BREVIAR DE CALCUL

A. NECESARUL DE APĂ

Necesarul de apă s-a determinat în baza STAS 1478 – 90 - “Alimentare cu apă la

construcţii civile şi industriale” şi S.R. 1343/1 – 95 - “Determinarea cantităţilor de apă pentru

localitãţi”, de unde s-au extras valorile debitelor specifice de apă pentru diferitele nevoi.

Zona rezidenţială cuprinde 26 de case – 110 persoane şi 1 hotel – 70 locuri.

1. Necesarul de apă

→ Zone cu gospodării având instalaţii interioare de apă şi canalizare cu prepararea locală a apei calde:

- necesar pentru nevoi gospodăreşti:

qg = 210 l /om . zi, N(i) = 110 persoane

→ Qg = qg x N(i) = 210 x 110 / 1.000 = 23,1 m3 / zi

- necesar pentru nevoi publice:

qp = 85 l / om . zi, N(i) = 110 persoane

→ Qp = qp x N(i) = 85 x 110 / 1.000 = 9,35 m3 / zi

→ Necesar de apă pentru stropit spaţii verzi, spălare străzi:

qsv = 2 l / m2 . zi, Ssv = 6380 m2

→ Qsv = qsv x Ssv = 2 x 6380 / 1.000 = 12,75 m3 / zi

→ Necesar de apă pentru:

- 1 hotel cu 70 locuri:

qh = 150 l /om . zi, N = 70 persoane

→ Qh = 150 x 70 / 1.000 = 10,5 m3 / zi

- 1 restaurant de 70 persoane:

qr = 44 l /om . zi, N = 70 persoane

→ Qr = 44 x 70 /1.000 = 3,08 m3 / zi

- 1 bar de 30 persoane:

qb = 13 l /om . zi, N = 30 persoane

→ Qb = 13 x 30 / 1.000 = 0,39 m3 / zi

- spălătorie:

qs = 55 l / kg rufe uscate, C = 20 kg / zi

→ Qs = 20 x 55/1.000 = 1,1 m3 / zi

Necesar total: Qzi med = ∑ Qi = Qg + Qp + Qsv + Qh + Qr + Qb + Qs

Qzi med – debitul zilnic mediu, reprezentând media volumelor de apă utilizate zilnic

în cursul unui an;

Qzi med = 23,1 + 9,35 + 12,75 + 10,5 + 3,08 + 0,39 + 1,1 → Qzi med = 60,27 m3 / zi

Qzi max – debitul zilnic maxim, reprezentând valoarea maximă a volumelor de apă utilizate

zilnic în cursul unui an;

Qzi max = Qzi med x kzi = 60,27 x 1,15 → Qzi max = 69,3 m3 / zi

kzi = 1,15 – coeficient de neuniformitate al debitului zilnic maxim conform

S.R. 1343/1-95, tabel 1.

Qorar max – debitul orar maxim, reprezentând valoarea maximă a debitului orar de apă din

ziua de consum maxim;

Qorar max = (Qzi max x ko) / 24 = (69,3 x 2,8) / 24 → Qorar max = 8,08 m3 / h

ko = 2,80 – coeficient de neuniformitate al debitului orar maxim conform

S.R. 1343/1-95, tabel 2.

2. Determinarea debitelor de calcul

2.1. Cerinţa de apă

Qs zi med = k p x k s x Qzi med

Qs i – debitul cerinţei de apă;

kp = 1,10 – coeficient ce ţine seama de pierderile de apă tehnic admisibile pe aducţiune şi

reţelele de distribuţie, conform S.R. 1343/1- 95;

ks = 1,02 – coeficient ce ţine seama de nevoile tehnice ale sistemului de alimentare cu

apă, conform S.R. 1343/1- 95;

Qs zi med = 1,10 x 1,02 x 60,27 → Qs zi med = 67,6 m3 / zi = 0,8 l/s

Qs zi max = kzi x Qs zi med

Qs zi max = 1,15 x 67,6 → Qs zi max = 77,75 m3 / zi = 0,90 l/s

Qs orar max = ko x Qs zi max / 24

Qs orar max = 2,80 x 77,75 / 24 → Qs orar max = 9,07 m3 / h = 2,5 l/s

2.2. Debitul de incendiu

Stingerea incendiilor se face cu ajutorul hidranţilor exteriori, pentru care se foloseşte apa

potabilă din reţeaua de alimentare cu apă:

Qie – debitul hidranţilor exteriori, se alege în funcţie de numărul de locuitori, conform

S.R. 1343/1- 95, tabel 3:

