 20 tài liệu, trong khi Google Scholar trả về 36.500 kết quả. Các tác giả đã sàng lọc tiêu đề và mô tả trên Google Scholar và chọn ra 56 bài viết có liên quan. Kết quả tìm kiếm được xuất ra dưới dạng tệp CSV (Comma-Separated Values – Giá trị phân cách bằng dấu phẩy) và chuyển sang Microsoft Excel để phân tích. Ngoài ra, các tài liệu xám (grey literature) cũng được thu thập từ các trang web của cơ quan chính phủ và công ty tư nhân. Bước này giúp trích xuất dữ liệu xuất bản, loại bỏ các tài liệu trùng lặp và sàng lọc ấn phẩm dựa trên tóm tắt và chủ đề. Trong quá trình này, các ấn phẩm có nghiên cứu liên quan đến vấn đề cấp thoát nước trong nhà ở dân dụng được xác định. Quy trình sàng lọc tiêu đề và tóm tắt đã loại trừ tất cả các ấn phẩm có tiêu đề không liên quan đến phạm vi và mục tiêu nghiên cứu, cũng như các ấn phẩm không có tóm tắt. Sau cùng, 35 ấn phẩm học thuật được chọn để phân tích. Ngoài ra, bảy báo cáo từ Cơ quan Quản lý Xây dựng Victoria, Australia cũng được đưa vào phân tích. Tổng cộng, 42 ấn phẩm được xác định là đủ điều kiện để phân tích chuyên sâu. Các ấn phẩm được chọn bao gồm 25 bài báo khoa học đăng trên tạp chí chuyên ngành, 5 kỷ yếu hội thảo, 8 báo cáo kỹ thuật, 2 cuốn sách và 2 luận văn/luận án.

Về phương pháp phân tích, có nhiều phương pháp có thể được sử dụng trong nghiên cứu định tính, bao gồm: hiện tượng học (phenomenology), thông diễn học (hermeneutics), lý thuyết nền tảng (grounded theory), dân tộc học (ethnography), phân tích địa lý phát sinh (phylogeographic) và phân tích nội dung (content analysis) (Bengtsson, 2016). Nghiên cứu này áp dụng phương pháp phân tích nội dung (content analysis) để hiểu các khiếm khuyết trong hệ thống cấp thoát nước và các nguyên nhân tiềm ẩn của chúng. Theo Krippendorff (2018), phân tích nội dung là kỹ thuật để đưa ra các suy luận có khả năng tái lập và hợp lệ từ các văn bản trong bối cảnh sử dụng của chúng. Ngoài ra, phân tích chủ đề (thematic analysis) cũng được thực hiện bằng phần mềm NVivo 12 để xác định các chủ đề nổi bật trong tập hợp tài liệu được phân tích.

Trong quá trình phân tích, hệ thống cấp thoát nước dân dụng được phân loại thành năm nhóm chính: (1) cấp nước; (2) thoát nước vệ sinh; (3) thoát nước mưa trên mái; (4) hệ thống HVAC và gas; và (5) hồ bơi. Các ấn phẩm được chọn lọc đã được phân tích để hiểu các bất thường trong hệ thống cấp thoát nước và các nguyên nhân gây ra các bất thường này trong từng nhóm hệ thống. Phần mềm Microsoft Excel được sử dụng để xây dựng bảng khiếm khuyết và nguyên nhân cho từng nhóm trong hệ thống cấp thoát nước dân dụng. Mỗi bảng bao gồm năm cột: tên cấu kiện (element name), bất thường/khiếm khuyết (anomaly), nguyên nhân (cause), kỹ thuật sửa chữa (repair technique) và tài liệu tham khảo (reference). Từ các bảng này, một bản đồ khái niệm về mối quan hệ bất thường – nguyên nhân (anomaly-cause conceptual map) cho các khiếm khuyết liên quan đến cấp thoát nước trong các công trình nhà ở dân dụng đã được xây dựng (được trình bày trong các Bảng 2 đến Bảng 6 của bài nghiên cứu gốc).

