Model proiectare Instalatii Sanitare Alimentare Cu Apa (2)
-
Upload
adrian-cosa -
Category
Documents
-
view
146 -
download
13
description
Transcript of Model proiectare Instalatii Sanitare Alimentare Cu Apa (2)
BREVIAR DE CALCUL
INSTALAŢII SANITARE.
In cadrul prezentului proiect s-au vizat urmatoarele lucrari de instalatii sanitare:
Instalaţia de alimentrare cu apă rece a punctelor de consum;
Instalaţia de alimentrare cu apă rece a hidrantilor de incendiu;
Instalaţia de alimentare cu apă caldă de consum;
Instalaţia de canalizare a apelor uzate şi meteorice;
Instalaţia de preparare a apei calde de consum.
1. STABILIREA NUMĂRULUI ŞI FELULUI ARMĂTURILOR ŞI OBIECTELOR SANITARE.
Numărul şi felul obiectelor sanitare si al armăturilor deservite s-a stabilit în
conformitate cu prevederile STAS 1478 şi solicitările beneficiarului.
S-au adoptat următoarele armături şi obiecte sanitare:
Lavoare tip… stas … : buc 11
Lavoar persoane cu mobilitate redusa tip… stas …: buc 2
Spalatoare tip… stas …: buc 1
Pisoare: buc 14
Vase closet tip… stas …: buc 16
Vase closet persoane cu mobilitate redusa tip… stas …: buc 2
Robinete cu cartuş ceramic, monoacţionare si temporizare, pentru lavoare
grupuri sanitare tip… stas …:
buc 13
Robinete cu cartuş ceramic si monoacţionare, pentru spalatoare: buc 1
Robinet coltar 2” pentru hidrant: buc 5
2. STABILIREA DEBITULUI NECESAR DE APĂ.
Debitul necesar de apă rece pentru nevoi gospodaresti se determină, funcţie
de destinaţia clădirii şi capacitatea de încărcare a acesteia, în conformitate cu
prevederile SR EN 1343/2006:
ospnecesar kziomlqpersoanefuNrQ ],/[].[.. [l/zi]
Numar convenţional de persoane deservite (persoane in birouri:42+ 77
locuri/biblioteca+2x100locuri amfiteatru
Ko=3
Norma zilnică de consum este de:
qsp =30l/om,zi, conform SR EN 1343/2006
din care 4 l/om,zi este apă caldă de 45 oC, conform STAS 1478
Necesarul zilnic de apă este de:
Total apă:
30l/om,zi x 499persoanex2.8=41916 l/zi
Apă caldă de consum: Dnec. a.c.c.=1276 l/zi
4l/om,zi x 499persoane=1996 l/zi
Debitul necesar de apă rece pentru stingerea incendiilor cu hidranti interiori:
Se determină, funcţie de destinaţia clădirii şi volumetrie, în conformitate cu prevederile
STAS 1478/1990 si NP086.
Conform normativelor in vigoare nu este necesara prevederea de instalatii de stins
incendiu pentru spatiile din cladirea proiectata.
In conformitate cu indicatiile din STAS 1478/90
o Pentru cladiri birouri cu volum mai mic de 25000m3: 1 jet in functiune
simultana, cu q=2.5l/s; lungime jet compact: l=6m
o Pentru biblioteci cu volum mai mic de 5000m3: 1 jet in functiune simultana, cu
q=2.5l/s; lungime jet compact: l=6m
Totusi, pentru eventualele evolutii in timp asupra numarului si importantei volumelor
adapostite de biblioteca, respectiv a numarului de persoane posibil a se afla in amfiteatre, in
timpul unor intruniri speciale si in conformitate cu indicatiile din STAS 1478/90 se prevede
un jet in functiune simultana cu q=2.5l/s; lungime jet compact: l=6m.
Se precizeaza ca daca se considera alimentarea comuna a cladirilor CFDP+HALA, se
impune prevederea un jet in functiune simultana cu q=2.5l/s; lungime jet compact: l=6m.
3. DIMENSIONAREA INSTALAŢIILOR INTERIOARE DE ALIMENTARE CU APĂ.
Dimensionarea instalaţiilor interioare de alimentare cu apă se va realiza în
conformitate cu prevederile STAS 1478/1991 şi a normativului I9/ 1994.
