MEMORIA DE CÁLCULO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS

Proyecto: Casa Habitación ResidencialUbicación:Propietario:

I) Agua Potable

I.a. Antecedentes del Sistema Hidraúlico

I.b. Cálculo de demandas.

Número de usuarios (según la siguiente relación): 7 usuariosRecámara 1: 2 usuariosRecámara 2: 2 usuariosRecámara Ppal: 2 usuariosCuarto de Svcio: 2 usuario considerado al 50% de los habitantes por ser personal de servicio: 1 usuario

Agua Fría.Dotación diaria:Reglamento Mpio. B. Juárez 150Lt/habitante mínimoPor tratarse de de habitación residencial se utiliza: 350lt/Hab/día

Dotación Total Diaría:7 hab x 350lt/hab/dìa= 2450Lt/día=2.45m3/día

Capacidad cisterna:Reglamento Mpio. B. Juárez= 2 días de consumo2 días de consumo x 2.45m3= 4.9m3

Capacidad de cisterna considerada en propuesta de proyecto:Cisterna (en sotano, anexa a cto. De máquinas y cto. Servicio): 5.5 m3Dimensiones 2.50m x 1.816m x 1.20m = 5.5 m3

Cap. Total en cisterna de proyecto: 5.5 m3

5.5m3 >4.9m3 CORRECTO

Gasto Medio Diario:2450 litros/24 horas/60 min/60 seg= 0.028 lt / seg

Coef. Variación Diaria= 1.3Coef. Variación Horaria= 1.5Gasto máximo diario= 0.037 lt / seg

Las características que presentará la red, obedecerán a varios aspectos fundamentales cuyas características se exponen a continuación:

1.- La posición del sitio de acometida a toma domiciliaria, misma que de acuerdo a lo observado físicamente en el predio se ubica en la parte frontal pegada a la colindancia derecha en relación al frente del predio. Se trata de una manguera de polietileno de 13mm. Aún no existe servicio.

2.- La geometría del proyecto arquitectónico tanto en planta como en elevación, así como la posición de las salidas de servicio en relación a dicha geometría. En este caso el proyecto cuenta con un nivel en sótano, planta baja, planta alta, y una azotea cuyo nivel superior presenta múltiples desniveles. Los servicios no están consolidados en nucleos ni verticales, ni horizontales, por lo que las trayectorias tendrán múltiples ramificaciones y desviaciones, así como mayor longitud. Uno de los objetivos del diseño geométrico será buscar las trayectorias más cortas, y con mayor accesibilidad en caso de reparaciones.

3.- Los requerimientos relacionados con el proyecto hidraúlico ya definidos en el proyecto arquitectónico; así como los señalados por la dirección del proyecto. La primera condición es la ubicación de la cisterna. La segunda es que la solución del sistema de regularización hidráulica será a base de un tanque elevado (tinaco). Debido a que se trata de un proyecto residencial se requerirá una presión de trabajo mínima en las salidas de 0.5 kg/cm2. Para no elevar el tinaco demasiado sobre la azotea en la cual lo considera el proyecto arquitectónico, el sistema se complementará en la misma azotea con un sistema hidroneumático a base de tanque precargado. La tercera condición es que se contará con un sistema de calentamiento de agua a base de un calentador cuya posición ya está definida en el proyecto arquitectónico. Sus características se definiran en función de la demanda.

Gasto máximo Horario= 0.055 lt /seg

Predimensionamiento de Equipo Hidroneumatico con Tanques Precargados

Cap. Tanque = 0.055 lt /seg X 60segx30 min .=99 lts

Considerando que de la capacidad nominal del tanque aprox. 30% es aire y 70% es agua:

Cap. Nominal del tanque = 100+((100 x 30)/ 70)Cap. Nominal del tanque = 142.86 lts

Agua caliente:Dotación diaria:Dotación recomendable clima cálido: 150Lt/habitante mínimo

Dotación Total Diaria:7 hab x 150lt/hab/dìa= 1050 Lt/día

Gasto Medio Diario:1050 litros/24 horas/60 min/60 seg= 0.012 lt / seg

Coef. Variación Diaria= 1.3Coef. Variación Horaria= 1.5Gasto máximo diario= 0.016 lt / segGasto máximo Horario= 0.024 lt /seg

Capacidad de calentamiento: 1.44 litros/min86.40 litros/hora

Se require un calentador de depósito de 90 lts, o uno de paso para 1.5 lpm

I.c. Diseño Geometrico de las Redes.

