Clculo y Diseo deInstalaciones de Fontanerandice de contenidos:

1- Materiales empleados en tuberas

1.1- Condiciones generales de los materiales

1.2- Incompatibilidades

1.3- Eleccin del tipo de material

2- Estimaciones de consumo

2.1- Caudales de consumo en aparatos y equipos de higiene

2.2- Otras necesidades de consumos

3- Diseo de la instalacin

3.1- Clculo de las prdidas de carga

3.2- Dimensionado de tuberas y derivaciones

3.3- Dimensionado del grupo de presin y depsito auxiliar

ANEXOS

A.1- Catlogo de tuberas y accesorios de Acero Galvanizado

A.2- Dimetros y espesores mnimos de tuberas de Cobre

A.3- Dimetros y espesores mnimos de tuberas de Acero Inoxidable

A.4- Catlogo de tuberas y accesorios de Fundicin Dctil

A.5- Tuberas y accesorios de Policloruro de Vinilo no Plastificado (PVC)

A.6- Catlogo de tuberas y accesorios de Policloruro de Vinilo Clorado (PVC-C)

A.7- Dimetros y espesores mnimos de tuberas de Polietileno (PE)

A.8- Dimetros y espesores de tuberas de Polietileno Reticulado (PE-X)

A.9- Dimetros y espesores de tuberas de Polibutileno (PB)

A.10- Catlogo de tuberas y accesorios de Polipropileno (PP)

A.11- Dimetros y espesores mnimos de tuberas Multicapa de Polmero / Aluminio / Polietileno resistente a temperatura (PE-RT)

A.12- Dimetros y espesores mnimos de tuberas Multicapa de Polmero / Aluminio / Polietileno reticulado (PE-X)

DESARROLLO DEL CONTENIDO

1- Materiales empleados en tuberas1.1- Condiciones generales de los materialesEn general, los materiales que se empleen en tuberas y accesorios de las instalaciones interiores de edificios debern ser capaces de soportar como mnimo una presin de trabajo de 15 Kg/cm2 o superior si se indica explcitamente, en previsin para soportar una presin normal de servicio y los golpes de ariete provocados por el cierre de vlvulas y grifos. Asimismo, los materiales que se vayan a utilizar para las tuberas y accesorios no generarn concentraciones de sustancias nocivas que excedan los valores permitidos por el Real Decreto 140/2003, de 7 de febrero, ni modificar las caractersticas organolpticas ni la salubridad del agua suministrada. Debern ser resistentes a la corrosin interior y no presentarn incompatibilidad electroqumica entre s. Por ltimo, debern ser compatibles con el agua suministrada y no debern favorecer la migracin de sustancias y de materiales en cantidades que sean un riesgo para la salubridad y limpieza del agua de consumo humano.Para cumplir con las condiciones anteriores, las conducciones y tuberas podrn utilizar revestimientos, sistemas de proteccin o sistemas de tratamiento de agua, a fin de garantizar un suministro de agua que tenga las caractersticas adecuadas para evitar el desarrollo de grmenes patgenos y no favorecer el desarrollo de la biocapa (biofilm).En este sentido, y dada la alteracin que producen en las condiciones de potabilidad del agua, quedan prohibidos expresamente los tubos de aluminio y aquellos cuya composicin contenga plomo.En funcin de las condiciones expuestas anteriormente, se consideran adecuados para las instalaciones de agua de consumo humano los siguientes tipos de tuberas, as como la normativa que los regula:a) tuberas de acero galvanizado, segn Norma UNE 19 047:1996;b) tuberas de cobre, segn Norma UNE EN 1 057:1996;c) tuberas de acero inoxidable, segn Norma UNE 19 049-1:1997;

Tuberas de CobreManual Tcnico--Industrias NACOBRE, S.A. de C.V.