Qie = 5 l / s

Te – durata de funcţionare a hidranţilor exteriori, conform S.R. 1343/1 – 95:

Te = 3 ore

2.3. Debitul de dimensionare şi de verificare- QII(d) – debit de dimensionare a elementelor componente ale schemei de alimentare cu

apă; QII(d) = kp x ks x Qorar max + kp x ∑ Qii

QII(d) = 1,10 x 1,02 x 8,08 + 0 → QII(d) = 9,07 m3 / h = 2,5 l/s

- QII(v) – debit de verificare a reţelei de distribuţie în cazul în care pentru stingerea

incendiului apa se utilizează folosind hidranţii exteriori;

QII(v) = a x kp x ks x Qorar max + 3,6 x n x kp x Qie

QII(v) = 0,7 x 1,10 x 1,02 x 8,08 + 3,6 x 1 x 1,10 x 5 → QII(v) = 26,15 m3/h = 7,25 l/s

3. Dimensionarea reţelei de distribuţie

Dimensionarea reţelei de distribuţie s-a făcut la debitul QII(d) = 9,07 m3/h = 2,5 l/s şi s-

a verificat la debitul QII(v) = 26,15 m3 / h = 7,25 l/s, rezultând diametrul conductei de 125

mm. (conform diagramei pentru calculul conductelor din material plastic - „C-ţii şi instalaţii

hidroedilitare”, - M.Giurconiu, I.Mirel, A.Carabeţ, D.Chivereanu, C.Florescu, C.Stăniloiu –

Diagrama pentru calculul conductelor din PVC; pg. 156)

Verificarea diametrului conductei se face cu formula:

vD

vAQ ⋅⋅=⋅=4

2π → 115,0

7,014,3

00725,044 =⋅

⋅=⋅⋅=

v

QD

π m => se alege o conductă

din polietilenă PE-HD cu Dn 125 mm.

Q – debitul de verificare a reţelei de distribuţie, în <m3/s>;

A – aria secţiunii de curgere, în <m2>;

v – viteza medie de curgere, în <m/s>, se consideră v = 0,7 m/s;

D – diametrul conductei, în <m.>;

B. DEBITE DE CANALIZARE

Debitele de canalizare reprezintă cantităţile de ape uzate de la gospodării, clădiri publice

şi unităţile industriale, provenite din sistemul de alimentare cu apă, dar şi apele provenite din

precipitaţii, denumite şi ape meteorice. În cazul de faţă apa de ploaie se va colecta doar de pe

suprafaţa drumurilor şi a trotuarelor, apele pluviale de pe case vor fi preluate de jheaburi şi

burlane şi descărcate în teren.

1. Determinarea debitelor de canalizare

Determinarea debitelor de canalizare s-a făcut conform STAS 1846 – 90.

Qu = 0,8 x Qs

Qu – debitul de ape uzate, care se determina cu formule de aceeaşi formă ca în alimentări

cu apă, cu observaţia că se multiplică cu 0,8 debitele din alimentări cu apă;

Qu zi mediu = 0,8 x Qs zi med = 0,8 x 67,6 m3/zi

→ Qu zi mediu = 54,08 m3/zi = 0,62 l/s

Qu zi max = 0,8 x Qs zi max = 0,8 x 77,75 m3/zi

→ Qu zi max = 62,20 m3/zi = 0,72 l/s

Qu orar max = 0,8 x Qs orar max = 0,8 x 9,07 m3/h

→ Qu orar max = 7,25 m3/h = 2,01 l/s

2. Determinarea cantităţilor de apă din precipitaţii

Debitul de ape meteorice se stabileşte luându-se în considerare numai debitul ploii de

calcul, conform STAS 1846 – 90 se calculează cu relaţia:

Qm = m x S x Ø x i

m – coeficient adimensional de reducere a debitului de calcul, care ţine seama de

capacitatea de înmagazinare, în timp, a canalelor şi de durata ploii de calcul, t;

t = 15 min. ≤ 40 min. → m = 0,8

S – aria bazinului de canalizare aferent secţiunii de calcul, în <ha>; pentru cazul de faţă

apa de ploaie se va colecta doar de pe suprafaţa drumurilor şi a trotuarelor, rezultând:

Suprafaţă drum asfalt + trotuare: S = 0,86 ha

Ø – coeficient de scurgere aferent ariei S, conform STAS 1846 – 90, tabelul 2;

S = 0,86 ha → Ø = 0,9

i – intensitatea normată a ploii de calcul, se determină în funcţie de durata ploii de calcul

tp, de frecvenţa normată f şi de curbele de intensitate pentru o egală frecvenţă a ploii;

tp = ts = tcs + tc = 6,5 + 8,5 = 15 min.