Determinarea debitelor de calcul pentru dimensionarea conductelor de
distribuţie interioară a apei reci şi a apei calde de consum s-a realizat în baza prevederilor
din STAS 1478/1991 în funcţie de numărul de echivalenţi, destinaţia încăperilor şi a clădirii,
de regimul de furnizare al sistemului de alimentare cu apă.
Relaţia de calcul a debitului pentru dimensionarea conductelor instalaţiei interioare,
conform STAS 1478/1991 este:
q = abc x (E)1/2
în care:
a–coeficient determinat în funcţie de regimul de furnizare a apei în reţeaua de distribuţie;
s-a adoptat un regimul de furnizare a apei de circa 24ore/zi, valoarea coeficientului este a
= 0,15.
b–coeficient determinat în funcţie de felul apei şi care are valoarea b =1, pentru conductele
de distribuţie a apei reci şi 0,7 pentru instalaţia de distribuţie a apei calde.
c–coeficient determinat în funcţie de destinaţia clădirii şi de suma echivalenţilor, având
valoarea c=1.8.
E – suma echivalenţilor punctelor de consum alimentate de conducta respectivă. Conform
STAS 1478/1992, relaţia de calcul a sumei echivalenţilor este:
- E = 0,7 E1 + E2, pentru conducte de distribuţie a apei reci la punctele de consum, în
cazul în care apa caldă de consum se distribuie la 600C,
- E =E1 + E2, pentru conducte de apă rece pentru alimentarea conductelor de distribuţie a
apei reci la punctele de consum şi de alimentare cu apă caldă a instalaţiilor de preparare
a apei calde de consum în cazul în care apa caldă de consum se distribuie la 600C,
- E =E1 , pentru conducte de distribuţie a apei calde la punctele de consum, în cazul în
care apa caldă de consum se distribuie la 600
în care:
E1 – suma echivalenţilor, corespunzător bateriilor amestecătoare
E2 – suma echivalenţilor, corespunzător robinetelor de apă rece
La valori ale lui E1 decât cea indicată la domeniul de aplicare, s-a aplicat relaţia:
q = axb x E
Dimensionarea conductelor de alimentare cu apă rece şi caldă de consum s-a
realizat ţinându-se cont de valorile vitezelor economice şi ale vitezelor maxime admise în
conducte, conform STAS 1478/1991 şi ghid proiectare instalatii cupru, pentru Hg15m.
Au rezultat următoarele valori:
instalaţia de alimentare cu apă rece: qA.R.=3,557/s; presiune necesară: 18.0
mH2O; conducte din cupru cu diametre cuprinse intre 10x1 si 35x1,5.
pentru apa caldă qa.c.c.=0,4l/s; conducte din cupru cu diametru12x1mm.
conducta de branşament din otel zincat:
o qbranşament = 3.557 l/s, Hnecesar la branşament=26.5. mH2O
o conducta din Olz, 2’’
Proiectarea instalaţiilor interioare de alimentare cu apa rece si caldă pentru consum
menajer. Baze teoretice
Elemente generale
Necesarurile specifice de apă rece si caldă pentru consum menajer exprimate în
zioml . sunt normate în STAS 1478/90.
Debitul specific de calcul al unei armături (punct de consum) se mai numeşte şi
consum specific, fiind un debit convenţional exprimat în sl considerat normal pentru o
anumită folosinţă a apei.Valorile debitelor specifice se gasesc deasemenea in normele de
calcul STAS 1478/90.
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 :
20.
s
su
s q
q
qe ;
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 (STAS 1478 -90).
