diseÑo de acometidas de agua potable y aguas residuales en edificio de 2 niveles
DESCRIPTION
En este proyecto a realizar, diseñaremos el suministro agua potable, desagua pluvial y de aguas residuales de una edificación de cuatro niveles. Tomaremos los estándares de diseño de la REP. DOM. Con sus especificaciones y limites de diseño, para cumplir con la leyes establecidas en nuestro país. En su complemento obtendremos los detalles de los materiales que se deben utilizar, como se debe hacer la instalación adecuada, y métodos para el diseño.En la primera parte del proyecto, estarán explícitos todos los detalles de los materiales, método que utilizaremos, luego los cálculos y por ultimo un anexo de imágenes, todo esto para facilitar el buen entendimiento del proyecto, para cualquier persona al ver este trabajo.TRANSCRIPT
Universidad Tecnológica De Santiago.(UTESA)
Facultad de Arquitectura e IngenieríaDepartamento de Ingeniería Civil.
Proyecto Final de Fontanería
Presentado por:
Madelin Santana Núñez 1-09-0780Sandy Sandoval 2-08-0964Joakaver Arias 1-09-1205Joel López 1-01-7656
Femitchell Corona 1-06-0535
Presentado a:
Ing. Atuey Martínez
Materia:
Fontanería en Edificaciones
Grupo:
002
Santiago de los Caballeros, República Dominicana17 de Diciembre del 2012
INTRODUCCIÓN
En este proyecto a realizar, diseñaremos el suministro agua potable, desagua pluvial y de
aguas residuales de una edificación de cuatro niveles. Tomaremos los estándares de
diseño de la REP. DOM. Con sus especificaciones y limites de diseño, para cumplir con la
leyes establecidas en nuestro país. En su complemento obtendremos los detalles de los
materiales que se deben utilizar, como se debe hacer la instalación adecuada, y métodos
para el diseño.
En la primera parte del proyecto, estarán explícitos todos los detalles de los materiales,
método que utilizaremos, luego los cálculos y por ultimo un anexo de imágenes, todo esto
para facilitar el buen entendimiento del proyecto, para cualquier persona al ver este trabajo.
Resumen del proyecto
EL proyecto consiste en el diseño de fontanería y saneamiento de una edificación de dos
niveles, con siete aparta estudios por cada nivel. Vivirán 2 personas por aparta estudio.
La distribución del edificio será el siguiente: La tubería matriz está al lado izquierdo de
la edificación la cual alimentara a un sub-nivel de piso donde se construirá una cisterna
para el almacenamiento de agua, ya que se presume que el caudal será discontinuo. Luego
será impulsado por un sistema de bombeo acompañado por un autoclave, lo cual distribuirá
a cada nivel y aparta estudio el agua con las presiones requerida para el diseño. La
ramificación dentro de la edificación no variaran por nivel ni por aparta estudio, por lo
tanto, será el mismo sistema distribuidor en todos los aparta estudios, todo esto hay que
incluir que el agua entrara por la parte trasera de la edificación. Para la instalación de
fontanería se abastecerán las necesidades de agua fría y caliente de la cocina y los baños,
en función del caudal del suministro y la simultaneidad del uso de los mismos. El agua fría
se obtiene de la acometida de red de distribución añadiéndole la necesidad de una bomba y
autoclave, con esta presión se justificara que la presión es suficiente para realizar recorrido
hasta el punto más desfavorable. Para la obtención del agua caliente se instalara un
calentador de agua por cada aparta estudio.
Objetivo del proyecto
Tendrá dos objetivos:
Diseño de fontanería en la clase:
-El objetivo a cumplir por parte de la materia, es dominar en su totalidad como desarrollar
un diseño de fontanería. Será necesario conocer todos las formulas de diseño, variantes en
los cálculos, limitaciones en cuanto a lo requerido por las leyes y los precios de los
trabajos, materiales y maquinaria utilizada en el proyecto. Al final los conocimientos nos
servirán de base para cualquier posible trabajo en el área hidráulica de nuestro país, al
disponer de los conocimientos necesarios para cualquier análisis y diseño de proyectos de
dicha magnitud.
Diseño del Fontanería en general
-El objetivo es el común en todos los proyectos civiles de cualquier rama de la ingeniería,
desarrollar un diseño con los más altos estándares de conocimientos, y con el precio más
adecuado para que el proyecto sea factible en lo económico. Será basado en la línea media
de alta calidad y buen precio, es decir, realizando el trabajo lo mejor posible dentro de lo
económico admisible.
