Instalatii interioare de alimentare cu apa rece si calda pentru consum menajer

INSTALATII INTERIOARE DE ALIMENTARE CU APA RECE SI CALDA PENTRU CONSUM MENAJER

1.1.Dotarea tehnica cu obiecte sanitare, armaturi si accesorii.

Centrul medical cuprinde grupuri sanitare dotate tehnic, astfel:

vase de closet din portelan sanitar, cu evacuare verticala, si cu spalare sub presiune folosind robinet de actionare cu clapeta nichelata, avand diametrul de 1 1/4";

lavoar din portelan sanitar, dotat cu baterie amestecatoare termostatata, actionata cu parghie nichelata;

pisoar individual din portelan sanitar;

cuve de dus din fonta emailata si baterii amestecatoare de apa rece cu apa calda montate pe perete, termostatate, prevazute cu dus fix ( unde este cazul);

sifoane de pardoseala din tabla de plumb de 3 mm grosime, cu diametrul de 150 mm si inaltime de 150 mm;

Obiectele sanitare vor fi dotate cu armaturi specifice fiecaruia, precum si sifoane pentru scurgerea apei uzate.

1.2.Necesarurile specifice de apa rece si calda pentru consum menajer functie de destinatia cladirii.

Necesarurile specifice de apa rece si calda pentru consum menajer, (exprimate in l/om, zi) pentru centrele medicale, sunt normate in STAS 1478-90 si redate in tabelul 1.1.

Tabelul 1.1. Necesarurile specifice de apa rece si calda in functie de destinatia cladirii (STAS 1478-90)

1.3. Debite specifice, presiuni normale de utilizare, echivalenti de debit

Debitul specific de calcul al unei armaturi (punct de consum) care se mai numeste si consum specific este un debit conventional exprimat in l/s si considerat normal pentru o anumita intrebuintare a apei.

Presiunea normala de utilizare este presiunea disponibila la armatura, care asigura iesirea apei cu o viteza corespunzatoare debitului specific.

Echivalentul de debit al unei armaturi pentru un obiect sanitar se defineste ca raportul intre debitul specific al armaturii respective si un debit specific conventional ales ca unitate de masura

q_SU = 0,20(l / s)

(1.1)

In tabelul 1.2. sunt date: debitele specifice de apa rece si calda, echivalentii de debit si presiunile normale de utilizare pentru robinetele si bateriile de amestecatoare.

Tabelul 1.2. Debitele specifice de apa rece si calda in scopuri menajere si igienice, diametrele conductelor de legatura, echivalentii de debit si presiunile normale de utilizare la
punctele de consum (STAS 1478-90)

Presiunile normale de utilizare, exprimate in scara manometrica in mH₂O, reprezinta presiunile apei in sectiunile de iesire ale armaturilor respective, pentru realizarea debitelor specifice.

1.4.Debite de calcul pentru dimensionarea conductelor

Debitele de calcul pentru conductele de distributie a apei reci si calde pentru scopuri menajere se determina cu relatiile din tabelul 1.3., in care

q_c -debitul de calcul in l/s;

E -suma echivalentilor punctelor de consum alimentate de conducta respectiva;

Componenta termenului este cea din tabelul 1.5., in care:

E₁ -suma echivalentilor bateriilor amestecatoare de apa rece cu apa calda;

E₂ -suma echivalentilor robinetelor de apa rece stabilite cu relatiile:

(1.2)

(1.3)

in care:

e_bj -echivalentul unei baterii de tip j;

e_rj -echivalentul unui robinet de tip j;

n_bj -numarul bateriilor de acelasi fel j;

n_rj -numarul robinetelor de acelasi fel j;

Tabelul 1.3. Relatii pentru debitele de calcul de apa rece si calda pentru consum menajer.
(STAS 1478-90)

Tabelul 1.4. Valorile sumei de echivalenti (STAS 1478-90)

Pentru determinarea debitului de calcul pentru un tronson de conducta se urmaresc etapele:

se stabilesc toate puctele de consum alimentate cu apa din tronsonul respectiv;

se determina echivalentii de debit ai fiecarui punct de consum al apei folosind tabelul 1.2.;

se calculeaza suma echivalentilor E ai punctelor de consum, in functie de tipul conductelor (conform tabel 1.4.);

se determina debitul de calcul cu relatia corespunzatoare din tabelul 1.3. in functie de destinatia cladirii.