Denumirea punctului de consum
Debit specific Presiunea de
utilizare
e sl OHm 2
Spălător 1 0.2 2
Baie 1 0.2 3
Lavoar 0.35 0.07 2
Rezervor de closet 0.5 0.1 2
... VEZI IN STAS
Debitele de calcul pentru conducte de distribuitie a apei reci şi calde pentru scopuri
menajere se determină cu relaţia următoare :
Eabcqc [l/s], sau... vezi in STAS
unde :
cq debitul de calcul rezultat, în l/s;
a – coeficient determinat în funcţie de regimul de furnizare a apei în reţeaua de
distribuţie;
b – coeficient determinat în funcţie de felul apei(rece sau caldă);
c – coeficient determinat în funcţie de destinaţia clădirii;
E – suma echivalenţilor punctelor de consum alimentate de conducta respectivă ;
21 EEE
1E suma echivalenţilor de debite ai bateriilor amestecatoare de apa rece cu apa calda
stabilită prin:
E e nbj bjj
n
11
2E suma echivalenţilor de debite ai robinetelor de apă rece stabilită prin:
E e nrj rjj
n
21
bje echivalentul de debit pentru o baterie de tip j;
rje echivalentul de debit pentru un robinet de tip j;
bjn numărul de baterii de tip j;
rjn numărul de robinete de tip j.
EXTRAS DIN STAS 1478
Destinaţia clădirii Relaţia de calcul a
debitului
Coef
c
Domeniu de
aplicare
Hoteluri cu grupuri sanitare
comune
Eabcqc 2.5 6E
EXTRAS DIN STAS 1478
Tipul conductelor E b
Conducte de apa rece pentru alimentarea
conductelor de distribuţie a apei reci la punctele de
consum si de alimentare cu apa rece a instalaţiilor
de preparare a apei calde
21 EEE 1
Conducte de distribuţie a apei reci la punctele de
consum în cazul distribuţiei apei calde la :
-60ºC
-50ºC
-45ºC
21
21
21
9.0
7.0
EEE
EEE
EEE
1
Conducte de alimentare cu apa rece a instalaţiilor
de preparare a apei calde de consum si conducte de
distribuţie a apei calde la punctele de consum în
cazul în care distribuţia apei calde se face la :
-60ºC
-50ºC
-45ºC
1EE
0.7
0.9
0.0
În urma temei de proiectare au rezultat următoarele formule :
Eabcqc ;
c = 2,5;
pentru instalaţia interioară de apa rece:
217.0 EEE ;
a = 0.15;
b = 1;
EXTRAS DIN STAS 1478
Regimul de furnizare al apei in
h/zi 24 17 14 10
a 0.15 0.17 0.20 0.23
pentru instalaţia interioară de apa caldă:
1EE ;
a = 0.17;
b = 0.7;
La calculul hidraulic al conductelor de distribuţie a apei reci şi calde pentru consum
menajer se consideră relaţiile generale ale mişcării permanente sub presiune a fluidelor
incompresibile.
Relaţiile de calcul folosite sunt :
- relaţia de continuitate pentru un tronson de conductă cu debit constant
Q = Av = const
în care :
Q - este debitul de calcul al tronsonului de conductă ;
v - viteză economică ;
A - aria secţiunii transversale a tronsonului de conductă ;
- relaţia energiilor, considerând secţiunile de intrare (1) şi de ieşire (2) în care
mişcarea apei este paralelă:
21
222
2
211
122
rh
g
v
g
pz
g
v
g
pz
în care:
21, zz cotele geodezice ale sectiunilor 1,2;
21
;g
p
g
p
inaltimile piezometrice ale sectiunilor 1,2;
g
v
g
v
2;
2
2
22
2
11 energiile specifice cinetice ale fluidului în sectiunile 1,2;
21rh pierderile de sarcină liniare si locale;
21,vv vitezele medii în secţiunile 1,2.
21, coeficienţii Coriolis de neuniformitate a vitezelor
Datorită diferenţei foarte mici între termenii cinetici legea energiilor capătă forma:
21
21
rh
g
pz
g
pz
21
2
12
1
rh
g
pzz
g
p
1
g
pH nec
12 zzH g
2
g
pH util
-Relaţii pentru calculul pierderilor de sarcină
2
4
122
1
2
5
22
2
2121
0826.0)2
(
0826.02
)(
Qd
QMg
vh
Qd
lQM
g
v
d
llih
MQhhh
k
j
i
l
k
j
irl
iri
rlrir
Considerând planul de referinţă unic admis trecând prin axa conductei de racord a
instalaţiei interioare la reţeaua exterioara şi scriind legea energiilor între punctul de
alimentare cu apă şi punctul de consum cel mai dezavantajat din punct de vedere hidraulic
din întreaga instalaţie rezultă sarcina hidrodinamică necesară alimentării cu apă a instalaţiei
din interiorul clădirii sub forma: )max( rugnec hHHH ][ 2OHm
Utilizând legea energiilor, ecuaţia de continuitate si ţinând cont de tipul conductelor
(viteze optime) precum şi de cota geodezică s-au trasat nomogramele de dimensionare pentru
fiecare tip de conductă în care singurul element necesar a fi cunoscut este debitul transportat
rezultând diametrul, viteza şi pierderea liniară de sarcină,
Pe baza relaţiilor de calcul ale pierderilor locale de sarcină au fost trasate nomograme
pentru calculul acestora utilizând suma rezistenţelor locale.
