inst agua fria

INSTALACIONES SANITARIAS

Ing° JORGE LUIS SAENZ BECERRA Pag 01

I.- DOTACIÓN DE AGUA PARA CADA AMBIENTE

PRIMER PISOAMBIENTE UNIDAD DOTACION CANT. DDM (lts/dia)

RESTAURANT N° asiento 50 74 3700BAR m2 60 60 3600BAR PISCINA m2 60 60 3600VIGILANCIA N° persona 20 1 20AUDITORIO N° asistente 10 90 900INFORMACION N° persona 20 1 20ADMINISTRACION N° persona 20 1 20COCINA m2 60 33 1980LAVANDERIA m2 40 33 1320SERVIDOR Y ALMACEN N° persona 20 4 80JARDINES m2 5 1066 5330

m2 10 175 1750

m2 10 175 1750

24070

SEGUNDO PISOAMBIENTE UNIDAD DOTACION CANT. DDM (lts/dia)

OFICINA 1 N° persona 20 11 220OFICINA 2 N° persona 20 10 200OFICINA 3 N° persona 20 10 200OFICINA 4 N° persona 20 10 200

820

TERCER PISOAMBIENTE UNIDAD DOTACION CANT. DDM (lts/dia)

DEPARTAMENTO N° persona 150 19 28502850

CUARTO PISOAMBIENTE UNIDAD DOTACION CANT. DDM (lts/dia)

DEPARTAMENTO N° persona 150 19 28502850

CUARTO PISOAMBIENTE UNIDAD DOTACION CANT. DDM (lts/dia)

LAVANDERIA kg de ropa 40 50 20002000

La dotacion de agua se calculará según el RNC y dependerá del tipo de ambiente.Esta dotacion está en lts por dia

PISCINA (Area proy horiz. con recirculacion)CUARTOS DE ASEO (Area proy horizontal con recirculacion)



DOTACION TOTAL = 32590

II.- PARTES DE UN SISTEMA

A.- PARTES DE LAS QUE CONSTA EL SISTEMA

El sistema utilzado para el presente trabajo es CONVENCIONAL; quiere decir querequiere como equipo de impulsion una bomba; y como parte de almacenamiento un tanque cisterna y un tanque elevado.

Consta de las sgtes partes:

1.- Ramal domiciliario

2.- Diametro del medidor

3.- Tuberia de alimentacion

4.- Volumen de la cisterna

5.- Volumen del tanque elevado

6.- Tuberia de impulsión

7.- Tuberia de succion

8.- Equipo de bombeo



lt/dia

0

0

0

0 lt/dia



I.1.- Calculo del punto mas desfavorable:

* El punto mas desfavorable es aquel que se encuentra mas alejado del tanque elvado horizontal

D.- CÁLCULO DEL VOLUMEN DEL TANQUE CISTERNA (VC)

D.1.- Cálculo del Volumen* Este volumen se calcula para un día de consumo. El norma especifica que para el volumen mínimo que se pueda almacenar en la cisterna debe ser 3/4 del volumen de consumo diario.

. Volumen de consumo diario(C.D): C.D = 32590 lts.C.D = 32.59

. Volumen de la cisterna: VC = 3/4 (CD)VC = 24442.50 litVC = 24.44

Q= 8 lts/sgt= 30 min

Manguera de 45m Ø= 3 pulgVolumen = 14.4

VOLUMEN TOTAL CISTERNA Vt= 38.84Vt= 38840 lts

D.2.- Diseño de las dimensiones de la cisterna.

D.2.1.- Diametro del tubo de rebose:

Capac.Cisterna Diám. Rebose Vt= 38840 ltshasta 5000 lt 2"5001 - 6001 lt 2 1/2" . Por lo cual se escogió:

6001 - 12000 lt 3" Diám = 6.0pulg Ø Comercial12001 - 20000 lt 3 1/2" Diám = 0.15 m

20001 - 30000 lt 4"> 30000 lt 6"

D.2.2.- Borde Libre:

x1= 0.20 m …………ok

E.3.2.- Distancia vertical entre los ejes del tubo de rebose y del tubo de entrada del agua: l = 2*diam. Rebosel = 0.3048 0.30 > 10cm …………ok

E.3.3.- Distancia vertical entre los ejes del tubo de rebose y el maximo nivel de agua:l = diam. Rebosel = 0.15 0.15 > 10cm …………ok

m³

m³

.Volumen de agua contra incendio (hoteles)

m³

m³

D.2.2.1.- Distancia vertical entre el techo del tanque y el eje del tubo de entrada de agua: Dependera del diametro de este y los dispositivos de control, no pudiendo ser menor a 0.20m.