4 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Kết quả phân tích từ khóa tái xuất hiện trong các bài viết được chọn cho thấy các chủ đề xuất hiện thường xuyên nhất là: khiếm khuyết (defects), công trình (building), bảo trì (maintenance), xây dựng (construction), nhà ở dân dụng (residential) và thiết kế (design). Điều này cho thấy các khiếm khuyết hệ thống cấp thoát nước trong nhà ở dân dụng xuất phát từ các lỗi trong quá trình thi công xây dựng, thiếu công tác bảo trì định kỳ và các vấn đề trong thiết kế kỹ thuật.

4.1. Các bất thường và nguyên nhân trong hệ thống cấp nước

Các bất thường trong hệ thống cấp nước dân dụng được nhận diện theo từng cấu kiện thành phần. Đối với đường ống cấp nước chính, các bất thường gồm: rò rỉ nước (do ống không được bịt kín hoặc không được bảo vệ khi xuyên qua các tấm bê tông sàn, hệ thống cấp nước bị hỏng, hoặc sử dụng thiết bị kém chất lượng và lắp đặt hở), ô nhiễm chéo với nước thải (cross-contamination – do ống không được bảo vệ, thiếu giếng kiểm tra và thiếu thiết bị ngăn chặn dòng chảy ngược), tràn nước (do nối chéo giữa nước mưa và nước sinh hoạt, thiếu thiết bị ngăn chặn dòng chảy ngược trên ống xả vòi sen, thiếu giếng kiểm tra hoặc hố thoát nước), vi khuẩn Legionella (do lắp đặt hở, sử dụng vật liệu không tương thích, không bọc cách nhiệt đầy đủ cho ống và bể chứa), dòng chảy chậm (slow discharge), cung cấp không đủ áp lực (less supply), ăn mòn kim loại và gỉ sét từ phụ kiện (metal corrosion), không thể ngắt nguồn cấp để sửa chữa, tiếng ồn khi có dòng chảy.

Đối với bể chứa nước, các bất thường gồm: ăn mòn thân bể chứa, rò rỉ thân bể chứa, thông gió kém hoặc không có thông gió, ngập lụt xung quanh bể chứa (do thiết bị hỏng hoặc van phao bị hỏng), tắc nghẽn ống xả cặn (do thiếu bảo trì/vệ sinh định kỳ, lưới lọc bị hỏng hoặc thiếu lưới lọc), tràn nước (do bể chứa không kín, lưới lọc tràn bị tắc, tỉ lệ dòng vào/tràn không đúng, van phao hỏng), gián đoạn dòng nước vào (interruption to water intake), xi phông ngược (back siphonage – do thiếu thiết bị ngăn chặn dòng chảy ngược), ứ đọng/đoản mạch dòng chảy (stagnation/short-circuiting), ô nhiễm nước, và ăn mòn lưới lọc/bộ lọc.

Đối với đường ống phân phối, các bất thường gồm: rò rỉ nước, ô nhiễm, suy giảm chất lượng (degradation), lưu lượng thoát nước thấp (low discharge rate), tiếng ồn khi có dòng chảy, bố trí đường ống không đẹp thẩm mỹ và ăn mòn các cấu kiện.

Đối với hệ thống cấp nước nóng, các bất thường gồm: tràn nước (do nhiệt độ bộ điều nhiệt quá cao, hoặc cuộn dây bên trong bình đồng bị thủng), thất thoát nhiệt (heat loss – do thiếu hệ thống cách nhiệt), đóng cặn (scaling – do nước cứng chứa nhiều khoáng chất và thiếu vệ sinh định kỳ), vi khuẩn Legionella phát triển, ăn mòn ống, ăn mòn bình chứa và vỡ bình chứa (tank bursting – do ăn mòn nội bộ, tuổi thọ vật liệu, rò rỉ nước hoặc thiết bị hỏng).

