breviar de calcul apa rece

Reabilitare Cămin Cultural - Anexa

S.C. DANINA STAR S.R.L. - 19 - Breviar de calcul

BREVIAR DE CALCUL

Calculul hidraulic al instalatiei de apă pentru consum menajer Calculul hidraulic al instalaţiei interioare de alimentare cu apa rece si calda pentru consum

menajer cu conducte din ţevi de polipropilenă. Pentru calculul instalaţiei interioare de alimentare cu apa rece s-a întocmit schema de

coloane. Dimensionarea conductelor de alimentare cu apa rece consta în stabilirea diametrului fiecărui

tronson de conducta şi a mărimii presiunii necesare pentru asigurarea alimentării cu apă a tuturor consumatorilor.

Regimul de furnizare a apei este de 24 h/zi. Temperatura (de calcul) apei calde de consum este de 60 C. Debitul specific de calcul al unei armături (punct de consum) se mai numeşte şi consum

specific, fiind un debit convenţional exprimat în l/s considerat normal pentru o anumită folosinţă a apei.

Presiunea normală de utilizare este presiunea disponibilă la armătură (punct de consum), care asigură ieşirea apei cu o viteză corespunzătoare pentru debitul specific considerat.

Echivalentul de debit al unei armături pentru un obiect sanitar se defineşte ca raportul între debitul specific al armăturii respective si debitul specific suq 0,2 sl ales convenţional ca unitate de măsură:

0,20q

qqe s

su

s ;

Necesarurile specifice de apă rece si caldă pentru consum menajer exprimate în zioml . sunt normate în STAS 1478-90.

În tabelul următor sunt date debitele specifice de apă rece si caldă, echivalenţii de debit şi presiunile de utilizare normale de utilizare pentru robinetele si bateriile de alimentare cu apă pentru consum menajer.

Debitul de calcul pentru conductele de distribuţie a apei reci pentru scopuri menajere în cazul clădirilor de locuit se determina conform STAS 1478-90 cu relaţiile:

Eq c abc pentru E 2;

Eq c ab pentru E < 2;

unde: E - suma echivalenţilor punctelor de consum alimentate de conducta respectiva; a - coeficient determinat în funcţie de regimul de fumizare a apei în reţeaua de

distribuţie; pentru regim de furnizare de 24 h/zi a=0,15; b – coeficient determinat în funcţie de felul apei (rece sau calda); în cazul în care

distribuţia apei calde se face la temperatura de 60 C b=1; c - coeficient determinat în funcţie de destinaţia clădirii; pentru camine culturale

c=1,6 Relaţia de calcul a sumei de echivalenţi în cazul conductelor de distribuţie a apei reci la

punctele de consum conform STAS 1478-90 este: E=0,7×E1+E2, unde: E1 este suma echivalenţilor bateriilor amestecătoare de apa rece cu apa calda:



n

1jbjbj1 neE

E2 este suma echivalenţilor robinetelor de apa rece:

n

1jrjrj2 neE

în care: ebj – echivalentul unei baterii de tip j; erj – echivalentul unui robinet de tip j; nbj – numarul bateriilor de acelaşi fel j; nrj – numărul robinetelor de acelaşi fel j. Echivalenţii de debit pentru fiecare robinet sau baterie amestecătoare de apa rece cu apa calda

de consum menajer s-au luat din tabelul 2,2 din STAS 1478-90. Denumirea punctului de consum Debit specific Presiunea de

utilizare Diametrul nominal

E l/s mH2O a) Baterii pentru: Spălător 1,00 0.20 2 1/2” Baie 1,00 0.20 3 1/2” Lavoar 0,35 0.07 2 1/2” Duş 1,00 0.20 3 1/2” b) Robinete pentru: 1/2” Rezervor de closet 0,50 0.10 2 3/8” Pisoar individual 0,17 0.20 2 3/8” Chiuveta 1,00 0.20 2 1/2” Marmita,maşina de spălat vase, maşina de spălat pahare, aparat de gheata,aparat de cafea, fierbător paste (A)

1,00

0.20

2

1/2”

Robinet de serviciu 2,00 0.40 2 1/2” Calculul de dimensionare s-a început cu traseul cel mai dezavantajat din punct de vedere

hidraulic pentru a se stabili sarcina hidrodinamică necesară Hec (Pa) pentru alimentarea cu apă rece a tuturor punctelor de consum. Rezultatele calculelor au fost centralizate in tabelul anexat.