Ilustración de sistema de bombeo con Autoclave
El sistema, el cual se representa en el Dibujo anterior, funciona como se explica a
continuación:
El agua que es suministrada desde el acueducto público u otra fuente (acometida), es
retenida en un tanque de almacenamiento; de donde, a través de un sistema de bombas,
será impulsada a un recipiente a presión (de dimensiones y características calculadas en
función de la red), y que contiene volúmenes variables de agua y aire. Cuando el agua
entra al recipiente aumenta el nivel de agua, al comprimirse el aire aumenta la presión,
cuando se llega a un nivel de agua y pres ión determinados, se produce la señal de parada
de la bomba y el que queda en la capacidad de abastecer la red, cuando los niveles de
presión bajan, a los mínimos preestablecidos, se acciona el mando de encendido de la
bomba nuevamente.
COMPONENTES DEL SISTEMA HIDRONEUMATICO
El Sistema Hidroneumático deberá estar construido y dotado de los componentes que se
indican a continuación:
1. Un tanque de presión, el cual consta entre otros de un orificio de entrada y otro de salida
para el agua (en este se debe mantener un sello de agua para evitar la entrada de aire en la
red de distribución) y uno para la inyección de aire en caso de faltar el mismo.
2. Un número de bombas acorde con las exigencias de la red (una o dos para viviendas
unifamiliares y dos o más para edificaciones mayores).
3. Interruptor eléctrico para detener el funcionamiento del sistema, en caso de faltar el agua
en el estanque bajo (Protección contra marcha en seco).
4. Llaves de purga en las tuberías de drenaje.
5. Válvula de retención en cada una de las tuberías de descarga de las bombas al tanque
Hidroneumático.
6. Conexiones flexibles para absorber las vibraciones.
7. Llaves de paso entre la bomba y el equipo hidroneumático; entre éste y el sistema de
distribución.
8. Manómetro.
9. Válvula de seguridad.
10. Dispositivo para control automático de la relación aire/agua.
11. Interruptores de presión para arranque a presión mínima y parada a presión máxima,
arranque aditivo de la bomba en turno y control del compresor.
12. Indicador exterior de los niveles en el tanque de presión, par a la indicación visual de la
relación aire-agua.
13. Tablero de potencia y control de los motores.
14. Dispositivo de drenaje del tanque hidroneumático, con su correspondiente llave de
paso.
15. Compresor u otro mecanismo que reponga el aire perdido en el tanque hidroneumático.
16. Filtro para aire, en el compresor o equipo de inyección.
Nota: Para los equipos instalados en viviendas unifamiliares y bifamiliares, los
requerimientos señalados en los apartes 9, 10, 12, 16 podrán suprimirse.
CICLOS DE BOMBEO
Se denomina ciclos de bombeo al número de arranques de una bomba en una hora. Cuando
se dimensiona un tanque se debe considerar la frecuencia del número de arranques del
motor en la bomba. Si el tanque es demasiado pequeño, la demanda de distribución normal
extraerá el agua útil del tanque rápidamente y los arranques de las bombas serán demasiado
frecuentes. Un ciclo muy frecuente causa un desgaste innecesario de la bomba y un
consumo excesivo de potencia.
Parte Teórica
Definiciones
Fontanería:
La fontanería, plomería o gasfitería es la actividad relacionada con la instalación y
mantenimiento de redes de tuberías para el abastecimiento de agua potable y evacuación de
aguas residuales, así como las instalaciones de calefacción en edificaciones y otras
construcciones.
El nombre «fontanería», deriva de «fontanero», que proviene de «fontana», que es
sinónimo de «fuente» y a su vez proviene del latín fontāna.
El nombre «plomería», utilizado en algunos países de América Latina, proviene de la
utilización tradicional del plomo en las conducciones.
El término «gasfitería» deriva de «gasfiter» o «gasfitero», un anglicismo usado en Perú y
Chile que proviene del inglés gasfitter.7
La historia de la fontanería se remonta a los tiempos de la Antigua Roma, quienes ya
construían acueductos de piedra para conducir el agua hasta las instalaciones de los
palacios de sus emperadores y a sus famosos baños, así como cloacas para desalojarla una
vez usada. La fontanería moderna tiene sus inicios a finales del siglo XIX con el uso de los
tubos de hierro fundido para conducir el agua, los cuales se soldaban con plomo, que era
fundido mediante un quemador y después vertido en las uniones.
Este sistema se utilizó hasta finales de la década de los setentas, aunque para otro tipo de
instalaciones no relacionadas con el consumo humano, aun se utiliza.
Actualmente, en la mayoría de los países occidentales el uso del sistema hierro fundido-
plomo está prohibido, tanto para la conducción de agua potable como para la evacuación
de aguas residuales. Los motivos son que con el desgaste interno de las tuberías a causa de
la fricción, pequeñas partículas de plomo se mezclan con el agua, provocando plumbosis a
los consumidores; por otra parte, su trabajo es lento, complejo y muy costoso en
comparación con otros materiales más modernos como el cobre, el PVC, el polietileno de
alta densidad (PEAD) y muchos otros.