Borde Libre = 0.65 m

D.2.3.- Dimensionamiento

. Altura libre: HL = 0.65 m

. Relacion: L = 2A

. Según el plano se tiene:

A = 3.0 mL = 6.0 m

Area = A X L = 18

Hu = Vc / Area = 2.16 mH = Hu + HL = 2.81 m

H < Alt. Succion =3.00 < 3,20m …………ok 3,20m

ver detalle de cisterna (plano)

m²

C.- CÁLCULO DE LA TUBERÍA DE ALIMENTACIÓN* Esta tuberia comprende desde el medidor hasta la entrada a la bomba, o entrega en la cisterna.

C.1.- Cálculo del gasto de entrada (Q):

Q = Vc / Tdonde:Volumen de cisterna: Vc = 38840 ltTiempo de llenado: T = 4 horas (varia entre 4 y 6 horas)

Q = 2.697 lt/segQ = 161.82 lt/minQ = 35.6 g.p.m.

C.2.- Cálculo de la carga disponible (Hf):

Hf = PM - HT - Psdonde:Presion de matriz: PM = 15.00 mcaDesnivel matriz-cisterna: HT = -0.50 mPresion de salida: PS = 2.00 m

Hf = 13.5 m

* NOTA: (desnivel de la matriz - nivel cisterna es negativo por que se encuentra mas arriba) revisar planos

C.3.- Selección del medidor:

Hfm = 0,5 Hf Perdida de carga máxima por medidorHfm = 6.75 m

Seleccionando un diametro de 1 1/2" en el abaco , se obtien una perdida de:Hfm` = 3.52 mLa cual es menor a Hfm = 6.75m, la cual quiere decir que esta correcto y usaremos un medidor de 1 1/2"

* NOTA: los calculos estan hechos para un medidor tipo disco.

La nueva perdida de carga que debe agotarse en toda la tuberia sera:

Hf = 13.5-3.52 = 9.98 m

C.4.- Selección de la tubería de entrada a la cisterna:

Q = 2.697 lt/seg

Ø = 1 1/2 pulg 3.81S = 0.127

Longitud equivalente (Le):

Accesorio Cantidad Diametro LE Subtotal (m)valvula de compuerta 1 1 1/2 pulg 0.3 0.30

codo 45º 1 1 1/2 pulg 0.7 0.70codo 90º 2 1 1/2 pulg 1.3 2.60

total: Le = 3.60

Longitud total: LT = L + Ledonde:

Longitud matriz-cisterna: L = 5.00 m (plano)

LT = 8.60 m

Perdida de carga en tuberia (Hfl):

Hfl = 1.09 m < 9.98 m

Por lo cual concluimos:

Ø del alimentador = 1 1/2 pulg

E.- CÁLCULO DEL VOLUMEN DEL TANQUE ELEVADO (VTE):

E.1.- Cálculo del volumen* Este volumen se calcula para un día de consumo. La norma I.S. 010 especifica que para el volumen mínimo que se pueda almacenar en EL TANQUE debe ser 1/3 del volumen de consumo diario.

. Volumen de Consumo D. CD = 32590 ltsCD = 32.59

. Volumen deL TANQUE: VTE= 1/3 (CD)VTE= 10863.33 ltsVTE= 10.86

Tomamos: Vt = 12.00 m3

E.2.- Dimensionamiento del tanque::Vt = A x L x H = 12.00 m3

donde:Ancho: A= 2.40 mLargo: L= 2.40 m

Alto: H = 2.00 m

E.3.- Diametro del tubo de rebose:

Capac.Tanque Elevado Diám. Rebose Vt = 12000 ltshasta 5000 lt 2"5001 - 6001 lt 2 1/2" . Por lo cual se escogió:

6001 - 12000 lt 3" Diám = 3.0pulg Ø Comercial12001 - 20000 lt 3 1/2" 0.08 m

20001 - 30000 lt 4"> 30000 lt 6"

E.3.- Borde Libre:

x1= 0.20 m …………ok

E.3.2.- Distancia vertical entre los ejes del tubo de rebose y del tubo de entrada del agua: l = 2*diam. Rebosel = 0.1524 0.15 > 10cm …………ok

E.3.3.- Distancia vertical entre los ejes del tubo de rebose y el maximo nivel de agua:l = diam. Rebosel = 0.08 0.10 > 10cm …………ok

m³

m³

E.3.1.- Distancia vertical entre el techo del tanque y el eje del tubo de entrada de agua: Dependera del diametro de este y los dispositivos de control, no pudiendo ser menor a 0.20m.

