UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCTII BUCURESTI

FACULTATEA DE INGINERIE A INSTALATIILOR

PROIECT :

INSTALATII SANITARE

STUDENT:

ANUL 3,SERIA

TEMA DE PROIECTARE

Se va întocmi proiectul de instalaţii sanitare pentru o clădire de locuinte cu P+7 nivele

MEMORIU TEHNIC

Prezentul proiect tratează instalaţiile sanitare aferente unei clădiri de locuit P+7 nivele. În vederea realizării acestor obiective în cadrul proiectului au fost rezolvate problemele privind alimentarea cu apă rece, apă caldă, canalizarea apelor uzate menajere şi pluviale, instalaţia de ridicarea presiunii şi instalaţia de preparare a apei calde de consum.

A. Instalatii de alimentarecuaparece si calda

Pentru instalatiile de alimentare cu apa s-a adoptat sistemul ramificat de distribuţie interioară din ţeavă din ppr atat pentru apa rece cat si pentru conductele de apa calda, montate atat prin pardoseala cat si pozate pe perete. Conductele sunt prevăzute cu robinete de închidere la baza coloanei şi robinete de închidere şi reglaj la obiectele sanitare.

B. Instalatii de canalizare

Pentru instalaţiile interioare de canalizare a fost prevăzute coloane separate pentru evacuare apa menajera şi pluviale. Ea se face din PVC având puncte de curăţire în locuri cu pericol de înfundare.

C. Instalaţia de ridicare a presiunii apei.

Pentru că Hnec>Hdisp se prevede o instalaţie de ridicare a presiunii apei compusa din: hidrofor, rezervor tampon Vu=3000 [l] si un grup de 2 pompe (1 rezerva) marca GRUNDFOS, pentru a asigura necesarul de presiune consumatorului cel mai defavorizat, atat pe reteaua de apa calda cat si pe cea de apa rece, funcţionarea pompelor este automată funcţie de presiunea aerului din hidrofor.

BREVIAR DE CALCUL

Instalaţiile interioare de alimentare cu apă rece pentru consum menajer cuprind sisteme de conducte sub presiune, pentru care se adoptă sistemul de calcul al curentului unidimensional de fluid incompresibil.

Calculul hidraulic de dimensionare a reţelei interioare de alimentare cu apă rece de consum menajer se realizează conform STAS 1478-90.

Instalaţia se execută din teava din ppr. Se realizează schema izometrică de calcul pe baza reprezentărilor din planurile de arhitectură.

În calcul s-a urmărit următoarea succesiune :S-a întocmit schema izometrică de calcul. S-a stabilit traseul principal de calcul de la intrarea în clădire a conductei de

alimentare până la consumatorii cei mai dezavantajat din punct de vedere hidraulic.S-au numerotat tronsoanele de calcul de pe traseele principale începând de la

consumatorul cel mai dezavantajat.

Debitul de calcul pentru dimensionarea conductelor

Debitul de calcul pentru conductele de distribuţie a apei reci pentru clădiri de locuit, este dat de relaţia :

qc=b⋅(a⋅c⋅√E+d⋅E )unde: b - coeficient determinat funcţie de felul apei (rece sau caldă) → pentru apa rece b=1;a - coeficient determinat în funcţie de regimul de furnizare a apei în reţeaua de distribuţie → pentru regimul de furnizare a apei reci de 24 [h/zi] a=0,15;c - coeficient determinat în funcţie de destinaţia clădirii → pentru clădiri de locuit c=1;E - suma echivalenţilor de debit ai punctelor de consum alimentate de conducta respectivă; d = 0,004 - pentru clădiri de locuit;

Conform STAS 1478-90 ,suma echivalenţilor de debit ai punctelor de consum pentru distribuţia apei reci în cazul în care distribuţia apei calde se face la 60 [ °C] , este dată de relaţia :E = 0,7E1+E2 unde :E1 - suma echivalenţilor de debite ai bateriilor amestecătoare de apă rece cu apă caldă, dat de relaţia:

ebj - echivalentul de debit al uneibaterii de tip "j";nbj - numărul bateriilor de acelaşi tip "j";

E2 - suma echivalenţilor de debite ai robineţilor de apă rece, dat de relaţia:

E2=∑j=1

n

erj⋅nrj

erj - echivalentul de debit al unui robinet de tip "j";nrj - numărul robineţilor de acelaşi tip "j";