Considerando el arranque de la bomba en intervalos de media hora durante el periodo de maximo consumo:

Se sugiere un tanque STA-RITE Pro-Source Plus PSP-FW35-10 o similar con 35 galones de capacidad nominal, precargado de 20 a 40 psi.

En base a las condiciones indicadas en los antecedentes. El diseño geométrico se definió de la siguiente manera:

Toma Domiciliaria.- Por tratarse de servicio residencial la toma y el medidor serán de 13mm, y estarán ubicados en la parte frontal de la casa, en el muro de la colindancia derecha.

I.d. Cálculo de las Redes.En función de la geometría ya descrita, el cálculo de diámetros se realizó de la siguiente forma:

DATOS DE PROYECTO.1. Tipo de Muebles a utilizar: De uso privado, de tanque.2. Presiones en la red: Mínima: 0.5 kg/cm2 por tratarse de muebles residenciales.

Máxima: 4.2 kg/cm2 en tubería de cobre tipo M. Según NOM aplicable.

Línea de alimentación a cisterna.- A partir de la toma, esta línea será de 13mm y se desarrollará de forma subterranea por el pasillo lateral derecho hasta llegar en dirección al registro de la cisterna, en dicho punto ingresará por la parte superior de la cisterna y se rematará con una válvula de flotador

Línea de llenado de tinaco.- A partir de la cisterna el agua se enviará al tinaco mediante una bomba sumergible de 1hp ubicada junto al registro de la cisterna, esta línea será de 19mm. La capacidad del tinaco será de 1100 lts y estará ubicado sobre una base cuyo nivel superior estará 60cm sobre el nivel de piso terminado de la azotea ubicada sobre la sala de tv.Sistema de regularización y presión- La capacidad del tinaco será de 1100 lts y estará ubicado sobre una base cuyo nivel superior estará 60cm sobre el nivel de piso terminado de la azotea ubicada sobre la sala de tv. Como ya se indicó, para garantizar la presión hidraúlica requerida, a continuación del tinaco se instalará un sistema hidroneumático de tanque precargado.

Ramaleo de agua fría a zonas de servicio.- Como se observa en el isométrico, sobre la azotea se requerirán varios ramales de distribución para abastecer a 4 columnas de agua fría. Las columnas 1 y 2 abastecerán un baño de planta alta cada una. La columna 3 abastecerá un baño en planta alta, y en planta baja, al 1/2 baño y al bar. La columna 4 abastecerá al calentador y a los servicios del sótano, por lo cual en su trayectoria aparece la columna 5.

Ramaleo de agua caliente.- Una vez alimentado el calentador, se desarrolla un primer ramal que irá de manera subterranéa por el pasillo lateral derecho. Este ramal se ramificará hacia la parte posterior de la casa para alimentar la cocina y el baño principal de planta alta; y hacia el frente para alimentar en planta baja al 1/2 baño y al bar, y en planta alta, a los baños de las recámaras 1 y2.

toma

Linea dealimentación

a cisterna

Linea llenado tinaco

CisternaBomba

Calentador

Tinaco

BAÑO REC 1

BAÑO REC 2

BAÑO REC PPAL.