Metodologie de calcul: 1. - se întocmeşte schema coloanelor; 2. - se identifică punctul de consum al apei cel mai dezavantajat hidraulic din întreaga

instalaţie; 3. - se numerotează tronsoanele de conducte montate în serie care alcătuiesc traseul de

alimentare cu apa a punctului de consum cel mai dezavantajat hidraulic din întreaga instalaţie,si în mod analog se numerotează tronsoanele traseelor secundare (care pornesc din nodurile traseului principal), numerotarea tronsoanelor facondu-se de la punctul de consum cel mai dezavantajat spre punctul de alimentare cu apa a instalaţiei;

4. - în tabelul anexat la coloana `7` s-au trecut lungimile tronsoanelor luate din schema izometrica de calcul,

5. - în coloana `6` s-a trecut debitul de calcul al fiecărui tronson;



Pentru determinarea debitului de calcul pentru un tronson de conducta este necesar sa se efectueze următoarele operaţii:

se întocmeşte schema de calcul hidraulic a reţelei pe baza reprezentărilor din planul de arhitectura;

se stabileşte numărul si tipul obiectelor sanitare cu care este echipata instalaţia( care sunt trecute în tabel);

se determina echivalenţii de debit ai fiecărui punct de consum al apei(care sunt trecute în tabel);

se calculează suma echivalenţilor E ai punctelor de consum( coloana `5` în tabel); 6. - în coloanele `8`,`9`,`10`, s-au trecut diametrul `d`în milimetri, viteza `w`apei în m/s si

pierderea de sarcină hidraulică `i`, în mmH2O/m,care se citesc din nomograma pentru conducte pentru fiecare tronson de conducta, diametrul conductei, viteza de curgere si respectiv pierderea liniara unitara in funcţie de debitul de calcul calculat anterior;

7. - în coloana `11`s-a trecut pierderea liniara de sarcina pe fiecare tronson obţinuta prin înmulţirea coloanelor `10` si `7`;

Pierderea de sarcina liniara se determina cu relaţia:

g2v

Dl

lih2

ri

Pierderea de sarcina liniara specifica (unitara) denumita si panta hidraulica a tronsonului de

conducta are expresia:

g2v

Di

2

8. - în coloana `12` s-a trecut suma pierderilor de sarcina liniare hri pe traseul dimensionat,

adunând succesiv pierderile de sarcina liniare pe tronsoanele calculate anterior. 13. - pentru stabilirea sarcinii hidrodinamice necesare, se considera un plan de referinţa unic

admis care trece prin conducta de ieşire din staţia de hidrofor. 14. - în coloana `36` s-a trecut sarcina hidrodinamica necesara pentru alimentarea cu apa a

instalaţiei din interiorul clădirii, folosind formula:

Hnec=max(Hg+Hu+hr) (mH2O)

unde: Hg - înălţimea geodezica a punctului fata de planul de referinţa (m); Hu - presiunea de utilizare a apei la punctul de consum (mH2O); hr - suma pierderilor totale de sarcina (liniare si locale) pe traseul cuprins intre punctul de

alimentare cu apa a instalaţiei interioare si punctul cel mai dezavantajat din punct de vedere hidraulic din întreaga instalaţie.

Prin punctul de consum cel mai dezavantajat hidraulic din întreaga instalaţie interioara de alimentare cu apa se înţelege punctul de consum pentru care (Hg+Hu+hr) are valoarea maxima.

Dimensionarea tronsoanelor traseelor secundare se efectuează cu ajutorul relaţiilor utilizate si la traseul principal, cu precizările următoare:

pot fi utilizate alte viteze ale apei decât cele economice, fără a depăşi vitezele maxime admise;

diametrele maxime ale tronsoanelor traseelor secundare vor fi cel mult egale cu diametrele tronsoanelor traseului principal în punctele de ramificaţie (noduri);

în cazurile în care, prin dimensionare sarcina hidrodinamica disponibila Hdisp nu poate fi consumata integral pe traseele secundare, excesul de sarcina (de presiune) se consuma în robinetele de reglaj.

Diametrele conductelor succesive vor fi mai mari sau cel puţin egale cu diametrele conductelor precedente, începând de la punctele de consum ale apei spre punctul de alimentare cu apa al reţelei.



Calculul hidraulic al instalaţiei interioare de canalizare a apelor uzate menajere

Apele uzate menajere se colectează de la obiectele sanitare, precum şi de la sifoanele de pardoseală prin conducte de uPVC-KG.

Există două astfel de conducte colectoare: una ce colectează apele uzate menajere provenite de la obiectele sanitare amplasate în spaţiile de cazare, una din ele, canalizarea apelor uzate menajere este utilizată exclusiv pentru colectarea apelor provenite de la bucătărie (prepararea mâncării şi spălarea vaselor), deoarece acestea se vor trece ulterior printr-un separator de grăsimi amplasat la exteriorul clădirii.

Unde este cazul conductele de canalizare sunt montate în canale de protecţie. Sifoanele de pardoseală utilizate sunt de tip SP50. Obiectele sanitare sunt dotate cu ventile de scurgere care au rolul de a proteja marginile

orificiului de scurgere, de a închide la nevoie cu un dop orificiul, de a face legătura cu preaplinul şi de a racorda obiectul sanitar cu sifonul.