ts – durata de scurgere a apei din punctele de cădere până în secţiunea de calcul;

tcs – timpul de concentrare superficială a debitului, în funcţie de relieful zonei:

→ zonă de şes: tcs = 6,5 min.

tc – timp de scurgere în canale de la origine până în secţiunea de calcul:

tc = =⋅

=⋅ 160

500

60 iv

L8,5 min

L – lungimea canalului colectorului principal → L = 500 m

vi – viteza iniţială → vi = 1 m/s

- clasa de importanţă, conform STAS 4273 – 83, pentru unităţi cu caracter social se

consideră clasa de importanţă III => frecvenţa ploii de calcul, conform STAS 1846 – 90, este

f = 2/1;

- curbele de intensitate pentru o egală frecvenţă normată a ploii sunt date

în STAS 9470 – 73 → i = 100 l/s* ha

→ Qm = m x S x Ø x i = 0,8 x 0,86 x 0, 9 x 100 = 62 l/s

→ Q = Quzat total = Quz orar max + Qm = 2,01 + 62 = 64,01 l/s3. Dimensionarea reţelei de canalizare

Canalizarea este prevãzutã din tuburi P.V.C.

Dimensionarea reţelei de canalizare se face conform diagramei din STAS 3051 - 91,

anexa B – Diagrama pentru dimensionarea canalelor circulare, pentru un debit de

Q = 64,01 l/s = 0,06401 m3/s şi o pantă de i = 0,003 = 3 ‰, rezultă un diametru de canal de

Dn 400 mm.

Verificarea reţelei de canalizare s-a făcut conform relaţiei generale pentru calculul

secţiunilor (Proiectarea canalizărilor – E. Blitz, pg. 79):

vD

vAQ ⋅⋅=⋅=4

2π → 34,0

7,014,3

06401,044 =⋅

⋅=⋅⋅=

v

QD

π m => se alege Dn 400 mm.

Q – debitul de calcul sau debit uzat total, în <m3/s>;

A – aria secţiunii de curgere, în <m2>;

v – viteza medie de curgere, în <m/s>, se consideră v = 0,7 m/s;

D – diametrul conductei, în <m.>;

=> conform STAS 3051 - 91, pentru a se asigura funcţionarea corespunzătoare a reţelei de

canalizare se recomandă ca dimensiunile minime ale secţiunii transversale a canalelor să fie

200 mm pentru ape uzate.

Canalul menajer se va monta cu pantă continuă de i =3 ‰.

Racorduri apa si canal (in MEMORIU?!)

In dreptul fiecarei case, de la conducta stradala si pana la limita de proprietate sunt

prevazute racorduri si anume:

- bransamentele la reteua de apa potabila, sunt prevazute din conducte din polietilena

cu Dn 32 mm. Bransarea se realizeaza cu piesa de bransare intarita Dn 100 x 11/4”.

- Racordurile la canalizarea stradala vor fi realizate din teava PVC de canalizare cu

Dn=150 mm.

C. INSTALAŢII INTERIOARE

Alimentare cu apă

Necesarul de apă s-a determinat în baza normativului STAS 1478-90 “Alimentare cu

apă la construcţii civile şi industriale – Instalaţii sanitare”.

1. Debitul specific de apă, în funcţie de presiunile normale de utilizare la punctul de

consum, conform STAS 1478-90, tabel 3:

Punct de consum Bucăţi Echiv.de debit (Es) E1 =Apă Caldă E2 =Apă ReceLavoar 5 0,35 1,75 1,75Vas closet (WC) 4 0,50 0 2,00Cabină duş 2 1,00 2,00 2,00Chiuvetă 1 1,00 1,00 1,00Vană 1 1,00 1,00 1,00Bideu 1 0,35 0,35 0,35Maşină de spălat 1 1,00 0 1,00

TOTAL 6,10 9,10

2. Debite de calcul - pentru dimensionarea conductelor de distribuţie a apei pentru

scopuri menajere, debitul de calcul se determină cu relaţiile, conform STAS 1478-90, tab.6:

- Apă rece:

( )EEcabqarc ⋅+⋅⋅⋅= 004,0 - pentru clădiri de locuit cu E ≥ 1;

85,3810,910,67,07,0 21 =⋅⋅=+⋅= EEE

a = 0,15 – pentru un regim de funcţionare de 24 h/zi;

b = 1,00 – pentru conducte de distribuţie a apei reci la punctele de consum în cazul în

care distribuţia apei calde se face la temperatura de 60°C;

c = 1,00 – pentru clădiri de locuit.

