cÁlculos hidrÁulicos y sanitarios

CÁLCULOS HIDRÁULICOS Y SANITARIOSPROYECTO LOCAL CENTRO

1. DESCRIPCIÓN GENERAL

El proyecto consiste en el estudio y ejecución de los diseños Hidráulicos y

Sanitarios de una edificación de tres pisos, planteándose una solución económica

y a su vez funcionable.

1.1 UBICACIÓN

El edificio se encuentra ubicado en la avenida 1 # 10 – 71 Centro.

56235622

090089

073

088

0715623

5622

090089

073

088

071

1.2DISTRIBUCIÓN

El proyecto se distribuye de la siguiente manera:

Primer Piso:

En el primer piso el proyecto contempla un local comercial (floristería), con un

sanitario y un lavamanos y un medidor independiente.

Segundo Piso:

En el segundo piso se contempla un salón de eventos, encontramos dos baños

con dos sanitarios y un lavamanos cada uno, y un bar, el cual cuenta con punto

para lavaplatos. En el tercer piso se sitúa la zona de ropas con un punto para

lavadora y lavadero. El salón de eventos cuenta con medidor propio.

Tercer Piso:

En el tercer piso encontramos un apartamento con sala - comedor, la cocina con

un lavaplatos, baño social con un sanitario y un lavamanos; la zona de ropas con

un punto para lavadora; dos baños con su respectivo lavamanos, un sanitario y

una ducha. En la parte trasera se encuentra la zona de ropas con puntos para

lavadero y lavadora.

2. MEMORIAS DE CALCULO

2.1. SANITARIA

La recolección de las aguas negras se hará en material P.V.C. Sanitario; la

distribución de esta agua empieza desde el tercer piso, luego serán dirigidas las

aguas por tubería colgante hacia las cajas de inspección localizadas en el interior

de la casa, para su posterior evacuación al alcantarillado. Ver planos instalación

sanitaria.

2.1.1. Cálculo bajante de agua negras.

CUADRO Nº 1

BAJANTES DE AGUAS NEGRAS

BAJANTE

UNIDADESSANITARI

OLAVAMANO

SDUCH

ALAVAPLATO

SLAVADER

OLAVADOR

A1 0 0 0 1 1 22 0 0 0 1 1 13 1 1 1 0 0 04 1 1 1 0 0 05 4 2 0 0 0 0

CONTINUACIÓN CUADRO Nº 1

BAJANTES DE AGUAS NEGRAS

BAJANTE

UNIDADESCAUDAL LPS

DIAMETRO PULGADA

S

CAPACIDAD BAJANTE ( r =

1/4) LPSSALIDA

SK

UNIDADES

UNIDADES R

17

0,41 9 4 0,676 3 3,2

2 5 0,5 6 3 0,507 3 3,23 5 0,5 6 3 0,507 4 74 5 0,5 6 3 0,507 4 7

58

0,38 14 5 0,845 4 7

2.1.2. Cálculo del colector de aguas. Para el cálculo del colector de aguas

negras se tuvo en cuenta el gasto de los aparatos sanitarios la tabla de

gasto para fluxómetro. Véase el esquema No 1 y cuadro No 2, cálculo

colector de aguas negras.

ESQUEMA Nº 1

COLECTORES DE AGUAS NEGRAS PRIMER PISO

A

B

C

D

E F

G HI

AV

EN

IDA

1

BO

DE

GA

EV

EN

TO

S(s

illa

s, m

esas

, vaj

illas

50

m2

apro

x.)