E1=∑j=1

n

ebj⋅nbj

În calcul s-au folosit următoarele valori pentru echivalenţii de debit:- pentru bateria de baie ECB=1;- pentru lavoar eL= 0,35;- pentru spălător eSp= 1;- pentru rezervor de closet eR= 0,5;

In funcţie de debitul de calcul , din nomograma pentru dimensionarea conductelor din otel zincat pentru apă rece (Hg>15 [m]) se determină :

v - viteza economică de circulaţie a apei reci [m/s];d - diametrul exterior al conductei [mm];i - panta hidraulică [mmH2O/m];Aceste valori se trec în tabelul de calcul anexat pag.7A).Lungimea tronsoanelor se determină prin măsurare pe planul architectural.

Pierderea de sarcină pe un tronson "i-j" este dată de relaţia :

hri-j=(hrd+hrl)i− j

hrd - pierderea de sarcină liniară;hrd=i⋅l

i - panta hidraulică (determinată grafic conform nomogramei);l - lungimea tronsonului măsurata pe plan ;

hrl - pierderea de sarcină locală;

hrl=ξ⋅v2

2⋅gx - coeficient de pierdere locală de sarcină ;v - viteza de circulaţie a apei în conductă;g = 9,81 [m/s2]x - se obţine pe fiecare tronson de calcul prin însumarea coeficienţilor de pierdere

locală de sarcină ale fiecărui element din traseul de circulaţie a apei; Coeficienţii se vor lua pentru :

- robinete cu ventil- coturi -reducţii- teuri de trecere- teuri de derivaţie

Stabilirea sarcinii hidrodinamice necesare pentru alimentarea cu apă rece a instalaţiilor din interiorul clădirii

Sarcina hidrodinamică necesară în punctul de racord al instalaţiei interioare de alimentare cu apă la reţeaua exterioară se obţine cu relaţia :

Hnec=max (H g+H u+hr )Hg - înălţimea geodezică a punctului de consum cel mai dezavantajat din punct de

vedere hidraulic din instalaţie [mmH2O], considerată de la nivelul parterului.Hu - presiunea de utilizare în punctul cel mai dezavantajat din instalaţie [mmH2O] hr - pierderea totală de sarcină pe traseul cuprins între punctul de alimentare cu

apă a instalaţiei şi consumatorul cel mai dezavantajat din punct de vedere hidraulic.

Ultima coloană a tabelului reprezintă sarcina totală care este echivalentă cu necesarul de presiune şi se calculează astfel :

HT=Hg+Hu+h tot

Calculul hidraulic de dimensionare a reţelei interioare de alimentare cu apă caldă de consum menajer

Calculul hidraulic de dimensionare a reţelei interioare de alimentare cu apă caldă de consum menajer este similar cu calculul făcut pentru instalaţia de apă rece .

Apă caldă alimentează doar bateriile amestecătoare ale obiectelor sanitare din clădire.

Instalaţia se execută din teava de ppr, iar la baza fiecărei coloane se montează robinete de golire .

Calculul de dimensionare se realizează cu ajutorul nomogramelor pentru conducte de apă caldă din ppr cu Hg>15 [m].

În calcul s-a urmărit următoarea succesiune : S-a întocmit schema izometrică de calcul. S-a stabilit traseul principal de calcul de la intrarea în clădire a conductei de

alimentare până la consumatorul cel mai dezavantajat din punct de vedere hidraulic.

S-au numerotat tronsoanele de pe traseul principal de calcul începând de la consumatorul cel mai dezavantajat. Primul tronson alimentează întotdeauna o singură armatură.

S-a întocmit tabelul de calcul similar cu cel de la apă rece cu diferenţa ca la apă caldă nu vom mai avea E2

Debitul de calcul pentru dimensionarea conductelor

Debitul de calcul pentru conductele de distribuţie a apei calde de consum menajer este dat de relaţia :

qc=b⋅(a⋅c⋅√E+d⋅E )b- coeficient determinat funcţie de felul apei (rece sau caldă) → pentru apă caldă la 60[°C] b=0,7; a - coeficient determinat în funcţie de regimul de furnizare a apei în reţeaua de distribuţie → pentru regimul de furnizare a apei reci de 24[h/zi] a = 0,15;c - coeficient determinat în funcţie de destinaţia clădirii → pentru clădiri de locuit c=1; E - suma echivalenţilor de debit ai punctelor de consum alimentate de conducta respectivă; d = 0,004 - pentru clădiri de locuit;

Conform STAS 1478-90 ,suma echivalenţilor de debit ai punctelor de consum pentru distribuţia apei calde de consum menajer la 60[°C] , este dată de relaţia :

E = E1 unde :E1 - suma echivalenţilor de debit ai bateriilor amestecătoare de apă rece cu apă

caldă.