d) tuberas de fundicin dctil, segn Norma UNE EN 545:1995;e) tuberas de policloruro de vinilo no plastificado (PVC), segn Norma UNE EN 1452:2000;f) tuberas de policloruro de vinilo clorado (PVC-C), segn Norma UNE EN ISO 15877:2004;g) tuberas de polietileno (PE), segn Normas UNE EN 12201:2003;h) tuberas de polietileno reticulado (PE-X), segn Norma UNE EN ISO 15875:2004;i) tuberas de polibutileno (PB), segn Norma UNE EN ISO 15876:2004;j) tuberas de polipropileno (PP) segn Norma UNE EN ISO 15874:2004;k) tuberas multicapa de polmero / aluminio / polietileno resistente a temperatura (PE-RT), segn Norma UNE 53 960 EX:2002;l) tuberas multicapa de polmero / aluminio / polietileno reticulado (PE-X), segn Norma UNE 53 961 EX:2002.Mencin particular se merece el desarrollo en los ltimos aos de la tecnologa aplicada a la produccin y mejora de aquellas tuberas de naturaleza plstica, tambin llamados polmeros. Este tipo de tuberas presentan como ventaja principal respecto a otras, como son las de tipo metlica (aceros, fundicin, cobre), su menor coste de produccin y ausencia de corrosin, de ah su gran evolucin.De entre los materiales plsticos empleados en la fabricacin de tuberas, hay dos grupos fundamentales: Termoplsticos: son materiales que a temperatura ambiente son deformables y se funden cuando se calientan. El proceso de reblandecimiento de este tipo de plstico ocurre a temperaturas relativamente bajas (de 60 a 120 C), lo que reduce el tipo de aplicaciones de tuberas de material termoplstico a aquellas donde no se alcance este rango de temperaturas. De entre los materiales termoplsticos empleados en tuberas para conducciones de agua estn el policloruro de vinilo no plastificado (PVC-U), el polipropileno (PP) y el polietileno (PE). Termoestables: son un tipo de plstico infusibles e insolubles, adems de no ser deformables, presentando mejores propiedades mecnicas a elevadas temperaturas que los termoplsticos. Uno de los plsticos termoestables empleados para el transporte de agua a presin es el polietileno reticulado (PE-X), material muy utilizado en instalaciones interiores para suministro de agua fra y caliente.1.2- IncompatibilidadesA) Incompatibilidades entre los materiales y el agua: Se evitar siempre la incompatibilidad de las tuberas de acero galvanizado y cobre, controlando la agresividad del agua. Para los tubos de acero galvanizado se considerarn agresivas las aguas no incrustantes con contenidos de in cloruro superiores a 250 mg/l. Para su valoracin se emplear el ndice de Langelier. Para los tubos de cobre se considerarn agresivas las aguas dulces y cidas (pH inferior a 6,5) y con contenidos altos de CO2. Para su valoracin se emplear el ndice de Lucey. Para los tubos de acero galvanizado las condiciones lmites del agua a transportar, a partir de las cuales ser necesario un tratamiento son las mostradas en la siguiente tabla:

Tabla 1. Condiciones lmites del agua en tuberas de acero galvanizado Para los tubos de cobre las condiciones lmites del agua a transportar, a partir de las cuales ser necesario un tratamiento son las mostradas en la siguiente tabla:

Tabla 2. Condiciones lmites del agua en tuberas de cobre Para las tuberas de acero inoxidable las calidades se seleccionarn en funcin del contenido de cloruros disueltos en el agua. Cuando stos no sobrepasen los 200 mg/l se puede emplear el AISI-304. Para concentraciones superiores es necesario utilizar el AISI-316.B) Incompatibilidad entre materiales: Se evitar el acoplamiento de tuberas y elementos de metales con diferentes valores de potencial electroqumico excepto cuando segn el sentido de circulacin del agua se instale primero el de menor valor. En particular, las tuberas de cobre no se colocarn antes de las conducciones de acero galvanizado, segn el sentido de circulacin del agua, para evitar la aparicin de fenmenos de corrosin por la formacin de pares galvnicos y arrastre de iones Cu+ haca las conducciones de acero galvanizado, que aceleren el proceso de perforacin. Igualmente, no se instalarn aparatos de produccin de ACS en cobre colocados antes de canalizaciones en acero. Excepcionalmente, por requisitos insalvables de la instalacin, se admitir el uso de manguitos antielectrolticos, de material plstico, en la unin del cobre y el acero galvanizado. Se autoriza sin embargo, el acoplamiento de cobre despus de acero galvanizado, montando una vlvula de retencin entre ambas tuberas. Se podrn acoplar al acero galvanizado elementos de acero inoxidable. En las vainas pasamuros, se interpondr un material plstico para evitar contactos inconvenientes entre distintos materiales.1.3- Eleccin del tipo de materialEn esta seccin se trata de facilitar la eleccin del tipo de material empleado para las tuberas de canalizaciones de agua, segn el uso a que se destine.En la siguiente tabla se muestra de manera resumida, las diferentes aplicaciones de los distintos tipos de tuberas plsticas en edificacin civil.Aplicaciones de los distintos tipos de tuberas plsticas en edificacin civil

EdificacinAgua fra, agua caliente (ACS) y climatizacinPolietileno reticulado (PE-X)

Polibutileno (PB)

Polipropileno copolmero random (PP-R)

Tuberas multicapa

Policloruro de vinilo (clorado) (PVC-C)

Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS)

Suministro de agua fra y evacuacinPolietileno (PE)

Polipropileno homopolmero (PP-H)

Policloruro de vinilo (no plastificado) (PVC-U)

Policloruro de vinilo (clorado) (PVC-C)

Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS)

A continuacin, y de manera ms exhaustiva, se enumeran las mltiples aplicaciones que tienen los distintos tipos de tuberas. Tuberas de policloruro de vinilo no plastificado (PVC-U):- Utilizable para conducciones de agua a presin, agua de consumo humano y para saneamiento enterrado o areo con presin. UNE-EN ISO 1452.