12345678910

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

ande

nØ

= 8

"

CUADRO Nº 2

COLECTORES DE AGUAS NEGRAS

TRAMO

CAUDAL DIMENSION. COTA FONDO

PEND. %

UNID. PROPI

A

UNID. ACUMULAD

A

Q LONG. Ф INICIALFINA

L

(LPS) Mts

Pulg m m

A - B 4 4 0,68 13,19 4" -0,05 -0,18 1,0B - C 3 7 1,18 5,00 4" -0,18 -0,23 1,0D - E 5 5 0,85 6,73 4" 0,05 -0,02 1,0E - F 0 5 0,85 18,20 4" -0,05 -0,23 1,0G - H 3 3 0,51 6,66 4" -0,08 -0,15 1,5H - I 3 6 1,01 7,96 4" -0,15 -0,23 1,0


COLECTORES DE AGUAS NEGRAS

TRAMO

CONDICIONES HIDRAULICAS

Ө (Rad)

y/Фy

(m)A

(m2)R

(m)

Q rev (lit/seg

)

V (m/seg

)

Ft (N/m2

)

Numero

FroudeA - B 1,8190 0,190 0,019 0,0011 0,0120 0,68 0,62 1,20 4,5B - C 2,1082 0,250 0,025 0,0016 0,0150 1,18 0,74 1,50 4,18D - E 1,9289 0,220 0,022 0,0013 0,0130 0,85 0,65 1,30 4,44E - F 1,9289 0,220 0,022 0,0013 0,0130 0,85 0,65 1,30 4,44G - H 3,0933 0,490 0,050 0,0039 0,0250 0,51 1,31 3,75 3,42H - I 2,0204 0,230 0,023 0,0014 0,0140 1,01 0,72 1,40 4,33

2.2. AGUA LLUVIAS

El agua proveniente de las cubiertas será recogida a través de bajantes en P.V.C

para agua lluvias, para luego ser evacuadas a la calle.

2.2.1. Calculo de bajante de aguas lluvias casa opción I. Para el cálculo de las

bajantes se tiene:

Q= C x I x A

Q = Caudal total

C = Coeficiente de Impermeabilidad

I = Intensidad

A = Área protegida horizontalmente

Para efectos de cálculo

C= 1

I = 100 mm/h/m²

I = 100 mm/h/m²/ 3600 seg

I = 0.0278 lts/seg/m²

Ver cuadro No 3, Cálculo bajante de aguas lluvias.

CUADRO Nº 3

BAJANTES DE AGUAS LLUVIAS

BAJANTE

AREAAREA

ACUMULADA CQ CAPAC. BAJANT.

r=1/4m² m² (LPS) Pulg. (LPS)

1 70,00 70,00 1,00 1,95 4" 7,02 50,31 50,31 1,00 1,40 4" 7,03 18,29 18,29 1,00 0,51 3" 3,2

2.2.2. Cálculo del colector de aguas lluvias. Para el cálculo del colector de

aguas lluvias se tuvo en cuenta el caudal acumulado de cada uno de los

bajantes. Véase esquema No 3 y cuadro No 4, colector de aguas lluvias.

ESQUEMA Nº 3

COLECTORES DE AGUAS LLUVIAS PRIMER PISO.

AV

EN

IDA

1

BO

DE

GA

EV

EN

TO

S

FLO

RIS

TE

RIA

(sill

as, m

esa

s, v

ajill

as

50 m

2 a

prox

.)

(40

m2

apr

ox.)

12345678910

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

ande

n

A B

C

D

CUADRO Nº 4

COLECTORES DE AGUAS LLUVIAS

BAJANTES #

CAUDAL DIMENSION.

TRAMOAREA.

PROPIA

AREA. ACUMULAD

AC

Q LONG. PEND.

(LPS)

MtsPulg

%

A - B 2 50,31 50,31 1 1,40 9,57 4" 1

C - D 1 70,00 70,00 1 1,95 6,67 4" 1


COLECTORES DE AGUAS LLUVIAS

CONDICIONES HIDRAULICAS

TRAMOӨ

(Rad)y/Ф

y (m)

A (m2)

R (m)

Q rev (lit/seg)

V (m/seg

)

Ft (N/m2

)

Numero

FroudeA - B 2,2113 0,280 0,028 0,0018 0,0160 1,40 0,78 1,60 3,96

C - D 2,4337 0,330 0,034 0,0023 0,0190 1,95 0,85 1,90 3,6

2.3. HIDRÁULICA

El proyecto contempla tres usos distintos para cada uno de los niveles de la

edificación, en el primer nivel se ubicará un local comercial, con un único baño, al

cual se le suministrará agua por gravedad. En el segundo nivel se proyecta un

salón de eventos, al cual se le suministrará por gravedad.