Đối với hệ thống bơm nước, các bất thường gồm: ăn mòn (do gioăng bơm nước bị hỏng hoặc rò rỉ chậm), hỏng bơm và van chiều và van cô lập (damaged pumps, reflux and isolating valves – do thiết bị lỗi), tắc nghẽn bơm (choking – do áp lực xả thấp và thiếu bảo trì), quá nhiệt (overheating – do tắc đường ống hút hoặc lưới lọc, thiếu bảo trì), rung động quá mức (excessive vibration – cùng nguyên nhân), và không thể tự động hoán đổi giữa bơm chủ và bơm dự phòng sau mỗi chu kỳ vận hành (do thiết bị lỗi).

4.2. Các bất thường và nguyên nhân trong hệ thống thoát nước vệ sinh

Đối với bể phốt, các bất thường gồm: phá hoại/đột nhập (vandalism/break-in – do lắp đặt hở thiếu che chắn), thấm nước/ứ đọng nước (water penetration/ponding – do thoát nước kém xung quanh bể, bể nổi lên khỏi mặt đất sau mưa lớn, rò rỉ trong hệ thống thoát nước vệ sinh), ăn mòn (corrosion – do rò rỉ trong đường thoát nước), và thoát nước vệ sinh không hoàn toàn (incomplete sewage discharge) – nguyên nhân bao gồm một loạt các lỗi thi công và lắp đặt như: sử dụng mối nối 88° cho đường thoát nước trên mặt đất, không sử dụng kẹp giãn nở tại các mối nối giãn nở, không lắp đường thoát nước mưa dưới lòng đất với vật liệu đệm phù hợp, không có hỗ trợ bê tông cho các đoạn uốn cong, chưa thực hiện thử áp suất thủy tĩnh/khí hoặc thử chân không cho hệ thống trước khi lấp đất, hỗ trợ đường ống không phù hợp, hố thu sàn không tiếp cận được, lắp đặt với độ dốc không đủ, đường thông gió thoát nước có độ nghiêng ngược chiều, không đủ chiều sâu chôn lấp, và sử dụng vật liệu lấp đất không phù hợp.

Đối với bơm bể phốt, các bất thường gồm: ăn mòn (do gioăng bơm hỏng), mất cân bằng (out of balance – do hỏng cánh bơm và thiếu bảo trì), không thể hoán đổi tự động giữa bơm chủ và bơm dự phòng (do thiết bị lỗi), và tắc nghẽn.

Đối với đường ống thoát nước vệ sinh, các bất thường gồm: ăn mòn (do rò rỉ ống, nứt vỡ và dịch chuyển đường ống, lắp đặt không đúng kỹ thuật), rò rỉ (leakages – do nứt vỡ và dịch chuyển đường ống, lắp đặt không đúng kỹ thuật), dòng chảy chậm (slow discharge – do tắc nghẽn và lắp đặt không đúng), không thoát nước (no discharge), xả khí hôi thối vào trong nhà (discharge of foul air into the building – do tắc nghẽn, thiếu vệ sinh và lắp đặt không đúng), ô nhiễm vi nấm và vi khuẩn (fungal and bacterial contamination), và sinh sản của muỗi trong hố thu hở (mosquito breeding in open trap).