( ) ( ) 09,185,38004,085,38115,01004,0 =⋅+⋅⋅⋅=⋅+⋅⋅⋅= EEcabqar l/s

- Apă caldă:

E = E1 = 6,10

a = 0,15

b = 1

c = 1( ) ( ) 4,010,6004,010,6115,01004,0 =⋅+⋅⋅⋅=⋅+⋅⋅⋅= EEcabqac l/s

unde:

qc – debitul de calcul, în <l/s>;

E – suma echivalenţilor punctelor de consum alimentate de conducta respectivă;

a – coeficient adimensional în funcţie de regimul de funcţionare a apei în reţeua de

distribuţie, ale căror valori sunt date în STAS 1478-90, tab. 7;

b – coeficient adimensional în funcţie de felul apei (rece sau caldă), ale cărui valori sunt

date în STAS 1478-90, tab. 8;

c – coeficient adimensional în funcţie de destinaţia clădirii, ale cărui valori sunt date în

STAS 1478-90, tab. 6;

- Presiunea necesară:

Hnec = Hutil + Hp + Hutilizare = 12 + 0,2 + 2 = 14,2 m ≤ 15m

Hutil – presiunea utilă, conform normelor pentru case cu etaj P+1E;

Hp – pierderi locale şi liniare pe ţeavă;

Hutilizare – presiunea normală de utilizare, conform STAS 1478-90, tab.3.

3. Dimensionare branşament de apă

Dimensionarea branşamentului de apă s-a făcut la debitul qar = 1,09 l/s, rezultând

diametrul conductei de Dn 40 mm(1 1/2″) (conform Monogramei pentru dimensionarea

conductelor din oţel pentru apă rece - „Instalaţii pentru construcţii”, H. Busuioc, St. Vintila – pg.

108)

(Diagrama scanata - done)

Canalizare menajeră

Debitul de scurgere s-a determinat în baza normativului STAS 1795 - 81 “Canalizare

interioară – Instalaţii sanitare”.

1. Debite specifice de scurgere(qs), pentru ape uzate menajere pentru diferite obiecte

sanitare sau puncte de consum şi echivalentul lor de debit (Es), conform tabelul 1.

Punct de consum BucăţiEchiv.de debit (Es)

ES TOTALDebit specific de scurgere, l/s (qs)

qs TOTAL (l/s)

Lavoar 5 0,50 2,50 0,17 0,85Vas closet (WC) 4 6,00 24,00 2,00 8,00Cabină duş 2 1,00 2,00 0,33 0,66Chiuvetă 1 1,00 1,00 0,33 0,33Vană 1 2,00 2,00 0,66 0,66Bideu 1 0,50 0,50 0,17 0,17Maşină de spălat 1 9,00 9,00 3,00 3,00TOTAL 41,00 13,67

2. Debite de calcul - pentru dimensionarea conductelor de canalizare debitul de calcul de

scurgere se calculează cu relaţia generală:

Qe = Qs + qs max

Qe - debitul de calcul de scurgere, în <l/s>;

Qs - debitul corespunzând valorii sumei echivalenţilor Es, ai obiectelor sanitare şi a

punctelor de consum ce se scurg în reţeaua de canalizare considerată, în <l/s>;

qs max - debitul specific de scurgere al obiectului sanitar cu valoarea cea mai mare care se

scurge în reţeaua de canalizare considerată, în <l/s>.

Debitul specific Qs, pentru clădiri de locuinţe se calculează cu formula:

sss EbEaQ ∑⋅+∑⋅⋅= 33,0

unde:

a – coeficient de calcul stabilit funcţie de destinaţia clădirilor, conform STAS 1795-81,

tabelul 3 → a = 0,40 pentru clădiri de locuit;

sE∑ – suma echivalenţilor de debit de scurgere a obiectelor sanitare şi a punctelor de

consum, care se scurg în reţeua de canalizare;

b – coeficient ajutător de calcul pentru clădiri de locuinţe, b = 0,001.

88,041001,000,4133,040,0 =⋅+⋅⋅=sQ l/s → Qe = Qs + qs max = 0,88 + 3,00 = 3,88 l/s

3. Dimensionare racord canalizare

Racordul de canalizare este prevãzutã din tuburi P.V.C.

Dimensionarea racordului de canalizare se face conform diagramei din STAS 3051 - 91,

anexa B – Diagrama pentru dimensionarea canalelor circulare, pentru un debit de Q = 3,88 l/s

şi o pantă de i = 0,2 = 2%, rezultă un diametru de canal de Dn 80 mm, dar conform cerinţelor

operatorului de reţea, diametrul minim al racordului este de Dn 150 mm.

(Diagrama scanata)