En el tercer piso se almacenara el agua en un tanque subterráneo y de allí por

bombeo hacia un tanque elevado, el cual suministra por gravedad el apartamento

del tercer nivel.

El material a utilizar es P.V.C de presión según los diámetros que aparecen en los

planos.

2.3.1. Consumo.

Para el cálculo del consumo por día se tuvo en cuenta los parámetros estipulados

por el R.A.S. en el capitulo B. a continuación se muestran algunos de los

parámetros tenidos en cuenta.

Dotación Neta: Para un nivel de complejidad alto se toma el valor de 150

lts/hab./día.

Dotación Bruta: Con un valor de porcentaje de perdidas igual al 20% para un

nivel de complejidad alto la dotación bruta es:

DOTACIÓN BRUTA= DOTACION NETA1−%P

=150Lts /hab /dia1−0 .2

=187 .5 lts/hab /dia

Caudal Medio Diario:

Qmd= P∗DotacionBruta86400

Asumiendo una población de la vivienda de 5 habitantes.

Qmd=5∗187 .586400

=0 ,01085 lts /seg

Caudal Máximo Diario:

QMD=Qmd∗K 1

Para un nivel de complejidad alto el valor de k1 es igual a 1.2

QMD=0 ,1085∗1.2=0 ,013 lts /seg

Caudal Máximo Horario:

QMH=QMD∗K 2

Para un nivel de complejidad alto el valor de k2 es igual a 1.5

QMH=0 ,13∗1.5=0 ,0195lts /seg

Consumo Diario: Este valor se puede estimar con el caudal máximo horario

dividido por la cantidad de segundos en un día.

Consumo diario=0 ,0195lts /seg∗86400 seg /dia=1 .687 ,00 lts /dia

2.3.2. Acometida apartamento:

Teniendo en cuenta los cortes de agua que se presentan en la ciudad se diseño

un tanque subterráneo con capacidad para 7,2 m³.

Consumo de diseño = 7200 lts/día, llenado del tanque 6 horas luego el caudal (Q),

es igual a:

Q = V/t =7200 lts/dia/21600 seg = 0.333 lts/seg

Qd = 0.333 lts/seg

Utilizando las tablas de Flamant encontramos:

Para un Qd = 0.32 lts/ seg, V=1.13m/seg, V2/2g= 0.065 m, J = 0.07m/m, = 3/4”

Ver cuadro de cálculo No 5

CUADRO No 5 CÁLCULO ACOMETIDA APARTAMENTO

MATERIAL Q VELOC. V2/2g J Ø

PVC 0.32 1.13 0.065 0.07 3/4”

2.3.3. Medidor apartamento. Para un Qd = 0.33 lts/seg, es suficiente un medidor

de = 1“.

Caudal Nominal = 1.96 lts/seg.

Caudal de Diseño = 0.33 lts/seg.

Para una pérdida de 0.28 m.c.a. y trabajando con el 17% de su capacidad

nominal.

2.3.4. Tanque. Se hará un tanque subterráneo ubicado en la zona de bodegaje

del salón de eventos con una capacidad de 7.2 m³.

Dimensiones del Tanque:

Ancho = 2 mts

Largo = 2 mts

Profundidad = 2 mts

Lamina de agua = 1.8 mts

2.3.5. Cálculo red de distribución hidráulica apartamento.

La distribución hidráulica del apartamento se realizará distribuyendo por el equipo

de bombeo ubicado al lado del tanque de almacenamiento subterráneo, la cual

conduce a un tanque elevado y de hay se suministra por gravedad.

El apartamento cuenta con los sistemas a presión y gravedad.