Metodologia de calcul hidraulic a conductelor de distribuţie a apei reci şi calde
pentru consum menajer
Operaţii preliminare :
- se întocmeşte schema izometrică de calcul hidraulic a reţelei, pe baza reprezentărilor din
planurile de arhitectură şi din schemele de montaj ale instalaţiei respective;
- se identifică punctul de consum al apei cel mai dezavantajat hidraulic din întreagă
instalaţie;
- se numerotează tronsoanele de conducte montate în serie care alcătuiesc traseul de
alimentare cu apă a punctului de consum cel mai dezavantajat hidraulic din întreagă
instalaţie, numit şi traseu principal şi, în mod analog se numerotează tronsoanele traseelor
secundare (care pornesc din nodurile traseului principal), numerotarea tronsoanelor făcându-
se de la punctele de consum spre punctul de alimentare cu apă al instalaţiei;
Calculul hidraulic al traseului principal al reţelei:
- se determină debitul de calcul al fiecărui tronson
- se dimensionează fiecare tronson de conductă prin calcul grafic, cu ajutorul nomogramelor
otel ZN pentru apa rece şi oţel ZN pentru apa caldă cu Hg<15m)
- se identifică rezistenţele locale ale fiecărui tronson şi se determină pierderile de sarcină
locale.
- se calculează pierderile de sarcină liniare şi totale pe fiecare tronson şi prin însumare pe
întreg traseul principal;
- se calculează sarcină hidrodinamica necesară în punctul de racord al instalaţiei interioare
de alimentare cu apa la erteaua exterioară, aplicând relaţia
)max( rugnec hHHH
în care :
gH - este înălţimea geodezică a punctului de consum cel mai dezavantajat hidraulic din
întreagă instalaţie, calculată faţă de planul de referinţă unic admis,
uH - este presiunea de utilizare la acest punct de consum.
Calculul hidraulic al traseelor secundare ale reţelei :
- traseele secundare se calculează la sarcinile hidrodinamice disponible, Hdisp, în OmH2,
din nodurile j ale traseului principal, care se determină cu relaţia generală
'rnecdispj hHH
în care 'rh este pierdera de sarcină totală pe tronsoanele traseului principal care pornesc din
nodul j spre punctul de racord al instalaţiei interioare la ertaua exterioară;
Calculele hidraulice ale reţelelor de alimentare cu apă rece sau caldă pentru consum menajer
au fost sistematizate într-un tabel.
Calculul sumei coeficientilor de pierderi de sarcina
locala Σζ pentru apa rece:
Coloana 1
Tronson 1.1
1 cot 3/4’ = 1,5
1 reductie = 0,3
TOTAL = 1,8
Tronson 1.2.