Sifoanele obiectelor sanitare sunt piese care se montează sub ventilul de scurgere sau în pardoseală pentru colectarea apelor.

Sifoanele permit reţinerea unui strat de apă de o anumită înălţime (gardă hidraulică), care împiedică pătrunderea gazelor nocive din reţeaua de canalizare în încăperi.

Apa uzată colectată în obiectul sanitar este evacuată prin ventilul de scurgere în conducta de legătură la coloana de scurgere de unde trece în conducta colectoare orizontală prin care este evacuată în căminul de racord la reţeaua exterioară.

Pentru evacuarea gazelor nocive (rău mirositoare, toxice sau otrăvitoare) degajate din apa uzată se prevede ventilarea naturala a reţelei interioare de canalizare prin conducte de ventilare principală executate din acelaşi material ca şi coloanele de scurgere.

În scopul controlului funcţionării şi al intervenţiei în caz de înfundare în timpul exploatării, pe reţelele de canalizare se prevăd piese şi dispozitive de curăţire. Pe coloane se prevăd piese de curăţire la fiecare nivel şi în punctele care prezintă pericol de înfundare a ţevii. Pe conductele orizontale, piesele de curăţire se amplasează în aşa fel încât să fie posibilă curăţirea conductei în ambele sensuri. Conductele suspendate sub tavane se curăţă printr-un cot cu capac.

Debite specifice, echivalenţi de debit şi debite de calcul pentru dimensionarea conductelor de canalizare a apelor uzate menajere Echivalentul de debit pentru scurgere, Es, se defineşte ca raportul între debitul specific de scurgere qs şi un debit specific qsu=0,33 l/s ales convenţional ca unitate de măsură:

0,33q

qqE s

su

ss

Debitele specifice qs, echivalenţii de debit de scurgere Es, diametrele nominale Dn şi pantele de montaj ale conductelor de legătură de la obiectele sanitare la coloane se iau din STAS 1795-90. Pentru obiectele sanitare din proiectul de faţa vom avea: Tab A

Denumirea obiectului sanitar

qs Es Dn Panta conductei de legătură

l/s - mm Normala Minima Chiuvetă 0,33 1 50 0,035 0,025 Lavoar 0,17 0,50 30 0,035 0,025 Closet cu rezervor montat pe vas şi la semiînălţime 2 6 100 0,020 0,012

Cadă de baie 0,66 2 40 0,035 0,025



Spălător simplu de vase 0,33 1 50 0,035 0,025 Spălător dublu de vase 0,50 1,5 50 0,035 0,025 Maşină de spălat pahare 0.66 2 40 0,035 0,025 Aparat de preparat gheaţa 0.66 2 50 0,035 0,025 Fierbător de paste 0.66 2 100 0,035 0,025 Sifon de pardoseală la cadă de duş 0,33 1 50 0,035 0,025

Sifon de pardoseală la marmită 0.66 2 100 0,035 0,025 Sifon de pardoseală la maşină de spălat farfurii 0.66 2 100 0,035 0,025

Sifon de pardoseală la maşină de spălat rufe 1 3 100 0,035 0,025

Sifon de pardoseală la acvariu 1 3 100 0,035 0,025

Debitul de calcul pentru conductele de legătură ale obiectelor sanitare sau punctelor de consum la coloane este egal cu debitul specific indicat în tabelul A.

Pentru celelalte conducte de canalizare a apelor uzate menajere, debitul de calcul qc se calculează cu relaţia:

qc=qs+qs max, în care: qs – debitul corespunzător valorii sumei echivalenţilor Es ai obiectelor sanitare şi ai punctelor de consum, debit ce se scurge în reţeaua de canalizare considerată, în l/s; qs max – debitul specific de scurgere cu valoarea cea mai mare care se scurge în reţeaua de canalizare considerată, în l/s; Relaţia de calcul a sumei de echivalenţi de debit în cazul conductelor de canalizare a apelor uzate menajere conform STAS 1795-90 este:

n

1jjsjs nEE

în care: Esj – echivalentul de debit pentru scurgere a unui obiect sanitar de tip j; nj – numărul obiectelor sanitare de tip j. Pentru clădiri social-culturale, anexele şi grupurile sanitare ale clădirilor industriale:

ss Ecaq a – coeficient determinat în funcţie de regimul de furnizare a apei în reţeaua de distribuţie c- coeficient determinat în funcţie de destinaţia clădirii