E1=∑j=1

n

ebj⋅nbj

ebj - echivalentul de debit al uneibaterii de tip "j";nbj - numărul bateriilor de acelaşi tip "j";

În calcul s-au folosit următoarele valori pentru echivalenţii de debit :- pentru bateria de baie eCB =1- pentru lavoar eL = 0,35 - pentru spălător eSp= 1

Funcţie de debitul de calcul , din nomograma pentru dimensionarea conductelor din otel zincat pentru apă caldă (Hg>15 [m]) se determină :

v - viteza economică de circulaţie a apei [m/s];

de - diametrul exterior al conductei [mm];i - panta hidraulică [mmH2O/m];

Traseul principal de calcul este corespunzător consumatorului cel mai dezavantajat din punct de vedere hidraulic din clădire (cada de baie de la ultimul nivel de pe coloana M15) Pierderea de sarcină pe un tronson "i-j" este dată de relaţia :

hri-j=(hrd+hrl)i− jhrd - pierderea de sarcină liniară;

hrd=i⋅l i - panta hidraulică (determinată grafic conform nomogramei);l - lungimea tronsonului măsurata pe plan ;

hrl - pierderea de sarcină locală;

hrl=ξ⋅v2

2⋅gx - coeficient de pierdere locală de sarcină ;v - viteza de circulaţie a apei în conductă;g = 9,81 [m/s2]x - se obţine pe fiecare tronson de calcul prin însumarea coeficienţilor de pierdere

locală de sarcină ale fiecărui element din traseul de circulaţie a apei; Coeficienţii se vor lua pentru :

- robinete cu ventil- coturi -reducţii- teuri de trecere- teuri de derivaţie

Sarcina hidrodinamică necesară în punctul de racord al instalaţiei interioare de alimentare cu apă la reţeaua exterioară se obţine cu relaţia :

Hnec=max (H g+Hu+hr )Hg - înălţimea geodezică a punctului de consum cel mai dezavantajat din punct de

vedere hidraulic din instalaţie [mmH2O], considerată de la nivelul parterului.Hu - presiunea de utilizare în punctul cel mai dezavantajat din instalaţie [mmH2O] .hr - pierderea totală de sarcină pe traseul cuprins între punctul de alimentare cu

apă a instalaţiei şi consumatorul cel mai dezavantajat din punct de vedere hidraulic.Ultima coloană a tabelului reprezintă sarcina totală care este echivalentă cu

necesarul de presiune şi se calculează astfel :HT=Hg+Hu+h tot

Se calculează sarcina hidrodinamica necesară pentru consumatorul cel mai dezavantajat de pe traseul principal de calcul cu ajutorul tabelului de calcul a instalaţiei interioare de apă caldă.

Calculul hidraulic de dimensionare şi alegere a echipamentului pentru staţia de pompe şi hidrofor

Reţeaua exterioară de distribuţie a apei reci dintr-un ansamblu de clădiri se poate racorda la conducta de serviciu a sistemului de alimentare cu apă a localităţii astfel :

direct - când Hdisp> Hnec ; indirect - când Hdisp< Hnec prin intermediul unei staţii de ridicare a presiunii

Hdisp - sarcina hidrodinamică disponibilă în punctul de racord;Hnec - sarcina hidrodinamică necesară reţelei.Conducta de branşament se dimensionează cunoscând debitul de calcul al reţelei

exterioare din ansamblul de clădiri reprezentat în planul de situaţie.Pe conducta de branşament se prevăd:

- două racorduri de la aceeaşi conducte de serviciu;- două racorduri de la două reţele de pe străzi diferite;- un racord la conducta de serviciu şi unul la o sursă proprie;- realizarea unei rezerve intangibile .