Borde Libre = 0.45 m

DIMENSIONES FINALESA = 2.40L = 2.40H = 2.45

F.- CÁLCULO DE LA TUBERÍA DE IMPULSIÓN:

F.1.- Cálculo del caudal de bombeo:Qb = VTE / T

donde:

Volumen del tanque elevado: VTE = 12.00 m3Tiempo de llenado del tanque: T = 2 horas

Caudal de agua a bombearse: Qb = 6.00 m3/horaQb = 0.00167 m3/segQb = 1.67 lt/seg

F.2.- Calculo del diametro:D = 4 x Qb

V x πdonde:

velocidad del flujo: V = 3 m/seg

D = 0.027 mD = 1.1 pulgD = 2 pulg

. Por lo cual tenemos:D = 2 pulg.

F.3.- Altura total del edificio (HT):

Altura de sótano a primer piso = 3.00 mAltura primer piso medio nivel = 1.30 m

Altura medio nivel a segundo piso = 1.70 m CORREGIR EN EL PLANOAltura segundo a tercer piso = 3.00 m

Altura tercer a cuarto piso = 3.00 mAltura cuarto piso a azotea= 3.00 m

ALTURA TOTAL: HT = 15.00 m

G.- CÁLCULO DE LA TUBERÍA DE SUCCIÓN:* Según el RNC se tiene que esta debe ser igualal diametro inmediatamente superior al de la tuberia de impulsion. Del cuadro tenemos:

hasta 0.5 3/4"" 1 1"" 1.6 1 1/4"" 3 1 1/2"" 5 2"" 8 2 1/2"" 15 3"" 25 4"

. Si el diámetro de la tuberia se impulsion es de 2", el de la tubería de succión será:

D succión = 2 1/2 pulg > D impulsión = 2 pulg

Gasto de bombeo en lt/seg

Diametro. Tub. impulsion

H.- CÁLCULO DEL EQUIPO DE BOMBEO:* Se debe conocer el número de HP a utilizar:

H.P. = Qb x HDT75n

donde:Caudal de bombeo: Qb = 1.67 lt/seg

Eficiencia de la bomba: n = 0.75 (50% - 80%)

Altura dinamica total: HDT = 18.6

H.1.- Calculo de la altura dinamica total:

HDT = Hs + HT + Hftdonde:

Altura de succión: Hs = 3.2 mAltura total: HT = 15 m

Pérdida de carga en la tub.de succión más en la de impulsión: Hft = 0.4 m

a).- Pérdida de carga en la tubería de succión (Hfs):

Hfs = ( Ls + Le ) x s

Qb = 1.67 lt/seg 0.00167 m3/sgdiametro = 2.5 pulg 6.35 cms = 0.3781746 %Ls = 3.2 m (long succión)

. Cálculo de longitud equivalente (Le):

Diámetro2.5 Número Diametro Pérdida Total

pulg. m mcodo 90º 1 2 1/2 pulg 2.45 2.45

1 2 1/2 pulg 0.5 0.5

Le = 2.95 m

Hfs = 0.02 m

b).- Pérdida de carga en la tubería de impulsion (Hi):

Hfs = ( Li + Le ) x s

Qb = 1.67 lt/seg 0.00167 m3/sgdiametro = 2.00 pulg 5.08 cm

s = 1.15409728 %Li = 19.7 m (long impulsion)

valvula de pie

. Calculo de longitud equivalente (Le):

Diametro2.00 Numero Diametro Perdida Totalpulg. m m

codo 90º 2 2 2.15 4.3

1 2 8.5 8.5

1 2 0.4 0.4Le = 12.8 m

Hfi = 0.38 m

Por lo cual:H.P. = Qb x HDT

75nH.P. = 0.6 = 441.6 Watts

Potencia requerida con la cual se seleccionará un tipo de bomba a instalar.

valvula retencion

valcula compuerta

J.- CÁLCULO DE LA ALTURA DEL TANQUE ELEVADO

Tomamos la presión del aparato más desfavorable del tercer piso En este caso sería la presión en el punto más crítico, denominado el punto "L"

6.091 m

Luego :

…….. (1)

donde :

Tenemos:

…….. (2)

Reemplazando tenemos:

Q = 1.67 lt/segD = 2 pulgV = 0.82 m/s

Sf = 0.012

10.64 mPerdida carga por accesorios = 2.00 m

Longitud equivalente = 12.64 m

0.15 m

de donde:H perdida de carga = 6.24 m

H piso mas desfavorable (3º Piso)= 2.4

H de tanque elevado = 8.64 m

PL =

LTOTAL =

PL=h+PS+∑ hf L−Ap

∑ hf L−Ap=Sf∗LTOTAL

Sf=B∗Q2

D5

H−∑ Hf ¿¿ A lim ¿NivelCrít . ¿¿=PL¿

H−∑ hf ¿¿ A lim. ¿NivelCrít . ¿¿=h+PS+∑ hf L−Ap ¿

∑ hf ¿¿ A lim ¿NivelCrít ¿=¿¿

C6

USER: Presion en el punto mas desfavorable - presion minima de salida

D30

USER: verificar esta velocidad

III.- CÁLCULO DE LAS REDES INTERIORES

Utilizaremos el Método de Roy B. Hunter.Para los tres primeros pisos serán de Servicio Público y el cuarto piso será de Servicio Privado