Regimul de furnizare a apei, în h/zi 24 a 0,33

Destinaţia clădirii Relaţia de calcul Domeniul de aplicare a relaţiei

de calcul Cămin Cultural ss Eaq 15,1 50,1sE

Pentru toate categoriile de clădiri, la valori ale lui Es mai mici decât cele indicate în domeniul

de aplicare a relaţiei de calcul se aplica relaţia: qs=aEs

Calculul hidraulic al conductelor de canalizare a apelor uzate menajere



Pe baza reprezentării instalaţiei interioare de canalizare a apelor uzate menajere pe planurile de arhitectură şi pe schema coloanelor, se întocmesc schemele de calcul. Pe acestea se notează la partea superioară coloanele respective precum si tipurile de obiecte sanitare racordate la coloane:

CIL – closet suspendat cu ieşire laterală; L – lavoar; C – cadă de baie; D – cadă de duş; S – spălător simplu de vase; L – lavoar; SP50– sifon de pardoseală; Pe schema de calcul s-au numerotat tronsoanele de conducte, începând de la obiectele

sanitare spre punctul de evacuare a apelor uzate menajere în căminul de racord la reţeaua exterioară de canalizare.

Diametrele coloanelor se determină din condiţii constructive şi hidraulice. Condiţia constructivă permite alegerea preliminară a diametrului coloanei care trebuie sa fie

cel puţin egal cu cel mai mare dintre diametrele conductelor de legătură la obiectele sanitare sau grupurile de obiecte sanitare.

Condiţia hidraulică este că debitul de calcul al coloanei să fie mai mic, cel mult egal cu debitul maxim (capacitatea maximă de evacuare a coloanei) indicat în tabelul de mai jos. Dacă această condiţie nu este îndeplinită, diametrul preliminar al coloanei se alege cu o dimensiune mai mare astfel încât condiţia hidraulică să fie îndeplinită.

Diametrul interior (mm)

50 70 100 125 150 200

Debitul maxim (l/s) 1,12 2,5 4,55 6,5 9,75 12,5

Diametrele conductelor orizontale colectoare se determină din condiţii constructive şi hidraulice.

Condiţia constructivă permite alegerea preliminară a diametrului conductei orizontale colectoare care trebuie sa fie cel puţin egal cu cel mai mare dintre diametrele conductelor de legătură la obiectele sanitare şi cu diametrul coloanei care se leagă în conducta orizontală respectivă de canalizare.

Condiţia hidraulică constă în verificarea vitezei reale, vr, în m/s, de scurgere a apei cu nivel liber prin conducta orizontală de diametru preliminar ales, care trebuie să fie situată în intervalul: [vmin=0,7 m/s; vmax=4 m/s], unde:

vmin - viteza minimă de autocurăţire; vmax - viteza maximă admisă în conducte de PP. Calculul hidraulic de verificare (a vitezei vr) se face cunoscând debitul de calcul (qs), gradul

de umplere (u) şi panta de montaj a conductei. Gradul de umplere (u) reprezintă raportul dintre înălţimea stratului de apă (h) din conductă şi

diametrul (d) al secţiunii acesteia.

dhu

Gradul de umplere maxim admis în funcţie de diametrul conductei orizontale de canalizare şi

de natura apei uzate este indicat în tabelul următor:

Natura apei uzate Diametrul nominal al conductei, Dn (mm) 100 125 150; 200 >200

Apă uzată menajeră şi industrială, cu suspensii mai mari de 5 mm

u

0,65 0,65 0,65 0,70



Pentru realizarea vitezelor minime de autocurăţire este necesară montarea conductelor de canalizare cu o pantă minimă, iar din motive de siguranţă în funcţionare se recomandă prevederea unor pante mai mari decât pantele minime, numite pante normale, la care se realizează viteze de curgere mai mari decât vitezele minime de autocurăţire şi mai mici decât vitezele maxime admise. Pantele normale şi minime de montaj sunt indicate în tabele (STAS 1795-90).

După alegerea diametrului şi pantei, se determină debitul qsp şi viteza vsp la curgerea cu secţiune plină.

Se calculează raportul: x= q/qsp şi conform STAS 1795-90 se determină gradul de umplere efectiv u şi se compară cu gradul de umplere maxim admis.

Dacă gradul de umplere u efectiv este mai mare decât gradul de umplere maxim admis, se alege un diametru preliminar mai mare cu o dimensiune decât cel ales iniţial din condiţia constructivă, se recalculează x şi se verifica din nou condiţia ca gradul de umplere u sa fie mai mic decât cel maxim admis.

În funcţie de raportul x se determină valoarea raportului z= v/vsp şi se calculează viteza reală de evacuare a apei prin conducta orizontală de canalizare, v=zvsp, care trebuie să îndeplinească condiţia vminvrvmax.

Dacă nu este îndeplinită condiţia, se alege un nou diametru preliminar, cu o dimensiune mai mare decât cel ales iniţial şi calculul se repetă ca mai sus până la îndeplinirea condiţiei.

Întocmit, ing. Cristi Năstac

breviar de calcul apa rece

Documents