Un branşament poate alimenta cu apă o singură clădire, sau un grup de clădiri, dacă se încadrează în aceeaşi categorie. Pe conducta de branşament după punctul de racord se montează:

- o vană de concesie;- instalaţia pentru măsurarea şi înregistrarea consumului de apă.

Alegerea diametrului conductei de branşament se face din nomogramă ţinând cont că branşamentul se face din PVC şi Hg>15 [m] în funcţie de debitul de calcul.

Debitul conductei de branşament este

a = 0,15 ; b = 1 ; c = 1

Volumul util al rezervorului tampon:V u=150×(q p+10 )V T=1,1V u

Alegerea pompelor si a recipientului de hidrofor

Se determina înălţimile de pompare ale pompei :- înălţimea de pompare în momentul pornirii pompei :H pp=H p±Hgp+hrp−HR .T [mH2O ]-înălţimea de pompare în momentul opririi pompei:H po=H o±Hgo+hro−H R .T [ mH2O ]Hgp - diferenţa de nivel intre nivelul apei din recipientul de hidrofor şi nivelul apei din

rezervorul tampon în momentul pornirii pompeiHgo - diferenţa de nivel intre nivelul apei din recipientul de hidrofor şi nivelul apei din

rezervorul tampon în momentul opririi pompei hrp , hro - suma pierderilor totale de sarcina pe traseul conductei de pompare calculate la

debitul de pornire respectiv de oprire al pompei.HR.T =0 - presiunea din rezervorul tampon ;

Se alege grupul de pompare in functie de debitul dintre oprire si pornire utilizand nomogramele furnizorului de pompe.Am ales un grup de pompare Grundfos compus din 2 pompe.

Volumul rezervorului de hidrofor:

S

ATPT

ACCM

AR

ATPR

max

min

V=qcb4n

⋅(H o+10 )(Ho−H p )

Alegerea schimbatorului de caldura

La adoptarea tipurilor de instalaţii centrale pentru prepararea apei calde de consum menajer se ţine seama de următoarele elemente :

- necesarul specific de apă caldă de consum şi durata efectivă a perioadei de consum în ore în funcţie de destinaţiile clădirilor

- mărimea şi variaţia în timp a debitului de apă caldă de consum- încadrarea în limitele de utilizare a apei la consumator- tipul de agent termic primar folosit- variaţia în timp a debitului de căldură furnizat de sursă(agentul termic primar)- tipurile aparatelor folosite la prepararea apei calde de consum

Temperatura minimă de utilizare a apei calde de consum este de 60ºC. Dacă debitul de căldură furnizat de sursă (agentul termic primar) este mai mic decât debitul maxim orar de căldură necesar preparării apei calde sau dacă există variaţii sau întreruperi în alimentarea cu căldură de către agentul termic primar , atunci este necesară acumularea apei calde de consum .

Agentul termic primar provine din termoficare (având parametrii 90-70C) .

Calculul termic de alegere a aparatului constă în determinarea suprafeţei necesare de schimb de căldură cu relaţia:

S=Q̇s

kΔθmϕ în [m2 ]

în care:Q̇s− sarcina termică a aparatului în contracurent [W ] sau[ kcal /h ]

k−coeficientul global de transfer de căldură [W /m2K ] sau[ kcal /m2h°C ]

Δθm−diferenţa medie logaritmică de temperatură

Diferenţa medie logaritmică de temperatură se calculează conform graficului cu formula:

Δθm=Δθmax−Δθmin

lnΔθmax

Δθmin

;

Δθmax=θ ATPT −θACCM ;Δθmin=θATPR−θAR ;

După determinarea suprafeţei necesare de schimb de căldură se alege un schimbator de caldura in placi a cărui suprafaţa se apropie cel mai mult de suprafaţa necesară rezultată din calcul. Caracteristicile si dimensiunile schimbatorului de caldura sunt prezentate in Anexa echipamente amplasate in statie hidrofor.

Volumul rezervorului de acumulare se poate calcula cu relaţia:

V ac=0,2Qamax

ρcρ (θcmax−θcmin)t (3600 )

[m3 ]( unde θcmin =10 ºC ,θcmax =60ºC iar Qa este cantitatea de căldură transmisă apei acumulate în rezervor

Calcului hidraulic de dimensionare a instalaţiei interioare de canalizare

Calculul este reglementat prin STAS 1795-87 şi normativul I9-1995.Instalaţia este realizata din :

- PP pentru coloanele de canalizare- PP pentru conductele orizontale

Se întocmeşte schema de calcul conform planului subsol. Fiecare obiect sanitar este caracterizat de un debit specific qs determinat experimental.