PRIMER PISO (Servicio Público)TUB. ALIMENTACION 1

Aparato Sanitario Tipo UH Cantidad Sub-totalInodoro Tanque 5 8 40

Lavadero Cocina 4 1 4Lavatorio Corriente 2 4 8

TOTAL 52

TUB. ALIMENTACION 2Aparato Sanitario Tipo UH Cantidad Sub-total

Ducha 4 4 16Inodoro Tanque 5 9 45

Lavadero Cocina 4 3 12Lavadero de ropa Mecanico 4 3 12

TOTAL 85



Lavadero Cocina 4 1 4Lavatorio Corriente 2 8 16Urinario con Tanque 3 1 3

TOTAL 123

SEGUNDO PISO (Servicio Público)TUB. ALIMENTACION 1

Aparato Sanitario Tipo UH Cantidad Sub-totalInodoro Tanque 5 8 40

Lavatorio Corriente 2 8 16Urinario con Tanque 3 6 18

TOTAL 74


Inodoro Tanque 5 9 45Lavatorio Corriente 2 9 18Urinario con Tanque 3 7 21

TOTAL 84

TERCER PISO (Servicio Privado)TUB. ALIMENTACION 1

Aparato Sanitario Tipo UH Cantidad Sub-totalTina 2 2 4



TOTAL 33


Tina 2 3 6Ducha 2 3 6Inodoro Tanque 3 7 21


TOTAL 37

CUARTO PISO (Servicio Privado)TUB. ALIMENTACION 1

Aparato Sanitario Tipo UH Cantidad Sub-totalTina 2 2 4



TOTAL 33


Tina 2 3 6Ducha 2 3 6Inodoro Tanque 3 7 21


TOTAL 37

IV.- CÁLCULO DE DIAMETRO DE TUBERIA DE ALIMENTACION

TRAMO AB BC CD DE UNIDADES HUNTER 34 16 20 14

0.82 0.46 0.32 0.25

0.00082 0.00046 0.00032 0.00025DIÁMETRO (pulg.) 1 1 3/4 1/2DIÁMETRO (cm.) 2.54 2.54 1.91 1.27VELOCIDAD (m/seg.) 1.62 0.91 1.12 1.97PÉRDIDA DE CARGA POR FRICCIÓN: Sf=hf/L(m/m) 0.089 0.028 0.057 0.265

5 11.00 3 7

CODO 90º

CANTIDAD 2LONGITUD EQUIVALENTE 0.7SUB-TOTAL 1.4

T GIRO 90º

CANTIDAD 1 1 1LONGITUD EQUIVALENTE 1.5 1.5 1.2SUB-TOTAL 1.5 1.5 1.2

T PASO RECTO

CANTIDAD 1 1 3LONGITUD EQUIVALENTE 0.27 0.27 0.20SUB-TOTAL 0.27 0.27 0.60CANTIDAD 1LONGITUD EQUIVALENTE 0.12SUB-TOTAL 0.12CANTIDAD 1LONGITUD EQUIVALENTE 5.91SUB-TOTAL 5.91

LONG. ADICIONAL DE TUBERIA 1.77 1.77 1.20 8.03LOG. TOTAL DE DISEÑO 6.77 12.77 4.20 15.03PERDIDA DE CARGA POR FRICCION 0.603 0.358 0.240 3.981

2PERDIDA DE CARGA EN MEDIDORPERDIDA DE CARGA TOTAL 0.603 0.358 0.240 5.981CARGA NECESARIA PARA EL APARATO MAS DESFAVORABLE 2CARGA NECESARIA TOTAL 0.603 0.358 0.240 7.981PRESION MÁXIMA EN RUTA MÁS DESFAVORABLE 9.181

GASTO EN (lts/seg.) (Ver Tabla)

GASTO EN (m3/seg)

LONG. REAL DE TUBERIA HASTA EL APARATO MAS DESFAVORECIDO

CAMBIOS DE DIRECCION Y

VALVULAS HASTA EL APARATO

SANITARIO MAS DESFAVORABLE VÁLVULAS DE

COMPUERTA

VÁLVULAS DE GLOBO

DEFAVORABLE

inst agua fria

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