Véase esquemas No 4 y cuadro No 6, calculo de red de distribución hidráulica.

ESQUEMA Nº 4

RED DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA APARTAMENTO TERCER PISO

BA

LC

ON

ES

TU

DIO

12345678910

1112

13 14 15 16 17 18 19

12

3

4

56

AR

EA

LA

VA

DO

Y S

EC

AD

O(3

5 m

2 ap

rox.

)

CUADRO Nº 6

CÁLCULO RED DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA APARTAMENTO

(Sistema gravedad)

TRAMOUNID

. QVELOCIDA

D V^2/2gCOEFICIENT

EPERDIDIA

S

INI FIN (LPS) (MPS) (Mts) FRICCIONUNITARIA

S

1

1 2 2 0,13 0,98 0,049 0,0001 0,088

2 3 2 0,13 0,46 0,011 0,0001 0,014

3 4 5 0,25 0,51 0,013 0,0001 0,012

4 tanque 8 0,44 0,9 0,041 0,0001 0,033

4

4 5 5 0,25 0,51 0,013 0,0001 0,07

5 6 7 0,38 0,77 0,030 0,0001 0,026



(Sistema gravedad)

TRAMO DIAM. LONGITUD DE LA TUBERIAPERDID

APRESIO

N

INI FIN(PULG

) HORIZ. VERT.ACC

. TOTAL TOTAL FINAL

1 2,00

1 2 1/2" 0,2 2 1,8 4 0,35 4,40

2 3 3/4" 5,18 0 4,5 9,68 0,14 4,55

3 4 1" 2,32 0 1,4 3,72 0,04 4,61

4 tanque 1" 0 -4,89 2,6 7,49 0,25 0,00

4 4,61

4 5 1" 8,89 0 4,3 13,19 0,92 3,67

5 6 1" 2,59 0 1,7 4,29 0,11 3,53

CUADRO Nº 7


(Sistema presión)

TRAMOUNID

. QVELOCIDA

DV^2/2

gCOEFICIENT

EPERDIDIA

S

INI FIN(LPS

) (MPS) (Mts) FRICCIONUNITARIA

STANQU

ETANQU

E 4 7 0,38 0,77 0,030 0,0001 0,026

4 6 7 0,38 0,77 0,030 0,0001 0,026

6 EQUIPO 7 0,38 0,77 0,030 0,0001 0,026

CUADRO Nº 7


(Sistema presión)

TRAMO DIAM. LONGITUD DE LA TUBERIAPERDID

APRESIO

N

INI FIN(PULG

) HORIZ.VERT

.ACC

. TOTAL TOTAL FINALTANQU

E 5,00TANQU

E 4 1" 0,6 4,89 3 8,49 0,22 10,14

4 6 1" 17,44 0 7,4 24,84 0,65 10,82

6 EQUIPO 1" 1 7,07 1,4 9,47 0,25 18,16

2.3.6. Cálculo del equipo de Bombeo.

Cd diseño =20 m.c.a.

Con la cabeza dinámica hallada del cálculo de la red de distribución y el caudal de

diseño obtenemos la capacidad de la bomba.

HP= Cd×Qd0 .65×76 =

20m .c .a∗0 .38 lps49 .4 = 0.15

Potencia = 0.5 H.P.

Características del equipo de bombeo.

Motor eléctrico

Trifásica

Succión 1 1/2”

Descarga 1”

Potencia = 0.5 H.P.

Cd = 20 m.c.a.

Caudal de diseño = 6 G.P.M.

2.3.7. Cálculo equipo hidroneumático. Volumen del tanque, tenemos:

Vr = Volumen regulador.

Qmed = Caudal medio.

F = Factor de prendido y apagado de la bomba.

Para un rango de presión de 20psi – 40psi, tenemos que F= 2.73

Para una bomba de HP = 0.5 tenemos que T = 1.2 min.

Qmedio = Qmax = 6 G.P.M.