Tuberas PlsticasGua Tcnica--Luis Balairn PrezAseTUB

- Sistemas de canalizacin para evacuacin de aguas residuales (a baja y a alta temperatura) en el interior de la estructura de los edificios, segn UNE-EN 1329.- Sistemas de canalizacin para la evacuacin de aguas pluviales en instalaciones areas y al exterior. UNE-EN 12200.- Sistemas de canalizacin para saneamiento enterrado sin presin. UNE-EN 1401.- Canalones suspendidos y sus accesorios de PVC-U. UNE-EN 607.- Sistemas de desage y alcantarillado exteriores a los edificios. UNE-EN 752.- Para tubos y accesorios empleados para drenaje enterrado en obras de edificacin y de ingeniera civil. UNE 53994 EX.- Drenaje agrcola. Tubos corrugados y accesorios de PVC-U para drenaje agrcola. UNE 53486. Tuberas de policloruro de vinilo clorado (PVC-C):- Sistemas de canalizacin para instalaciones de agua caliente y fra. UNE-EN ISO 15877.- Sistemas de canalizacin para evacuacin de aguas residuales (a baja y alta temperatura) en el interior de la estructura de los edificios. UNE-EN 1566. Tuberas de polietileno (PE):- Sistemas de canalizacin para evacuacin de aguas residuales (a baja y alta temperatura) en el interior de la estructura de los edificios. UNE-EN 1519.- Conduccin de agua a presin, agua de consumo humano y para saneamiento con presin. UNE-EN 12201.- Para accesorios manipulados de polietileno (PE) para sistemas de canalizacin destinados a la conduccin de agua con presin. UNE 53940.- Sistemas de canalizacin para evacuacin y saneamiento enterrado sin presin. UNE-EN 12666.- Sistemas de canalizacin para saneamiento enterrado sin presin. UNE-EN 13476.- Sistemas de canalizacin para saneamiento y evacuacin enterrados sin presin. UNE-EN 13598.- Tubos y accesorios de poli(cloruro de vinilo) no plastificado (PVC-U) y polietileno (PE) para drenaje enterrado en obras de edificacin y de ingeniera civil. UNE 53994 EX.- Tubos de polietileno PE32 y PE40 para microirrigacin. UNE 53367. Tuberas de polietileno reticulado (PE-X):- Sistemas de canalizacin para instalaciones de agua caliente y fra. UNE-EN ISO 15875. Tuberas de polibutileno (PB):- Sistemas de canalizacin para instalaciones de agua caliente y fra. UNE-EN ISO 15876. Tuberas de polipropileno (PP):- Sistemas de canalizacin para evacuacin de aguas residuales (a baja y alta temperatura) en el interior de la estructura de los edificios. UNE-EN 1451.- Sistemas de canalizacin para saneamiento enterrado sin presin. UNE-EN 1852.- Sistemas de canalizacin para saneamiento y evacuacin enterrados sin presin. UNE-EN 13598. Tuberas termoestables reforzadas con fibra de vidrio (PRFV):- Sistemas de canalizacin para suministro de agua con y sin presin. Plsticos termoestables reforzados con fibra de vidrio (PRFV) basados en resinas de polister insaturado. UNE-EN 1796.- Sistemas de canalizacin en materiales plsticos para evacuacin y saneamiento. Plsticos termoestables reforzados con fibra de vidrio (PRFV) a base de resina de polister insaturado. UNE-EN 14364. Tuberas multicapa de polmero / aluminio / polietileno:- Sistemas de canalizacin multicapa para instalaciones de agua caliente y fra en el interior de edificios. UNE-EN ISO 21003.2- Estimaciones de consumo2.1- Caudales de consumo en aparatos y equipos de higieneEn el caso de aparatos domsticos y de higiene, cada equipo debe recibir un caudal mnimo, con independencia del estado de funcionamiento de los dems, para que su utilizacin sea adecuada. Los caudales instantneos mnimos en los aparatos domsticos y de higiene sern los que se muestran en la tabla siguiente:

Tabla 3. Caudales instantneos mnimos para aparatos domstico y de higienePor otro lado, en todo punto de consumo la presin mnima con la que llegue el agua deber ser:a) 100 kPa para grifos comunes;b) 150 kPa para fluxores y calentadores.Siendo la presin mxima del agua en cualquier punto de consumo no superior, como regla general, a 500 kPa. Para el suministro de agua caliente sanitaria (ACS), la temperatura del agua en los puntos de consumo deber estar comprendida, como regla general, entre 50C y 65C. 2.2- Otras necesidades de consumosA la hora de enfrentarse al clculo de instalaciones de suministro de agua en proyectos diversos, es necesario ajustar la estimacin de consumo en funcin al tipo de suministro (urbano, industrial, rural...).En el caso de consumo urbano, se suele ajustar dicho consumo dependiendo del nmero de habitantes a los que dar servicio y del tipo de consumo que se trate (vivienda, hotel, oficinas...).De manera orientativa, la siguiente tabla muestra valores habituales para el consumo de agua diario tomados para proyectos:Lugar de consumoTipoConsumo diario