Đối với các thiết bị vệ sinh riêng lẻ như bệ vệ sinh (WC pan), bất thường gồm: tiếng ồn khi có dòng chảy (do tắc nghẽn ống thông gió, tắc nghẽn bên trong bồn cầu hoặc tắc đường thoát nước, đường thoát nước bị nứt vỡ, lắp đặt không đúng kỹ thuật), ứ đọng nước xung quanh bệ vệ sinh (do bệ vệ sinh bị hỏng và lắp đặt không đúng), đường ống thoát nước bị tách rời khỏi bệ đứng kiểu đặt chân (do lắp đặt không đúng), và sụp đổ/lệch khỏi vị trí các giá đỡ của bệ vệ sinh treo tường (do lắp đặt không đúng). Đối với két xả nước (flushing cistern), bất thường gồm rò rỉ nước và không khí tại vị trí nối ống xả với bệ vệ sinh. Đối với bồn tiểu nam (urinal), bất thường là tắc nghẽn hố thu (clogged trap – do thiếu vệ sinh). Đối với bồn tắm và vòi sen, bất thường là rò rỉ tại các mối nối ở cạnh tường và khay tắm. Đối với hố thu sàn (floor trap), bất thường là thoát nước chậm (do tắc nghẽn và lắp đặt không đúng). Đối với tấm chắn/nắp đậy hố thu sàn, bất thường là ăn mòn và lỗ hổng không mong muốn để chất thải rắn xâm nhập (do tấm chắn bị hỏng/nứt và lắp đặt không đúng).

4.3. Các bất thường và nguyên nhân trong hệ thống thoát nước mưa trên mái

Đối với hệ thống thoát nước mưa và hố thu nước, bất thường chính là thoát nước mưa không đúng và tắc nghẽn dòng nước mưa (incorrect discharge of roof water and water blockage). Danh sách nguyên nhân rất đa dạng, bao gồm: không có lỗ tràn trong máng xối hộp/tấm chắn mưa và máng xối mái; kích thước máng xối và hố thu nước không đủ; hố thu nước được lắp dưới dạng máng dẫn; không có thiết bị tràn lưu lượng cao cho hố thu nước; khoảng cách giữa ống thoát nước của hố thu với mặt bên thẳng đứng gần nhất của hố quá nhỏ; máng xối hộp không nối vào hố thu nước hoặc tấm chắn mưa có kích thước phù hợp; số lượng ống thoát nước đứng không đủ; thiếu hỗ trợ đầy đủ tại chân máng xối hộp; máng xối hộp không đủ kích thước, bị thu nhỏ kích thước, thiếu mối nối giãn nở; cố định không đủ (không đúng khoảng cách yêu cầu) cho các tấm chắn chân mái, nắp đậy và tường chắn mái; máng thoát nước thung lũng không dẫn trực tiếp vào máng xối mái; hố thu không có lỗ tràn; ống thoát nước đứng được đấu nối vào hệ thống thoát nước vệ sinh; máng xối mái không có độ dốc phù hợp; máng xối hộp được lắp với độ dốc không đủ; và tấm lợp mái bị hỏng hoặc độ dốc mái không đủ.

Đối với máng xối và ống thoát nước đứng, các bất thường tương tự bao gồm thoát nước mưa không đúng và tắc nghẽn dòng nước mái, với nguyên nhân phần lớn trùng với nhóm trên. Ngoài ra còn có các bất thường như thấm nước từ mái, rò rỉ nước mái, nấm mốc đen trên trần nhà (black mould in the ceilings) và ứ đọng nước trên mái (roof ponding) – nguyên nhân là tấm lợp mái bị hỏng và độ dốc mái không đủ.

4.4. Các bất thường và nguyên nhân trong hệ thống HVAC và hệ thống gas

Đối với hệ thống HVAC, bất thường chính là ăn mòn tấm lợp mái và máng xối mái (corrosion to roof sheets and eaves gutters). Nguyên nhân bao gồm: ống thoát nước tundish không xả vào ống thoát nước đứng, máy điều hòa không khí dạng bay hơi được lắp đặt với đường thoát nước nhỏ giọt được thi công kém, van gas được lắp đặt trên đường cấp nước lạnh cho máy làm mát bay hơi, và đường thoát nước từ điều hòa không có độ dốc.

Đối với đường ống gas, các bất thường gồm nứt nẻ, lõm và rãnh trên ống (cracks, dents and gouges) cùng ăn mòn (corrosion). Nguyên nhân là ống bị nứt/hỏng và sử dụng vật liệu ống không đạt tiêu chuẩn kỹ thuật.