Hoy en día la soldadura de plomo ha sido sustituida por varios de sistemas, según el
material de la tubería: soldadura de acero, para tubos de acero; estaño soldado a gas, para
tubos de cobre; adhesivo solvente, para tubos de PVC; termofusión para tubos de
polipropileno y/o de polibuteno; mortero de cemento para tubos de concreto y pastas
especiales para tubos de asbesto-cemento. Existen también las uniones mecánicas, que
pueden ser a compresión o bridadas o roscadas.
El poli (cloruro de vinilo) o PVC (del inglés poly(vinyl chloride)) es
un polímero termoplástico.
Se presenta como un material blanco que comienza a reblandecer alrededor de los 80 °C y
se descompone sobre 140 °C. Es un polímero por adición y además una resina que resulta
de la polimerización del cloruro de vinilo o cloroeteno. Tiene una muy buena
resistencia eléctrica y a la llama.
El átomo de cloro enlazado a cada átomo de carbono le confiere características amorfas
principalmente e impiden su re cristalización, la alta cohesión entre moléculas y cadenas
poliméricas del PVC se deben principalmente a los momentos dipolares fuertes originados
por los átomos de cloro, los cuales a su vez dan cierto impedimento estérico es decir que
repelen moléculas con igual carga, creando repulsiones electrostáticas que reducen la
flexibilidad de las cadenas poliméricas, esta dificultad en la conformación estructural hace
necesario la incorporación de aditivos para ser obtenido un producto final deseado.
En la industria existen dos tipos:
Rígido: para envases, ventanas, tuberías, las cuales han reemplazado en gran medida
al hierro (que se oxida más fácilmente).
Flexible: cables, juguetes, calzados, pavimentos, recubrimientos, techos tensados...
El PVC se caracteriza por ser dúctil y tenaz; presenta estabilidad dimensional y resistencia
ambiental. Además, es reciclable por varios métodos.
Características
Tiene una elevada resistencia a la abrasión, junto con una baja densidad (1,4 g/cm3),
buena resistencia mecánica y al impacto, lo que lo hace común e ideal para la
edificación y construcción.
Al utilizar aditivos tales como estabilizantes, plastificantes entre otros, el PVC puede
transformarse en un material rígido o flexible, característica que le permite ser usado en
un gran número de aplicaciones.
Es estable e inerte por lo que se emplea extensivamente donde la higiene es una
prioridad, por ejemplo los catéteres y las bolsas para sangre y hemoderivados están
fabricadas con PVC, así como muchas tuberías de agua potable.
Es un material altamente resistente, los productos de PVC pueden durar hasta más de
sesenta años como se comprueba en aplicaciones tales como tuberías para conducción
de agua potable y sanitarios; de acuerdo al estado de las instalaciones se espera una
prolongada duración del PVC así como ocurre con los marcos de puertas y ventanas.
Debido a los átomos de cloro que forman parte del polímero PVC, no se quema con
facilidad ni arde por si solo y cesa de arder una vez que la fuente de calor se ha retirado.
Los perfiles de PVC empleados en la construcción para recubrimientos, cielorrasos,
puertas y ventanas, se debe a la poca inflamabilidad que presenta.
Se emplea eficazmente para aislar y proteger cables eléctricos en el hogar, oficinas y
en las industrias debido a que es un buen aislante eléctrico.
Se vuelve flexible y moldeable sin necesidad de someterlo a altas temperaturas
(basta unos segundos expuestos a una llama) y mantiene la forma dada y propiedades
una vez enfriado a temperatura ambiente, lo cual facilita su modificación.
Alto valor energético. Cuando se recupera la energía en los sistemas modernos de
combustión de residuos, donde las emisiones se controlan cuidadosamente, el PVC
aporta energía y calor a la industria y a los hogares.
Rentable. Bajo coste de instalación.
Daños y perjuicios del cloruro de vinilo
La exposición al cloruro de vinilo ocurre principalmente en el ambiente de trabajo.
Respirar niveles altos de cloruro de vinilo por cortos períodos de tiempo puede causar
mareo, somnolencia y pérdida del conocimiento. A niveles extremadamente altos, el
cloruro de vinilo puede causar la muerte.
Respirar cloruro de vinilo por largos períodos de tiempo puede producir daño permanente
al hígado, reacciones del sistema inmunitario, daño a los nervios y cáncer del hígado
El Policloruro de vinilo es el material conocido habitualmente como PVC. Es un
polímero obtenido de dos materias primas naturales: el cloruro de sodio o sal común, y
petróleo o gas natural.
El PVC es un material de uso muy difundido en la actualidad. Una de sus mayores ventajas
es su ligereza, lo cual significa economía en el transporte y también en la instalación.