Viviendasde ciudad pequea200 litros/habitante

de ciudad mediana250 litros/habitante

de gran ciudad300 litros/habitante

de poblacin rural150 litros/habitante

rural aislada500 litros/habitante

Escuela-60 litros/alumno

Hospital-500 litros/cama

Cuartel-250 litros/habitante

Camping-100 litros/habitante

Oficinas-50 litros/habitante

Hotelessegn nmero de estrellas150-300 litros/cama

Gimnasio-200 litros/usuario

Riego de jardineszona hmedas3 litros/da y m2

zonas secas6 litros/da y m2

Tabla 4. Estimaciones de consumo de agua3- Diseo de la instalacin3.1- Clculo de las prdidas de cargaCuando se realiza el diseo de cualquier sistema de distribucin y abastecimiento de agua, es necesario calcular las prdidas de carga o de presin originadas desde el origen de la instalacin hasta cada uno de los puntos finales de consumo, identificndose el recorrido donde se produzca la mayor prdida de carga, dado que este valor va a condicionar las prestaciones que debe ofrecer el grupo de bombeo o la altura del depsito, si el suministro se realiza desde un depsito en altura.El clculo de la prdida de carga o de presin (p) originado en los tramos rectos de tuberas es inmediato y fcil de realizar. En efecto, en un tramo recto de tubera de una longitud considerada "L", el clculo de las prdidas de cargas originadas se puede obtener aplicando la ecuacin de Darcy-Weisbach, mediante la siguiente expresin:

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.p es el valor de la prdida de carga o de presin medida segn la altura manomtrica y expresada en metros de columna de agua (m.c.a.)L es la longitud del tramo considerado de tubera (m)D es el dimetro interior de la tubera (m)v es la velocidad del agua en el interior de la tubera (m/s)g es la acelaracin de la gravedad (9,81 m/s2)f es el es el factor de friccin de Darcy-Weisbach.De la anterior expresin todos los parmetros son conocidos salvo el factor de friccin (f). En efecto, la velocidad del agua por el interior de la tubera (v) est relacionada con el caudal o flujo de agua (Q), que es un dato conocido proveniente del consumo necesario de cada punto de suministro, mediante la siguiente expresin: Q = v Adonde,Q es el caudal volumtrico o flujo de agua que circula por la tubera (m3/s)v es la velocidad del agua en el interior de la tubera (m/s)A es el rea de la seccin interna de la tubera (D2 / 4) (m2), siendo D el dimetro interior de la tubera.Por lo tanto, sustituyendo y despejando v de la expresin anterior, el valor de la velocidad (v) del agua que discurre por el interior de una tubera tambin puede ser expresada en funcin del caudal (Q) y del dimetro interior (D) de la tubera, como:v = Q

A

o bien,v = 4Q

D2

Como norma general, el dimetro (D) de cualquier tubera de conduccin de agua se elegir tal que la velocidad (v) del agua se mantenga dentro de un rango de velocidades, siendo sta mayor que un determinado valor que evite fenmenos de sedimentacin y estancamientos, y menor que un valor mximo, porque velocidades mayores originaran problemas de arrastres y ruidos, as como grandes prdidas de carga. Este rango de velocidades depende del material de la tubera en la forma siguiente:- para tuberas metlicas: entre 0,50 y 2,00 m/s- para tuberas termoplsticas y multicapas: entre 0,50 y 3,50 m/sPor lo tanto, conocido el dimetro (D) para que se cumpla la condicin anterior, y el caudal (Q) que circula por un tramo considerado de tubera, la expresin de Darcy-Weisbach queda de la siguiente forma: p = f 8 L Q2

2 g D5

Ahora slo falta conocer el factor de friccin (f) para poder aplicar la expresin anterior. El factor de friccin (f), es un parmetro adimensional que depende del nmero de Reynolds (Re) del fluido (en este caso, del agua) y de la rugosidad relativa de la tubera (r )f = f (Re , r )donde el nmero de Reynolds (Re) viene expresado por la siguiente formulacin:Re = v D

siendo, la densidad del fluido, en este caso del agua (kg/m3) v es la velocidad del agua en el interior de la tubera (m/s)D es el dimetro interior de la tubera (m) es viscosidad dinmica del agua (kg/ms)No obstante, el nmero de Reynolds (Re) tambin puede ser expresado en funcin de la viscosidad cinemtica del fluido ( = / ) como,Re = v D

siendo,v la velocidad del agua en el interior de la tubera (m/s)D el dimetro interior de la tubera (m) es la viscosidad cinemtica del agua (m2/s)En la siguiente tabla, se muestran los valores de la densidad, viscosidad absoluta y viscosidad cinemtica para el agua a distintas temperaturas.DensidadViscosidad absolutaViscosidad cinemtica