4.5. Các bất thường và nguyên nhân trong hệ thống hồ bơi

Đối với kết cấu bể và sàn xung quanh, bất thường gồm: rò rỉ nước nghiêm trọng tại mối nối giữa kết cấu bể và sàn, nứt nẻ, lõm và rãnh, ăn mòn. Nguyên nhân bao gồm: hiệu ứng vi sai (do chuyển vị lún khác nhau giữa các bộ phận), ống bị nứt/hỏng, hư hỏng thành bể và lớp chống thấm.

Đối với hệ thống bơm hồ bơi, các bất thường gồm: ăn mòn (do gioăng bơm nước bị hỏng hoặc rò rỉ chậm), hỏng bơm và van chiều và van cô lập (do thiết bị lỗi), tắc nghẽn bơm (choking – do áp lực xả thấp và thiếu bảo trì), quá nhiệt (overheating – do tắc đường ống hút hoặc lưới lọc, thiếu bảo trì), rung động quá mức (excessive vibration – cùng nguyên nhân), và không thể tự động hoán đổi giữa bơm chủ và bơm dự phòng sau mỗi chu kỳ vận hành (do thiết bị lỗi).

4.6. Phương pháp chẩn đoán các bất thường trong hệ thống cấp thoát nước

Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng có nhiều phương pháp chẩn đoán khác nhau để xác định các bất thường, xác định nguyên nhân và đánh giá mức độ nghiêm trọng của chúng. Các phương pháp này có sự khác nhau về chi phí, phương thức hoạt động, thời gian thực hiện, thiết bị cần thiết và kết quả thu được:

Kiểm tra bằng mắt (Visual inspection) là phương pháp chẩn đoán ban đầu và phổ biến nhất, bao gồm việc quan sát trực tiếp các vị trí rò rỉ nước, đổi màu do ăn mòn, sự phát triển của nấm mốc, vết nứt và lõm trên hệ thống. Kết quả chẩn đoán bằng phương pháp này phụ thuộc vào kiến thức và kinh nghiệm của người thực hiện.

Chụp nhiệt hồng ngoại (Thermography) là phương pháp thích hợp để phát hiện rò rỉ trong các đường ống khó phát hiện bằng mắt thường, đặc biệt là các đường ống chôn trong tường, sàn hoặc trần nhà.

Thử nghiệm áp suất thủy tĩnh (Hydrostatic pressure test) được sử dụng để xác định xem hệ thống đường ống có bị rò rỉ hay không thông qua việc kiểm tra tính toàn vẹn kết cấu của hệ thống ống dưới áp suất nước.

Camera ống kiểm tra kỹ thuật cao (High-tech pipe cameras) cho phép thực hiện kiểm tra trực quan tại các khu vực khó tiếp cận như đường ống chôn dưới đất, đường ống trong tường, trần nhà hoặc bê tông. Camera được đưa vào qua các điểm tiếp cận như lỗ thông gió mái và lỗ thoát nước vệ sinh để quan sát tình trạng ống, hệ thống thoát nước, các vật cản, tắc nghẽn hoặc vết nứt vỡ trong ống, hoặc kiểm tra xem đường ống đã bị xuống cấp chưa.

Hệ thống định vị đường ống, camera hồng ngoại kết hợp với thiết bị nghe điện tử như máy dò rò rỉ âm thanh/thiết bị định vị rò rỉ (audio leak detector/leak locators), bộ tương quan tiếng ồn rò rỉ (leak noise correlators) và thiết bị ghi nhật ký rò rỉ (leak loggers) được sử dụng để định vị chính xác các điểm rò rỉ nước, giúp phát hiện loại rò rỉ tại các khu vực khó tiếp cận như sàn bê tông và đường ống ngầm.

5 – KẾT LUẬN