Características:
El PVC se presenta originalmente como un polvo blanco, amorfo y opaco
Versátil: puede transformarse en rígido o flexible
Es inodoro e insípido
Resistente a la mayoría de los agentes químicos
Liviano, de fácil transporte, y barato
Ignífugo
No degradable, ni se disuelve en el agua
Totalmente reciclable.
El PVC es utilizado en la construcción en elementos tales como tuberías de agua potable y
evacuación, marcos de puertas y ventanas, persianas, zócalos, suelos, paredes, láminas para
impermeabilización (techos, suelos), canalización eléctrica y para telecomunicaciones,
papeles para paredes, etc.
Tubos de PVC
Se admiten líquidos de hasta 65º C de temperatura y se usan diferentes conductos según la
presión que deba soportar. Las series empleadas en las redes de evacuación se
denominan series sanitarias y son muy ligeras. Posee una extensa gama de diámetros
alcanzando hasta los 300 mm.
Los empalmes de los conductos sanitarios se realizan mediante accesorios de PVC que van
soldadas con adhesivos especiales para tal fin. Desde diámetros de 60 mm., los conductos
se fabrican abocardados en sus extremos; las uniones se efectúan por enchufe y con
adhesivo.
Los conductos se colocan por la parte superior del edificio. Entre cada tubo no se enchufa a
tope sino que se dejan aproximadamente 5 mm entre el final de cada tubo al siguiente.
Cuando los conductos atraviesan forjadoso paredes, no se ajustan en forma rígida sino
dejando juego entre ambos. De esta manera se previene la rotura del conducto por los
movimientos de asentamiento o por vibraciones, normales en los edificios.
Información básica para el diseño de instalaciones sanitarias y saneamiento en la edificación.
Consumo 300lit/per/día
Población 2 personas Por aparta estudio
Presión 20 psi= 14 m.c.a.
Tipo de servicio servicio discontinuo
Tipo de proyecto Aparta estudio de 2 niveles
Tipo de tubería usada Policloruro de vinilo ‘’PVC’’
Diseño del sistema de distribución de agua potable
Cálculo de la acometida
Qm= (300 lit/per/dia x 2personas)/86400= 0.006.94 lit/seg
0.022lit/seg x 1 M3/1000 lit= 6.94 x 10-6
2 personas x 7 = 14 per x 2 niveles = 28 personas
Qmd = Consumo x Población
86400
Qmd = 300 Lt/pers./día x 28pers= 0.10 lt/seg
86400
Qmd = 0.10/seg /1000= 1.0x 10 -4 m3/seg
Asumir una velocidad de 1.5 m/seg. Para el diseño de la acometida.
Q = AV
A = Q = 1.0x 10 -4 m 3 /seg. = 6.7 x 10-5 m2
V 1.5 m/seg.
A= π D 2 = D = √4A = √4 (6.7 x 10 -5 m 2 )
4 π π
D = 0.009 m = 0. 36pulg
1) Calculo de la acometida y cisterna
Qm= 1.0 x 10-4 m3/seg x 86,400 seg/día = 8.64 m3/día
Tiempo para suplir la cisterna) = 2 días
V (cisterna) = Qmt (2 días)
V (cisterna)= 8.64 m3/día (2 días)
V (cisterna)= 17.28 m3
T (llenado de cisterna)= 8 horas (según las normas el max)
Q (acometida) = V (cisterna)/8 horas= 17.28 m3/8hx 3600 seg/h= 6x10-4 m3/seg
Q= v*A asumiendo V= 2m/seg
A (acometida)= Q cal/V= 6x10-4 m3/seg/2m/seg= 3x10-4 m2
D= √4A/ π = √4 (4x10-4 m2)/ π= 0.020m= 1pulg
Diseñando la cisterna
A= 2m Asumidos
B= 2 m Asumidos
H= ?
V= 17.28 m3
V= A X B X H h B A
H= V/ (BXA) ------ H= 17.28/ (2x2) ----------- H= 4.32m
Calculo de diámetros de caudales, derivaciones y distribuidores con respecto a un apartamento.