Temperatura

Ckg/m3kg/msm2/s

0999,91,79210-31,79210-6

51000,01,51910-31,51910-6

10999,71,30810-31,30810-6

20998,21,00510-31,00710-6

40992,20,65610-30,66110-6

60983.20,46910-30,47710-6

80971,80,35710-30,36710-6

100958,40,28410-30,29610-6

Tabla 5. Valores de la viscosidad y densidad del aguaPor otro lado, la rugosidad relativa de la tubera (r ) viene dada en funcin de la rugosidad absoluta () del material del que est fabricada la tubera y de su dimetro interior (D) de acuerdo a la siguiente expresin:r =

D

En la siguiente tabla se muestran los valores de rugosidad absoluta para distintos materiales:RUGOSIDAD ABSOLUTA DE MATERIALES

Material (mm)Material (mm)

Plstico (PE, PVC)0,0015Fundicin asfaltada0,06-0,18

Polister reforzado con fibra de vidrio0,01Fundicin0,12-0,60

Tubos estirados de acero0,0024Acero comercial y soldado0,03-0,09

Tubos de latn o cobre0,0015Hierro forjado0,03-0,09

Fundicin revestida de cemento0,0024Hierro galvanizado0,06-0,24

Fundicin con revestimiento bituminoso0,0024Madera0,18-0,90

Fundicin centrifugada0,003Hormign0,3-3,0

Tabla 6. Rugosidades absolutas de materialesEl nmero de Reynolds (Re) representa la relacin entre las fuerzas de inercia y las viscosas en la tubera. Cuando las fuerzas predominantes son las viscosas (ocurre para Re con valores bajos), el fluido discurre de forma laminar por la tubera y la importancia de la rugosidad en la prdida de carga es menor que las debida al propio comportamiento viscoso del fluido. Por otro lado, en rgimen turbulento (Re grande), las fuerzas de inercia predominan sobre las viscosas y la influencia de la rugosidad se hace ms patente.Para el caso del agua, los valores de transicin entre rgimen laminar y turbulento se encuentra con el nmero de Reynolds en la franja de 2000 a 4000. Es decir, en funcin del valor del nmero de Reynolds se tiene que: Re < 2000: Rgimen laminar. 2000 < Re < 4000: Zona crtica o de transicin. Re > 4000: Rgimen turbulento.Conocer si el flujo que circula por una tubera se encuentra en el rgimen laminar o turbulento es importante porque marca la manera de calcular el factor de friccin (f). En efecto, el factor de friccin (f) para valores del nmero de Reynolds por debajo del lmite turbulento, es decir, en rgimen laminar, se puede calcular aplicando la frmula de Poiseuille:f = 64

Re

expresin que resulta sencilla de aplicar para calcular el factor de friccin (f) conocido el Reynolds (Re).Para la otra situacin, es decir, que nos encontremos en rgimen turbulento, el clculo para conocer el factor de friccin (f) ya nos es tan inmediato, y depende tanto del nmero de Reynolds como de la rugosidad relativa de la tubera. En este caso existen diversas formulaciones que pueden ser utilizadas para el clculo del factor de friccin:

>> Ecuacin de Colebrook-White

Y otras como la ecuacin de Barr, la ecuacin de Miller o la ecuacin de Haaland.No obstante, afortunadamente adems de estas expresiones existen representaciones grficas y bacos empricos que nos permiten calcular cmodamente el factor de friccin (f). Uno de ellos es el Diagrama de Moody que es la representacin grfica en escala doblemente logartmica del factor de friccin (f) en funcin del nmero de Reynolds (Re) y de la rugosidad relativa de la tubera (/D), segn se representa en la siguiente figura:

Figura 1. Diagrama de MoodyHasta aqu, es el proceso para calcular la prdida de carga producida en tramos rectos de tuberas, pero en una instalacin hay otros elementos, como vlvulas, derivaciones, codos, etc.Para evaluar las prdidas locales que se originan en vlvulas u otros elementos intercalados en la instalacin (codos, derivaciones en T, bifurcaciones, reducciones...) se pueden calcular a partir de formulaciones empricas, como la mostrada en la expresin siguiente:p = K v2

2 g

o bien, p = K 8 Q2

2 g D4

donde el coeficiente adimensional K, que mide la cada de presin se mide experimentalmente y depende del diseo del fabricante. En la siguiente tabla se dan algunos valores orientativos:Vlvulas (abiertas)Coef. de prdida, K

De bolaK = 0,1

CompuertaK = 0,1 - 0,3

Anti-retornoK = 1,0

De asiento estndar. Asiento de fundicinK = 4,0 - 10,0

De asiento estndar. Asiento de forja (pequea)K = 5,0 - 13,0

De asiento a 45. Asiento de fundicinK = 1,0 - 3,0

De asiento en ngulo. Asiento de fundicinK = 2,0 - 5,0

De asiento en ngulo. Asiento de forja (pequea)K = 1,5 - 3,0

MariposaK = 0,2 - 1,5

DiafragmaK = 2,0 - 3,5

De macho o tapn. RectangularK = 0,3 - 0,5

De macho o tapn. CircularK = 0,2 - 0,3

Otros elementosCoef. de prdida, K

Codos a 90K = 0,2

DerivacinK = 0,3

Tabla 7. Coeficientes de prdida de carga, KPara el clculo de los coeficientes de prdidas de carga en vlvulas parcialmente abiertas respecto al valor del coeficiente en apertura total, se pueden tomar los valores de esta otra tabla:Cociente K(parcial)/K(abierta)

SituacinCompuertaEsferaMariposa

Abierta1,01,01,0

Cerrada 25%3,0 - 5,01,5 - 2,02,0 - 15,0

50%12 - 222,0 - 3,08 - 60

75%70 - 1206,0 - 8,045 - 340

Tabla 8. Coeficientes de prdida de carga en vlvulas parcialmente abiertasUna vez calculada las prdidas de cargas localizadas en cada elemento, codo o vlvula del mismo ramal, se suman todas ellas y se agrega a la prdida de carga calculada en el tramo recto del tubo, obtenindose as la prdida de carga total por rozamiento en ese ramal. 3.2- Dimensionado de tuberas y derivacionesPara realizar el dimensionado de una instalacin de abastecimiento y distribucin de agua, ste comienza a partir del dimensionado de cada tramo, y para ello se partir del circuito considerado como ms desfavorable, que ser aquel que presente la mayor prdida de carga, debida tanto al rozamiento (por la mayor longitud del circuito, o la presencia de mayor nmero de elementos y vlvulas, bifurcaciones, etc...) como a su altura geomtrica que debe salvar.El dimensionado de los tramos se har de acuerdo al procedimiento siguiente:a) El caudal mximo de cada tramo ser igual a la suma de los caudales de los puntos de consumo alimentados por el mismo tramo, de acuerdo a lo indicado en el apartado 2. Estimaciones de consumo de este tutorial.b) Posteriormente se establecen unos coeficientes de simultaneidad de cada tramo de acuerdo con un criterio adecuado.c) La determinacin del caudal de clculo en cada tramo ser el producto del caudal mximo por el coeficiente de simultaneidad correspondiente.d) A continuacin se pasa a la eleccin de una velocidad de clculo para la circulacin del agua por el interior de la tubera que est comprendida dentro de los intervalos siguientes, segn el tipo de tubera:- para tuberas metlicas: entre 0,50 y 2,00 m/s;- para tuberas termoplsticas y multicapas: entre 0,50 y 3,50 m/s.e) Finalmente se obtiene el dimetro correspondiente a cada tramo en funcin del caudal y de la velocidad, a partir de la expresin siguiente:v = Q