1.5.Viteze economice(optime) necesare pentru dimensionarea conductelor.

La instalatiile de alimentare cu apa rece si calda de consum proiectate, sarcina hidrodinamica necesara (presiunea necesara) rezulta ca urmare a dimensionari conductelor si au in vedere vitezele economice si vitezele maxime admise ale apei in conducte.

Vitezele economice pentru dimensionarea conductelor de alimentare cu apa pentru consum menajer, in functie de diametrele conductelor si de inaltimile geodezice H_g, in m, ale punctelor de consum ale apei, sunt redate in tabelul 1.5. (conform STAS 1478-

Tabelul 1.5. Valorile vitezelor economice de circulatie a apei prin conducte de diferite diametre in functie de regimul de inaltime H_g al cladirilor (STAS 1478-90)

Viteza maxima admisa a apei (conform STAS 147-90) in instalatiile de alimentare cu apa pentru consum menajer a spitalelor si centrelor medicale este de 1,5 m/s.

1.6. Calculul hidraulic al conductelor de distributie a apei reci si calde pentru
consum menajer.

1.6.l. Relatii generale pentru calculul hidraulic al conductelor de distributie a apei reci si calde de consum.

La calculul hidraulic al conductelor de distributie a apei reci si calde pentru consum menajer se aplica relatii generale ale miscarii permanente sub presiune a fluidelor incompresibile.

Relatiile de calcul folosite sunt:

relatia de continuitate pentru un troson de conducta cu debit constant:

Q = Av = const. (1.4)

in care :

Q- este debitul de calcul al tronsonului de conducta ;

v- viteza economica (optima) ;

A- aria sectiunii transversale a tronsonului de conducta ;

Pentru conducte de sectiune circulara de diametru d, se deduce:

(1.5)

relatia energiilor, considerand sectiunile de intrare (1) si de iesire (2) in care miscarea apei este paralela:

(1.6)

in care:

z₁, z₂    -sunt cotele geodezice ale sectiunii (1) respectiv (2), fata de un plan de referinta unic admis, respectiv energiile specifice de pozitie;

- inaltimile piezometrice, respectiv energiile specifice de presiune;

- inaltimile cinetice, respectiv energiile specifice cinetice;

h_{r 1-2}    - pierderile totale de sarcina pe tronsonul respectiv, intre sectiunile (1) si (2);

v_1, v₂ - vitezele medii in sectiunile (1) si (2);

- coeficientii Coriolis de neuniformitate a vitezelor;

- densitatile apei in sectiunile (1) si (2);

g - acceleratia gravitationala.

Intrucat diferenta termenilor cinetici este foarte mica, in practica se adopta relatia simplificata:

in care:

- este cota piezometrica a sectiunii;

relatii pentru calculul pierderilor de sarcina:

h_{r 1-2}=(h_ri+h_{ri 1-2})=MQ² (1.7)

h _ri=il= (1.8)

(1.9)

(1.10)

in care:

h_ri - pierdere de sarcina;

h_rl    - pierdere de sarcina locala

- pierderea de sarcina liniara specifica;

M - modul de rezistenta al tronsonului de conducta;

- modul de rezistenta liniar;

- modul de rezistenta locala;

l - lungimea tronsonului de conducta;

- suma coeficientilor de rezistenta locala;

-coeficientul de rezistenta hidraulica;

- criteriul Reynolds;

- coeficientul cinematic de vascozitate;

- rugozitatea relativa a conductei;

k - rugozitatea absoluta a conductei;

d - diametrul conductei.

In practica de proiectare se utilizeaza frecvent calculul grafic cu ajutoru nomogramelor, redate in figurile 1.1 si 1.2.

Calculul conductelor de distributie a apei reci, executate din otel zincat se efectueaza cu nomograma din figura 1, pentru H_q<15 m.

Calculul conductelor de distributie a apei calde, executate din otel zincat se efectueaza cu nomograma din figura 1.2, pentru H_q<15 m.

Calculul pierderilor de sarcina locale se efectueaza cu nomograma din figura 1.5 pe care sunt notate si valorile coeficientilor de pierderi de sarcina locale, pentru principalele tipuri de rezistente locale.