Tramo No. De grifo Diámetro
(pulg)
Qt
(LPS)
K Qsimultaneidad
(LPS)
1 35 1 6.3 0.171 1.077
2 31 1 5.6 0.183 1.025
3 30 1 5.4 0.186 1.00
4 29 1 5.2 0.189 0.983
5 25 1 4.5 0.204 0.918
6 24 1 4.3 0.209 0.899
7 20 1 3.6 0.229 0.824
8 16 1 2.9 0.258 0.748
9 15 1 2.7 0.267 0.721
10 11 1 2.0 0.316 0.632
11 10 1 1.8 0.333 0.599
12 6 ¾ 1.1 0.447 0.492
13 5 ¾ 0.9 0.500 0.450
14 4 ¾ 0.70 0.577 0.404
15 4 ¾ 0.70 0.577 0.404
16 1 ½ 0.20 1.00 0.200
17 1 ½ 0.20 1.00 0.200
18 4 ¾ 0.70 0.577 0.404
19 1 ½ 0.20 1.00 0.200
20 4 ¾ 0.70 0.577 0.404
21 4 ¾ 0.70 0.577 0.404
22 1 ½ 0.20 1.00 0.200
23 4 ¾ 0.70 0.577 0.404
24 1 ½ 0.20 1.00 0.200
25 4 ¾ 0.70 0.577 0.404
26 1 ½ 0.20 1.00 0.200
27 4 ¾ 0.70 0.577 0.404
Calculo Tipo:
Tramo 1
7 Baño x 4 grifos=287cosina x 1 grifo=7Total de grifos 28+7=35
Total de caudal 7 baños x 0.70= 4.97cosina x 0.20= 1.4
Aparato Sanitario Q lit/seg
Bañera 0.20
Inodoro 0.20
Lavamanos 0.10
fregadero 0.20
ducha 0.20
Total de caudal=4.9 +1.4= 6.3
Coeficiente de simultaneidad (K):K=1/(n-1)1/2, donde
N=no.de grifos
Ejemplo:
K1= 1 /(35-1)1/2 = 0.171
Caudal de simultaneidad (Qs):Qs = Qt * K
Ejemplo:
Qs = 6.3 * 0.171 =1.077 LPS
Tramo 2
Grifo del tramo 2 =35-4=31
Numero de grifo tramo 2=31
Caudal 6.30-(0.20-0.20-0.20-0.10)= 5.6
Coeficiente de simultaneidad (K):K=1/(n-1)1/2, donde
N=no.de grifos
Aparato Sanitario Q lit/seg
Bañera 0.20
Inodoro 0.20
Lavamanos 0.10
fregadero 0.20
Ejemplo:
K1= 1 /(31-1)1/2 = 0.183
Caudal de simultaneidad (Qs):Qs = Qt * K
Ejemplo:
Qs = 5.6 * 0.183 =1.025 LPS
Tramo 3
Grifo del tramo 3 =31-1=30
Numero de grifo tramo 3=30
Caudal 5.6-(0.20)= 5.4
Coeficiente de simultaneidad (K):K=1/(n-1)1/2, donde
N=no.de grifos
Ejemplo:
K1= 1 /(30-1)1/2 = 0.186
Caudal de simultaneidad (Qs):
Qs = Qt * K
Ejemplo:
Qs = 5.4 * 0.186 =1.00 LPS
Tramo 4
Fregadero 0.20
Grifo del tramo 4 =30-1=29
Numero de grifo tramo 4=29
Caudal 5.4-(0.20)= 5.2
Coeficiente de simultaneidad (K):K=1/(n-1)1/2, donde
N=no.de grifos
Ejemplo:
K1= 1 /(29-1)1/2 = 0.189
Caudal de simultaneidad (Qs):
Qs = Qt * K
Ejemplo:
Qs = 5.2 * 0.189 =0.983 LPS
Tramo 5
Grifo del tramo 5 =29-4=25
fregadero 0.20
Aparato Sanitario Q lit/seg
Bañera 0.20
Inodoro 0.20
Lavamanos 0.10
fregadero 0.20
Numero de grifo tramo 5=31
Caudal 5.2-(0.20-0.20-0.20-0.10)= 4.5
Coeficiente de simultaneidad (K):K=1/(n-1)1/2, donde
N=no.de grifos
Ejemplo:
K1= 1 /(25-1)1/2 = 0.204
Caudal de simultaneidad (Qs):Qs = Qt * K
Ejemplo:
Qs = 4.5 * 0.204 =0.918 LPS
Tramo 6
Grifo del tramo 6 =25-1=24
Numero de grifo tramo 6=24
Caudal 4.5-(0.20)= 4.3
Coeficiente de simultaneidad (K):K=1/(n-1)1/2, donde
N=no.de grifos
Ejemplo:
K1= 1 /(24-1)1/2 = 0.209
Caudal de simultaneidad (Qs):
Qs = Qt * K
Ejemplo:
fregadero 0.20
Qs = 4.3 * 0.209 =0.899 LPS
Tramo 7
Grifo del tramo 7 =24-4=20
Numero de grifo tramo 7=20
Caudal 4.3-(0.70)= 3.6