A

o bien,v = 4Q

D2

de donde se despeja la variable (D) correspondiente al dimetro interior.Una vez conocidos los dimetros de cada tramo, se calcula la prdida de presin por rozamiento correspondiente al punto de consumo ms desfavorable, segn lo indicado en el apartado anterior, sumando las prdidas de carga total de cada tramo que forma dicho circuito.Por ltimo, habr que hacer una ltima comprobacin por presin. En efecto, a la presin inicial disponible en el origen de la instalacin (generalmente, garantizada por la compaa suministradora) habr que descontarle la prdida de presin por rozamiento y la debida a la altura geomtrica (Hg) a la que est situada el punto de consumo correspondiente al circuito ms desfavorable. El resultado es la presin disponible en el punto de consumo ms desfavorable, que debe ser como mnimo igual a:a) 100 kPa para grifos comunes;b) 150 kPa para fluxores y calentadores.En el caso que la presin disponible en el punto de consumo fuera inferior a la presin mnima exigida, entonces sera necesaria la instalacin de un grupo de presin, teniendo en cuenta que la presin mxima del agua en cualquier punto de consumo no sea superior, como regla general, a 500 kPa. A continuacin, en la siguiente tabla se establecen los dimetros nominales de los ramales de enlace a los aparatos domsticos y puntos de consumo. Para otros casos, se tendrn en cuenta los criterios de suministro dados por las caractersticas de cada aparato y se dimensionar en consecuencia como se ha establecido en los apartados anteriores.

Tabla 9. Dimetros nominales de ramales de enlacePor otro lado, los dimetros de los diferentes tramos de la red de suministro se dimensionarn siguindose las pautas descritas anteriormente, adoptndose como mnimo los valores de la siguiente tabla:

Tabla 10. Dimetros nominales del tubo de alimentacin3.3- Dimensionado del grupo de presin y depsito auxiliarEl volumen del depsito se calcular en funcin del tiempo previsto de utilizacin, aplicando la siguiente expresin:V = Q t 60donde,V es el volumen del depsito (l)Q es el caudal mximo simultneo (l/s)t es el tiempo estimado, generalmente de 15 a 20 minutos (min)Para el clculo de la bomba de presin, su diseo se realizar tenindose en cuenta las siguientes consideraciones:a) El clculo de las bombas de presin necesarias se har en funcin del caudal y de las presiones de arranque y parada de las bombas (mnima y mxima respectivamente), siempre que no se instalen bombas de caudal variable. En este segundo caso la presin ser funcin del caudal solicitado en cada momento y siempre constante.b) El nmero de bombas a instalar en el caso de un grupo de tipo convencional, excluyendo las de reserva, se determinar en funcin del caudal total del grupo. Se dispondrn dos bombas para caudales de hasta 10 dm3/s, tres para caudales de hasta 30 dm3/s y cuatro para ms de 30 dm3/s.c) El caudal de las bombas ser el mximo simultneo de la instalacin o caudal punta y vendr fijado por el uso y necesidades de la instalacin.d) La presin mnima o de arranque (Pb) ser el resultado de sumar la altura geomtrica de aspiracin (Ha), la altura geomtrica (Hg), la prdida de carga del circuito (Pc) y la presin residual en el grifo, llave o fluxor (Pr).Para el clculo del depsito de presin tras el grupo de bombas se tendr en cuenta las siguientes consideraciones:a) Para la presin mxima se adoptar un valor que limite el nmero de arranques y paradas del grupo de forma que se prolongue lo ms posible la vida til del mismo. Este valor estar comprendido entre 2 y 3 bar por encima del valor de la presin mnima.b) El clculo de su volumen se har con la frmula siguiente:Vn = Pb Va / Pasiendo,Vn el volumen til del depsito de membrana;Pb la presin absoluta mnima;Va el volumen mnimo de agua;Pa la presin absoluta mxima.