Nomogramele de calcul 1.1 si 1.2 au fost trasate in urmatoarele ipoteze:

pentru tevile din otel zincat cu dimensiunile din STAS 7656-76 s-a cosiderat k=0,15 mm si grosimea a crustei depuse datorita duritatii apei:

=1,0 mm pentru apa rece cu temperatura de calcul +10°C;

=1,5 mm pentru diametre pana la 32 mm;

=2,0 mm pentru diametre mai mari de 32 mm in cazul apei calde de consum cu temperatura de calcul +60°C.

pentru coeficientul de rezistenta hidraulica s-a folosit relatia Colebrook­White.

Pe nomogramele prezentate in figurile 1.1 si 1.2 s-au indicat si domeniile vitezelor economice redate in tabelul 1.5., prin ingrosarea liniilor diametrelor tevilor dintre limitele vitezelor economice.

Fig. 1.1. Nomograma pentru dimensionarea conductelor din otel zincat, pentru apa rece Hg<15m

Fig 1.2. Nomograma pentru dimensionarea conductelor din otel zincat, pentru apa rece Hg>15m

Fig. 1.3. Nomograma pentru dimensionarea conductelor din PVC tip G, pentru     apa rece Hg>15m

Fig. 1.4. Nomograma pentru dimensionarea conductelor din PVC tip G, pentru apa rece Hg<15m

Fig.1.5 Nomograma pentru calculul pierderilor de sarcina locale

1.6.2. Stabilirea sarcinii hidrodinamice necesare pentru alimentarea cu apa a
instalatiilor din interiorul centrului medical.

Considerand ca planul de referinta unic admis trece prin axa conductei de racord a instalatiei interioare la reteaua exterioara si scriind relatia energiilor intre punctul (1) de alimentare cu apa a instalatiei si punctul de consum (2) cel mai dezavantajat din punct de vedere hidraulic din intreaga instalatie, rezulta sarcina hidrodinamica necesara pentru alimentarea cu apa a instalatiei din interiorul cladirii sub forma:

H_nec = max(H_q + H_u + h_r) [mH₂O]    (1.11)

unde:

H_nec = -sarcina hidrodinamica necesara;

H_q = z₂ - z₁ -inaltimea geodezica a punctului de consum

H_u= -inaltimea de presiune nomala de utilizare a apei la punctul de consum (2);

H_r -suma pierderilor totale de sarcina pe traseul cuprins intre punctele (1) si (2).

1.6.3.Metodologia si rezultatele calculului hidraulic al conductelor de distributie a apei reci si calde pentru consum menajer

Calculul hidraulic de dimensionare a conductelor de distributie a apei reci si calde pentru consum menajer si de determinare a pierderilor totale de sarcina se efectueaza in urmatoarea succesiune:

se intocmeste schema izometrica de calcul hidraulic a retelei, pe baza reprezentarilor din planurile de arhitectura ale instalatie respective;

se identifica punctul de consum al apei cel mai dezavantajat hidraulic din intreaga instalatie;

se numeroteaza tronsoanele de conducte montate in serie care alcatuiesc traseul de alimentare cu apa al punctului de consum cel mai dezavantajat hidraulic din intreaga instalatie, numit traseu principal, si in mod analog se numeroteaza tronsoanele traseelor secundare (care pornesc din nodurile traseului principal), numerotarea tronsoanelor facandu-se de la punctul de consum spre punctul de alimentare cu apa al instalatiei.

Pentru instalatia de distributie a apei reci, schema izometrica de calcul este redata in figura 1.3:

se determina debitul de calcul al fiecarui tronson. Pentru reteaua de distributie a apei reci rezultatele calcului hidraulic sunt redate in tabelul 1.6.;

se identifica rezistentele locale ale fiecarui tronson si cu nomograma din figura 1.4 se intra pe o abscisa cu viteza v a apei din tronsonul respectiv si ridicand o verticala pana la intersectia cu curba de valoare calculata, rezulta pe ordonata pierderea de sarcina locala h_rl;

se calculeaza pierderile de sarcina liniare h_rl il si totale h_r = h_ri + h_rl pe fiecare tronson si prin insumare pe intregul traseu principal.

Pentru instalatia de alimentare cu apa calda, schema izometrica este prezentata in figura 1.5, iar calculul hidraulic in tabelul 1.7.

Figura 1.3 Scheme de calcul a conductelor de apa rece

Tabel 1.6. Calculul hidraulic al conductelor de apa rece parter

APA RECE SUBSOL

Figura 1.4 Schema de calcul a instalatiei de alimentare cu apa calda

Tabelul 1.7. Calculul hidraulic al conductelor de apa calda

SUBSOL