COCINA

BAÑO CTO SERVICIO

CTO LAVADO

1/2 BAÑO

BAR

CAF 1

CAF 2

CAF 3

CAF 4

CAF 5

Tanqueprecargado

3. Velocidades en la red: Mínima: 0.5 m/seg.Máxima: 2 m/seg.

4. Demanda en muebles:

4.a. Agua fría:

MUEBLE:GASTO REQUERIDO

U. MUEBLE lts/segLavabo Privado 1.5 0.19 0.6Inodoro de Tanque Privado 3 0.32 0.6Regadera Privada 3 0.32 0.5Tarja 3 0.32 0.6

4.b. Agua caliente:

MUEBLE:GASTO REQUERIDO

U. MUEBLE lts/segLavabo Privado 1.5 0.19 0.6Regadera Privada 2 0.26 0.5Tarja 2 0.26 0.6

5. Factores de Coincidencia:2o mueble: 80%

3er mueble: 65%4o y 5o muebles: 60%

6o a 10o muebles: 55%11o a 15o muebles: 50%16o a 20o muebles: 45%21o a 30o muebles: 40%

6. Fórmulas utilizadas:Continuidad: Q = AV

Hazen-Williams:

Manning:

7. Capacidad máxima de conducción en tuberías:(Considerando velocidad máxima de 2 m/seg)

Diámetro: Q máximo (l/seg)

13mm (1/2") 0.2419mm (3/4") 0.5025mm (1") 1.01

32mm (1 1/4") 1.6138mm (1 1/2") 2.27

50mm (2") 3.9265mm (2 1/2") 6.40

CALCULO DE DIAMETROS:

1. Red de agua fría:

Presión media de trabajo (kg/cm2)

Presión media de trabajo (kg/cm2)

En función de las formúlas, factores y capacidades antes indicadas, el cálculo de diámetros se realizó en base a los siguientes diagramas:

Tinaco

SIMBOLOGIA:Q = Gasto acumuladoq = Gasto coincidented = DiámetroLb= LavaboWc= ExcusadoRg= RegaderaTj = TarjaLv = Lavadero

Q=278.5CD2 .63 H / L 0.54

V=l /nR2 /3 S1 /2

hf=kLQ2

2. Red de agua caliente:

CARGA HIDRAULICA:

Q max horario = 2.4 lt/seg = 144 lt/min

1. Línea de llenado a tinaco:Nivel de succión de bomba: -1.15Nivel de tinaco lleno: 8.75

h por altura: 9.90 m

Por pérdidas por fricción:(Considerando 19mm de diámetro) Por Longitud Total: 15.55 m