Coeficiente de simultaneidad (K):K=1/(n-1)1/2, donde
N=no.de grifos
Ejemplo:
K1= 1 /(20-1)1/2 = 0.229
Caudal de simultaneidad (Qs):
Qs = Qt * K
Ejemplo:
Qs = 3.6 * 0.229 =0.824 LPS
Aparato Sanitario Q lit/seg
Bañera 0.20
Inodoro 0.20
Lavamanos 0.10
fregadero 0.20
Tramo 8
Grifo del tramo 8 =20-4=16
Numero de grifo tramo 8=16
Caudal 3.6-(0.70)= 2.9
Coeficiente de simultaneidad (K):K=1/(n-1)1/2, donde
N=no.de grifos
Ejemplo:
K1= 1 /(16-1)1/2 = 0.258
Caudal de simultaneidad (Qs):
Qs = Qt * K
Ejemplo:
Qs = 2.9 * 0.258 =0.748 LPS
Aparato Sanitario Q lit/seg
Bañera 0.20
Inodoro 0.20
Lavamanos 0.10
fregadero 0.20
Tramo 9
Grifo del tramo 9 =16-1=15
Numero de grifo tramo 9=15
Caudal 2.9-(0.20)= 2.7
Coeficiente de simultaneidad (K):K=1/(n-1)1/2, donde
N=no.de grifos
Ejemplo:
K1= 1 /(15-1)1/2 = 0.267
Caudal de simultaneidad (Qs):
Qs = Qt * K
Ejemplo:
Qs = 2.7 * 0.267 =0.721 LPS
fregadero 0.20
Tramo 10
Grifo del tramo 10 =15-4=11
Numero de grifo tramo 10=11
Caudal 2.7-(0.70)= 2.0
Coeficiente de simultaneidad (K):K=1/(n-1)1/2, donde
N=no.de grifos
Ejemplo:
K1= 1 /(11-1)1/2 = 0.316
Caudal de simultaneidad (Qs):
Qs = Qt * K
Ejemplo:
Qs = 2.0 * 0.316 =0.632 LPS
Aparato Sanitario Q lit/seg
Bañera 0.20
Inodoro 0.20
Lavamanos 0.10
fregadero 0.20
Tramo 11
Grifo del tramo 11 =11-1=10
Numero de grifo tramo 11=10
Caudal 2.0-(0.20)= 1.8
Coeficiente de simultaneidad (K):K=1/(n-1)1/2, donde
N=no.de grifos
Ejemplo:
K1= 1 /(10-1)1/2 = 0.333
Caudal de simultaneidad (Qs):
Qs = Qt * K
Ejemplo:
Qs = 1.8 * 0.333 =0.599 LPS
Tramo 12
Grifo del tramo 12 =10-4=6
Numero de grifo tramo 12=6
fregadero 0.20
Aparato Sanitario Q lit/seg
Bañera 0.20
Inodoro 0.20
Lavamanos 0.10
fregadero 0.20
Caudal 1.8-(0.70)=1.1
Coeficiente de simultaneidad (K):K=1/(n-1)1/2, donde
N=no.de grifos
Ejemplo:
K1= 1 /(6-1)1/2 = 0.447
Caudal de simultaneidad (Qs):
Qs = Qt * K
Ejemplo:
Qs = 1.1* 0.447 =0.492 LPS
Tramo 13
Grifo del tramo 13=6-1=5
Numero de grifo tramo 13=5
Caudal 1.1-(0.20)= 0.9
Coeficiente de simultaneidad (K):K=1/(n-1)1/2, donde
N=no.de grifos
Ejemplo:
K1= 1 /(5-1)1/2 = 0.500
fregadero 0.20
Caudal de simultaneidad (Qs):
Qs = Qt * K
Ejemplo:
Qs = 0.9 * 0.500 =0.450 LPS
Tramo 14
Grifo del tramo 14, 15, 18, 20, 21, 23, 25,27 =5-1=4
Numero de grifo tramo 14, 15, 18, 20, 21, 23, 25,27 =4
Caudal 0.9-(0.20)= 0.7
Coeficiente de simultaneidad (K):K=1/(n-1)1/2, donde
N=no.de grifos
Ejemplo:
K1= 1 /(4-1)1/2 = 0.577
Caudal de simultaneidad (Qs):
Qs = Qt * K
Ejemplo:
Qs = 0.7 * 0.577 =0.404 LPS
fregadero 0.20
Tramo 16
Grifo del tramo 16, 17,19, 22, 24,26=1
Numero de grifo tramo 16=1
Caudal 1-(0.20)= 0.8
Coeficiente de simultaneidad (K):K=1/(n-1)1/2, donde
N=no.de grifos
Ejemplo:
K1= 1 /(1-1)1/2 = 0.204
Caudal de simultaneidad (Qs):
Qs = Qt * K
Ejemplo:
Qs = 0.8 * 0.204 =0.200 LPS
fregadero 0.20
Calculo de velocidades y pérdidas