Debitul de scurgere este dat de relaţia :qs=a⋅c⋅√Es+0,001⋅E s [ l/s ]pentruEs>0 ,15

a = 0,33 - coeficient funcţie de regimul de furnizare al apei în reţeaua de distribuţie

c = 0,4 - coeficient funcţie de destinaţia clădirii ; Pentru clădiri de locuit

Es=∑ es⋅nses - echivalentul de scurgere de la obiectele sanitarens - numărul de obiecte sanitare de acelaşi tip

Debitul de calcul se determina cu relaţia :qc=qs+qs max [ l/s ]

qs - debitul de scurgereqs max - valoarea cea mai mare dintre debitele de scurgere ale obiectelor sanitare

racordate la tronsonul respectivPentru calcul se alege traseul cel mai lung faţă de ieşirea din clădire.

a) Calculul de dimensionare pentru coloaneSe alege preliminar un diametrul egal cu diametrul celei mai mari conducte

racordate la coloana.Din tabel se observa ca cea mai mare conducta este cea pentru WC cu

Dn=110[mm]Alegerea este corecta dacă se verifica condiţia :qc≤qc max

qc - debitul de calcul al coloaneiqc max - debitul maxim admis de coloana (luat din tabel funcţie de diametrul

coloanei)Dacă qc≥qc max se alege un diametru mai mare.

b) Dimensionarea conductelor orizontaleSe alege un diametru mai mare sau cel puţin egal cu diametrul celei mai mari

coloane racordate la tronsonul respectiv de calcul. Funcţie de diametrul ales , din tabele , se găseşte panta normala de montaj.

Tot din tabel , funcţie de diametru şi panta se găsesc valorile corespunzătoare

pentru debitul şi viteza la secţiune plina qsp şi vspSe calculeaz ă raportul :x=qc/qsp

În funcţie de valoarea obţinută în urma calcului pentru "x", se aleg din tabele valorile pentru "u" şi "z".

u - grad de umplere

z=vrv sp

⇒ vr=z⋅vsp

Alegerea diametrului conductei orizontale de scurgere este corect când îndeplineşte condiţiile :

u≤umax=0 ,65 - grad de umplere maxim admisvr>0,7 - viteza de autocurăţire a conductei

Dacă vr<0,7 se păstrează diametrul ales şi se modifica panta de montaj a conductei.

Prin debit de calcul al apei pluviale din instalatiile interioare de canalizare se intelegedebitul de apa colectat de pe suprafata acoperisul terasei.

Debitul de calcul al apei meteorice qp se determina cu relatia:

q p=0 . 0001∗S∗I∗ϕls

I=intensitatea de calcul a ploii, in

ls∗ha

S=suprafata de calcul, m2

Φ=coeficientul de colectare a apei meteorice de pe suprafata respectiva

Intensitatea ploii de calcul se determina in functie de frecventa normala a ploii (

f=12 ) si de durata ei de calcul (tc=5 min).

a) Dimensionarea coloanelorDiametrul coloanei de canalizare a apei meteorice la care se racordeaza un singur

receptor , se alege in functie de inaltimea coloanei, astafel incat debitul de calcul sa nu depaseasca debitul maxim prevazut in tabel.

b) Dimensionarea conductelor orizontaleSe alege un diametru mai mare sau cel puţin egal cu diametrul celei mai mari

coloane racordate la tronsonul respectiv de calcul. Funcţie de diametrul ales , din tabele , se găseşte panta normala de montaj.

Tot din tabel , funcţie de diametru şi panta se găsesc valorile corespunzătoare

pentru debitul şi viteza la secţiune plina qsp şi vspSe calculează raportul :x=qc/qsp

În funcţie de valoarea obţinută în urma calcului pentru "x", se aleg din tabele valorile pentru "u" şi "z".

u - grad de umplere

z=vrv sp

⇒ vr=z⋅vsp

Alegerea diametrului conductei orizontale de scurgere este corect când îndeplineşte condiţiile :

u≤umax=0 ,65 - grad de umplere maxim admisvr>0,7 - viteza de autocurăţire a conductei

Dacă vr<0,7 se păstrează diametrul ales şi se modifica panta de montaj a conductei