1 teu 3/4’x3/4’x3/4’=2
1 reductie = 0.3
1 coturi 3/4' =1.5
TOTAL = 3.8
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2
d (
m)
q (l/s)
Figura 4. The influence of the performance pomping systems asupra the
values of the economical diameters from the PVC pipeng
varianta cu staţii de hidrofor de tip clasic
varianta cu staţii de hidrofor echipate cu pompe cu turaţie variabilă
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0 0.5 1 1.5 2
dia
met
rul ec
onom
ic (
m)
debitul de calcul (l/s)
Figura 6.8. Diametrele economice pentru conducte din diferite materiale
(durată de exploatare - 20 ani, apă caldă,scenariu neutru)
diametru economic conducte cupru bare
diametru economic conducte cupru colaci
diametru economic conducte multistrat
diametru economic conducte oţel, varianta cu depuneri
diametru economic conducte oţel, varianta fără depuneri
diametrul economic conducte polipropilenă
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2
dia
met
rul ec
onom
ic (
m)
debitul de calcul (l/s)
Figura 6.9. Influenţa performanţelor echipamentelor de pompare asupra
valorii diametrelor economice pentru conductele din PVC
varianta cu staţii de hidrofor de tip clasic
varianta cu staţii de hidrofor echipate cu pompe cu turaţie variabilă
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0.045
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2
dia
met
rul ec
onom
ic [
m]
debitul de calcul q[l/s]
figura 6.10.a. Influenţa scenariilor economice asupra rezultatelor calculelor de dimensionare optimală
(conducte din cupru, apă caldă, durată de viaţă--50 ani)
diametrul economic, scenaril neutru
diametrul economic, scenariu optimist
diametrul economic, scenariul pesimist
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5
diametre [m]
debite calcul [i/s]
Figura 6.10. Diametrele economice pentru conducte liniare din cupru
(scenariu economic neutru, apă caldă de consum)
1 an 5 ani 10 ani 20 ani 50 ani
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
Diametru economic [m]
Debit calcul [i/s]
Figura 6.11. Diametrele economice pentru tuburi liniare de cupru
(scenariu economic neutru, apă caldă de consum)
1 an 5 ani 10 ani 20 ani 50 ani
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
0 0.5 1 1.5 2
vite
za [
m/s
]
debitul [l/s]
Figura 6.12. a. Vitezele economice pentru conductele din tuburi liniare
de cupru
(scenariu economic- neutru; apă caldă)
1an 5 ani 10 ani 20 ani 50 ani
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
vite
za [
m/s
]
debit[l/s]
Figura 6. 12. b . Viteze economice pentru conductele din tuburi
liniare de cupru, scenariul economic neutru
1 an 5 ani 10 ani 20 ani
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0 0.5 1 1.5 2 2.5
dia
metr
ul [m
]
debitul [l/s]
Figura 6.13.a. Diametrele economice pentru conductele din polipropilena,
scenariul neutru 1, 1an scenariul neutru 1, 5 ani
scenariul neutru 1, 10 ani scenariul neutru 1, 20 ani
scenariul neutru 1, 50 ani
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1
d [
m]
q [l/s]
Figura 6.14. a. Diametrele economice pentru conductele de polipropilenă
(sisteme de ridicare a presiunii cu pompe cu turaţie variabilă)
scenariul neutru apă caldă scenariul optimist apă caldă
scenariul pesimist apă caldă scenariul neutru, apă rece
scenariul optimist, apă rece scenariul pesimist apă rece
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0 0.5 1 1.5 2 2.5
Dia
metr
ul econom
ic [
m]
debitul [l/s]
Figura 6.15.a. Diametrele economice pentru conducte din polipropilenă (staţii de hidrofor clasice)
scenariul neutru, apă caldă scenariul optimist, apă caldă
scenariul pesimist, apă caldă scenariul neutru, apă rece
scenariul optimist, apă rece scenariul pesimist, apă rece
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0 0.5 1 1.5 2 2.5
dia
met
rul
econom
ic[m
]
debit calcul [l/s]
Figura 6.16. Influenţa asupra dimensiunilor optime ale
conductelor a orizontului de simulare (durata de viaţă a
instalaţiei) şi a duratrei dintre două reparaţii capitale considerate
în calculele de optimizare.(Scenriul economic neutru, apă rece,
PP)
durată viaţă- 20 ani, apă caldă idem,apă rece
dură viaţă 50 ani, apă caldă durată viaţă -50 ani, apă rece
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0 0.5 1 1.5 2
vite
za d
e ca
lcul
(m/s
)
debitul de calcul (l/s)
Figura 6.17. Influenţa temperaturii asupra valorilor vitezelor
economice de calcul (tuburi flexibile din cupru, scenariul neutru)
apă rece apă caldă
0
20000000
40000000
60000000
80000000
100000000
120000000
140000000
160000000
180000000
0 10 20 30 40 50 60
cost
[u.f
.]
durata studiului [ani]
Figura 6.19. Costul global
scenariul neutru scenariul optimist