5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3 5.3
4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5
---2.9--1.75----1.75-----1.45---1.75---1.45----1.75---1.45--10.5--1.75--1.45--1.75--1.75--1.45
1’’= 1pul/3.28/12=0.0254m
½’’= 0.0127m
3/4'” = 0.0191m
V1=4Q/Πd2 = 4(1.077 x 10-3 m3/seg)/π(0.0254)2= 2.13 m/s
V2=4Q/Πd2 = 4(1.025 x 10-3 m3/seg)/π(0.0254)2= 2.02 m/s
V3=4Q/Πd2 = 4(1x 10-3 m3/seg)/π(0.0254)2= 1.97 m/s
V4=4Q/Πd2 = 4(0.983x10-3 m3/seg)/π(0.0254)2= 1.94m/s
V5=4Q/Πd2 = 4(0.9818 x 10-3 m3/seg)/π(0.0254)2= 1.94 m/s
V6=4Q/Πd2 = 4(0.899 x 10-3 m3/seg)/π(0.0254)2= 1.77m/s
V7=4Q/Πd2 = 4(0.824 x 10-3 m3/seg)/π(0.0254)2= 1.63m/s
V8=4Q/Πd2 = 4(0.748x 10-3 m3/seg)/π(0.0254)2= 1.48 m/s
V9=4Q/Πd2 = 4(0.721 x 10-3 m3/seg)/π(0.0254)2= 1.42m/s
V10=4Q/Πd2 = 4(0.632 x 10-3 m3/seg)/π(0.0254)2= 1.25m/s
V11=4Q/Πd2 = 4(0.599x 10-3 m3/seg)/π(0.0254)2= 1.18 m/s
V12=4Q/Πd2 = 4(0.492 x 10-3 m3/seg)/π(0.0191)2=1.72 m/s
V13=4Q/Πd2 = 4(0.450 x 10-3 m3/seg)/π(0.0191)2= 1.57m/s
V14=4Q/Πd2 = 4(0.404x 10-3 m3/seg)/π(0.0191)2= 1.41 m/s
NUMERO DE REYNOLS
NR1= VD/µ= (2.13)(0.0254)/1.3x10-6= 41616.92>4000 flujo turbulento
D/E= 0.0254/3x10-3= 84,666.67
f = 0.25/(log(1/3.7(d/e))+ 5.74/NR0.9))2
f = 0.021
NR2= VD/µ= (2.02)(0.0254)/1.3x10-6 = 39,467.69> 4000 flujo turbulento
D/E= 0.0254/3x10-3= 84,666.67
f = 0.25/(log(1/3.7(d/e))+ 5.74/NR0.9))2
f = 0.022
NR3= VD/µ= (1.97)(0.0254)/1.3x10-6= 38,490.76> 4000 flujo turbulento
D/E= 0.0254/3x10-3= 84,666.67
f = 0.25/(log(1/3.7(d/e))+ 5.74/NR0.9))2
f = 0.023
f 4= 0.024
f5= 0.024
f6=0.023
f7=0.023
f8=0.024
f9=0.025
f10=0.031
f11=0.032
f12=0.031
f13=0.031
f14=0.030
HL= f (L/D) (V2/2G) HF= 10% HL
TRAMO VEL M/S HL HF HT
1 2.13 0.42 0.042 0.462
2 2.02 0.32 0.032 0.352
3 1.97 0.303 0.0303 0.33
4 1.94 0.26 0.026 0.29
5 1.94 0.26 0.026 0.29
6 1.77 0.21 0.021 0.231
7 1.63 0.21 0.021 0.231
8 1.48 0.15 0.015 0.165
9 1.42 1.06 0.106 1.166
10 1.25 0.17 0.017 0.187
11 1.18 0.13 0.013 0.143
12 1.72 0.43 0.043 0.473
13 1.57 0.36 0.036 0.396
14 1.41 0.24 0.024 0.264
CALCULO DE PRESIONES EN LAS DERIVACIONES
3atm x 10.33= 30.99 m.c.a
P1= 30.99-5.30-0.462= 25.23
P2= 30.99-4.5-0.462-0.352= 25.68
P3= 30.99-4.5-0.462-0.352-0.33 = 25.35
P4= 30.99-5.3-0.462-0.352-0.33 -0.29= 24.26
P5= 30.99-4.5-0.462-0.352-0.33 -0.29-0.29= 23.97
P6= 30.99-5.3-0.462-0.352-0.33-0.29-0.29-0.231=23.74
P7= 30.99-4.5-0.462-0.352-0.33-0.29-0.29-0.231-0.231= 24.30
P8= 30.99-5.3-0.462-0.352-0.33-0.29-0.29-0.231-0.231-0.165= 23.34
P9= 30.99-5.3-0.462-0.352-0.33-0.29-0.29-0.231-0.231-0.165-1.166= 22.17
P10= 30.99-4.5-0.462-0.352-0.33-0.29-0.29-0.231-0.231-0.165-1.166-0.187=22.64
P11=30.99-5.3-0.462-0.352-0.33-0.29-0.29-0.231-0.231-0.165-1.166-0.187-0.143=21.84
P12=30.99-4.5-0.462-0.352-0.33-0.29-0.29-0.231-0.231-0.165-1.166-0.187-0.143-0.473= 22.17