VR=Qmed∗T8 =

6∗1.28

=0 .90gal=0.90∗3 .78=3 .40 lts

VT= VR x F = 3.40 x 2.73 = 9.28 lts

VT diseño = 25 lts

2.3.8. Cálculo red de distribución hidráulica salón de eventos.

La distribución hidráulica del salón de eventos se hará por gravedad, mediante un

tanque de almacenamiento ubicado en la placa de cubierta del tercer piso.

ESQUEMA Nº 5

RED DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA SALON DE EVENTOS TERCER PISO

AR

EA

LA

VA

DO

Y S

EC

AD

O(3

5 m

2 a

pro

x.)

BA

LCO

N

ES

TU

DIO

12345678910

11

13 14 15 16 17 18 191

2

3

ESQUEMA Nº 6

RED DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA SALON DE EVENTOS SEGUNDO PISO

BA

R

SA

LON

EV

EN

TO

S

89

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20 567123456789

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

4

5

CUADRO Nº 8

CÁLCULO RED DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA SALON DE EVENTOS

(Sistema gravedad)

TRAMO UNID. QVELOCIDA

D V^2/2g COEFICIENTE PERDIDAS

INI FIN (LPS) (MPS) (Mts) FRICCION UNITARIAS

1

1 2 2 0,13 0,46 0,011 0,0001 0,014

2 3 2 0,13 0,46 0,011 0,0001 0,014

3 TANQUE 8 0,44 0,9 0,041 0,0001 0,033

3

3 4 7 0,38 0,77 0,030 0,0001 0,026

4 5 5 0,25 0,51 0,013 0,0001 0,012


CÁLCULO RED DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA SALON DE EVENTOS

(Sistema gravedad)

TRAMO UNID. DIAM. LONGITUD DE LA TUBERIA PERDIDA PRESION

INI FIN(PULG

) HORIZ. VERT.ACC

. TOTAL TOTAL FINAL

1 2,00

1 2 2 3/4" 0,24 ,8 1,8 2,84 0,04 2,85

2 3 2 3/4" 2,7 -0,6 4,6 7,9 0,11 2,37

3 TANQUE 8 1" 0,74 -2,58 1,6 4,92 0,16 0,00

3 2,37

3 4 7 1" 5,96 4 3,2 13,16 0,34 6,00

4 5 5 1" 3,15 0 0,5 3,65 0,04 5,94

CUADRO Nº 9

CÁLCULO ACOMETIDA Y MEDIDOR SALON DE EVENTOS

TRAMOUNID

. QVELOCIDA

DV^2/2

gCOEFICIENT

E PERDIDAS

INI FIN(LPS

) (MPS) (Mts) FRICCIONUNITARIA

S

TANQUETANQU

E3 5 0,25 0,51 0,013 0,0001 0,012

3 4 5 0,25 0,51 0,013 0,0001 0,012

4 5 5 0,25 0,51 0,013 0,0001 0,012

5 6 5 0,25 0,51 0,013 0,0001 0,0126 MEDIDO

R5 0,25 0,51 0,013 0,0001 0,012

MEDIDOR 5 0,25

CUADRO Nº 9

CÁLCULO ACOMETIDA Y MEDIDOR SALON DE EVENTOS

TRAMOUNID

. DIAM. LONGITUD DE LA TUBERIAPERDID

APRESIO

N

INI FIN(PULG

) HORIZ.VERT

.ACC

. TOTAL TOTAL FINAL

TANQUE 2,00TANQU

E 3 5 1" 0,71 3,78 2,1 6,59 0,08 5,87

3 4 5 1" 5,96 4 3,3 13,26 0,16 10,04

4 5 5 1" 3,15 0 0,5 3,65 0,04 10,10

5 6 5 1" 0,82 4 2,1 6,92 0,08 14,20

6MEDIDO

R 5 1" 15,61 0 0 15,61 0,19 14,40

MEDIDOR 5 1/2" 0 0,89 15,29

cÁlculos hidrÁulicos y sanitarios

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