Q = 5.38q = 2.15d = 32mm

Q = 3.34q = 1.50d = 32mm

Q = 2.04q = 1.12d = 25mm

Q = 0.84q = 0.53d = 19mm

Rg3 UM

q= 0.32d= 13mm

Wc3 UM

q= 0.32d= 13mm

Lb1.5 UMq= 0.19

d= 13mmQ= 1.68q= 0.92d= 25mm

Lb1.5 UMq= 0.19

d= 13mm

Wc3 UM

q= 0.32d= 13mm

Rg3 UM

q= 0.32d= 13mm

Q= 0.51q= 0.41d= 19mm

Q= 0.84q= 0.53d= 19mm

Q= 1.80q= 1.02d= 25mm

Q= 1.21q= 0.73d= 25mm

Wc3 UM

q= 0.32d=

13mm

Lb1.5 UMq= 0.19

d= 13mm

Lb1.5 UMq= 0.19

d= 13mm

Rg3 UM

q= 0.32d= 13mm

Rg3 UM

q= 0.32d= 13mm

Wc3 UM

q= 0.32d= 13mm

Lb1.5 UMq= 0.19

d= 13mm

Tj3 UM

q= 0.32d= 13mm

Cal2 UM

q= 0.24d= 13mm

Lv3 UM

q= 0.32d= 13mm

Tj3 UM

q= 0.32d= 13mm

Lv3 UM

q= 0.32d= 13mm

Lb1.5 UMq= 0.19

d= 13mm

Wc3 UM

q= 0.32d= 13mm

Rg3 UM

q= 0.32d=

13mm

Q= 0.64q= 0.51d= 19mm

Q= 0.83q= 0.54d= 19mm

Q= 1.66q= 0.91d= 25mm

Q= 1.34q= 0.80d= 25mm

Q= 0.64q= 0.51d= 19mm

Q= 0.70q= 0.46d= 19mm

Q= 0.89q= 0.53d= 19mm

Q= 0.51q= 0.41d= 19mm

Q= 0.84q= 0.53d= 19mm

Q= 0.64q= 0.51d= 19mm

Q= 0.70q= 0.46d= 19mm

Q= 1.02q= 0.61d= 25mm

Baño Rec2

Baño Rec Ppal

Baño Rec 1

1/2 Baño PB

Bar

Cocina

Cto servicio

SIMBOLOGIA:Q = Gasto acumuladoq = Gasto coincidented = DiámetroLb= LavaboWc= ExcusadoRg= RegaderaTj = TarjaLv = Lavadero

Calentador

Lb1 UM

q= 0.12d=

13mm

Lb1 UM

q= 0.12d=

13mm

Rg2 UM

q= 0.20d= 13mm

Rg2 UM

q= 0.20d= 13mm

Q= 0.40q= 0.32d= 19mm

Q= 0.52q= 0.34d= 19mm

Q=0.64 q= 0.38d= 19mm Tj

2 UMq= 0.20

d= 13mm

Q= 0.94q= 0.52 d= 25mm

Lb1 UM

q= 0.12d= 13mm

Rg2 UM

q= 0.20d= 13mm

Lb1 UM

q= 0.12d= 13mm

Rg2 UM

q= 0.20d= 13mm

Q= 0.64q= 0.38d= 19mm

Tj2 UM

q= 0.20d= 13mm

Lb1 UM

q= 0.12d= 13mm

Q= 0.96q= 0.53d= 25mm

Q= 1.90q= 0.95d= 25mm

Q= 0.32q= 0.26d= 19mm

Q= 0.32q= 0.26d= 19mm

Q= 0.44q= 0.29d= 19mm

Baño Rec Ppal

Cocina

Baño Rec2

Baño Rec1

Bar 1/2 Baño PB

(1.30+2.00+7.15+3.50+0.60+1.00)Por conexiones: 19 pzas1 pich+1check+1esfera+3adaptadores+12codos+1flotadorLongitud equivalente: 3.11 m

Longitud total: 18.66 mh por long.: 1.15 m

H total = 11.05 m

POTENCIA DE BOMBA:

N=Q x H x DR Para Agua Fría DR = 1

76 x Eb Eb = 0.60%

N=(2.4 x 11.05 x 1)

76 x 0.6

N= 0.58 HP

2.- En Línea de Servicio (recorrido más desfavorable):El recorrido más desfavorable es el que sigue la trayectoria: tinaco-calentador-baño1-baño2

h requerida en salidas: 6.00

h por gravedad: 5.00 m

Por pérdida de fricción:diámetro (mm) longitud (m) conexiones (pza) long. equiv. (m) long. Total (m) Gasto (lps) pérdida (m)

32mm 3.60 7 0.60 4.20 2.15 0.0225mm 39.50 14 5.29 44.79 1.12 1.1019mm 8.00 6 0.80 8.80 0.53 2.4013mm 2.50 6 0.15 2.65 0.32 1.80

h por longitud: 5.32

H total = 16.32 m

1.63 kg

POTENCIA DE BOMBA: Q= 2.15 lps = 129 lpm

N=2.4 x 28 x 1 H= 28m (presión máxima de tanque)

76 x 0.6

N= 1.32 HP

Se requiere una bomba de 3/4 de HP mínimo para llenado del tinaco

m (0.6 kg/cm2)

Presión de trabajo tanque hidroneumático

La presión nominal del tanque hidroneumático deberá ser de 20 a 40 psi (1.4 a 2.8 kg/cm2)

Se requiere una bomba de 1 1/2 HP con Gasto de 2.15 lps para equipo hidroneumático