P13=30.99-4.5-0.462-0.352-0.33-0.29-0.29-0.231-0.231-0.165-1.166-0.187-0.143-0.473-0.396=21.77
P14=30.99-5.3-0.462-0.352-0.33-0.29-0.29-0.231-0.231-0.165-1.166-0.187-0.143-0.473-0.396-0.264=22.31
Pa=5atm
5.3
Ht= 2.37
0.4
Pb=3atm
Pa=5(10.33)=51.65/0.7=Lb/pulg2x144pulg2/1p2=10,626 Lb/p2
Pb=3(10.33)=30.99/0.7=Lb/pulg2 x 144pulg2/1p2 = 6,376Lb/p2
Pc= 30-2.37-10.6= 18.02 m.c.a/0.70x144= 3708 lb/pie2
Ha= p2/ γ+ z1 + hlt
Ha= 10,628/62.4+ (1.7x3.28) + (2.37x3.28)
Ha= 183.67 piee/ 3.28= 55.997 mt
Calculo del caudal de Bombeo
Datos:
NC=10
T = 60/10 = 6 min
T = 360 seg
Para un tiempo de 2 minutos t=120 seg
Qs= 0.404 * 14 apartamentos
Qs=5.67 lit/seg
Qb= Qs * t/T = 5.67 * (120/360) = 1.89lit/seg
Qb = 1.89lit/seg ÷ 1,000 = 0.00189m3/seg
Volumen del Autoclave
Qb=1.89 lit/seg x 60=113.4lit/min
Qb= 30 (qb/nc) (pa+1)/pa-pb
Qb=850.66 lit
Calculo de potencia de la bomba
Pot = Q γ ha
0.8
Pot = 1.89* 10-3 m3 /seg (9.81) (55.98) = 1.30 hp
0.8
Potencia = usar una bomba de 2hp y usar una de reserva.
Diseño del sistema de redes para aguas residuales.
Derivaciones indivisuales
APARATO Qud Ømm Ø A USAR
Lavamano 1 35 2’’
Inodoro 4 80 4’’
Ducha 3 40 2’’
Fregadero 3 40 2’’
Desague de piso 3 40 2’’
Derivación en collector
DERIVACION Qud Ømm Ø A USAR
A 11 80 4’’
B 3 50 3’’
C 3 50 3’’
D 11 80 4’’
E 3 50 3’’
F 11 80 4’’
G 11 80 4’’
H 3 50 3’’
I 11 80 4’’
J 3 50 3’’
K 11 80 4’’
L 3 50 3’’
M 3 50 3’’
N 11 80 4’’
Cálculo colector pendiente 2%
Colector Qud Ømm Ø A USAR
1 22 80 4’’
2 6 50 3’’
3 6 50 3’’
4 22 80 4’’
5 6 50 3’’
6 22 80 4’’
7 22 80 4’’
8 6 50 3’’
9 22 80 4’’
10 6 50 3’’
11 22 80 4’’
12 6 50 3’’
13 6 50 3’’
14 22 80 4’’
Columna de descarga
Baño común
22ud 22ud
22ud
22ud 22ud
22ud 22ud
Bajante de fregadero
6ud
6ud
6ud 6ud
6ud 6ud
6und
Diseño del sistema de redes para aguas pluviales
28.50
18.50
A1= bxh/2= 8.5x21.6/2= 91.8 mt2
A2= 18.50x6.9 /2= 63.83mt2
No Are de cubierta m2 Ømm Ø A USAR
1 91.8 80 4’’
2 63.83 80 4’’
3 91.8 80 4’’
4 63.83 80 4’’
Intensidad de lluvia
Precipitation = 100mm/hrs = 3.94→ 4pulg/hrs
25.4
I = 4pulg/hrs.
Sugerencias
La única sugerencia a tomar, es la de basarnos un poco más en la parte computarizada ya que es un poco tedioso saber cómo realizar los cálculos en una hoja de cuaderno y no poder desarrollarla en una computadora, es preciso decir que la parte de autoCap, aunque no es de la materia, se debería buscar la forma en cual el estudiante pueda dominar un poco este programa, si bien no es parte del material de la materia, se podría decir que un 50% del proyecto se realiza con dicho programa, y se debe tener conocimientos generales del uso de este. No sería una sugerencia enfocada en la materia, sino, más bien en la carrera.
Cabe destacar que en todas las materias en la cual debemos utilizar autoCap u otro programa computarizado, recordamos la misma sugerencia.