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MEMORIA DESCRIPTIVA INSTALACIONES HIDRÁULICAS El método utilizado para el cálculo de las redes de distribución interior de agua del presente proyecto es el método de Roy B. Hunter o de los gastos probables. Este método se basa en la aplicación de la teoría de las probabilidades para el cálculo de los gastos. Específicamente consiste en asegurar a cada aparato sanitario un número de unidades de gasto determinadas experimentalmente. La unidad de gasto es la que corresponde a la descarga de un lavatorio común que tiene una capacidad de 1 pie3, el cual descarga en un minuto; es un valor adimensional. Este método considera que cuanto mayor es el número de aparatos sanitarios, la proporción de uso simultáneo disminuye, por lo que cualquier gasto adicional que sobrecargue el sistema rara vez se notara; mientras que si se trata de sistemas con muy pocos aparatos sanitarios, la sobrecarga puede producir condiciones inconvenientes de funcionamiento. Para estimar la máxima demanda de agua en un edificio debe tenerse en cuenta si el tipo de servicio que van a prestar los aparatos es público o privado. Aparatos de uso privado: cuando los baños son de uso privado existen menores posibilidades de uso simultáneo, para estimar sus unidades de gasto se puede recurrir ciertos valores mostrados en tablas I y II. Aparatos de uso público: cuando se encuentran ubicados en baños de servicio público, es decir que varios aparatos pueden ser utilizados por diferentes personas simultáneamente; unidades de gasto en tablas I y II. Al aplicarse el método debe tomarse en cuenta si los aparatos son de tanque o de válvula, pues tienen diferentes unidades de gasto. Una vez calculada el total de unidades de gasto, se podrán determinar los gastos probables para la aplicación del Método Hunter.

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Page 1: MEMORIA DESCRIPTIVA + MEMORIA DE CALCULO ihsp.pdf

MEMORIA DESCRIPTIVA

INSTALACIONES HIDRÁULICAS

El método utilizado para el cálculo de las redes de distribución interior de agua del

presente proyecto es el método de Roy B. Hunter o de los gastos probables. Este método

se basa en la aplicación de la teoría de las probabilidades para el cálculo de los gastos.

Específicamente consiste en asegurar a cada aparato sanitario un número de unidades de

gasto determinadas experimentalmente.

La unidad de gasto es la que corresponde a la descarga de un lavatorio común que tiene

una capacidad de 1 pie3, el cual descarga en un minuto; es un valor adimensional. Este

método considera que cuanto mayor es el número de aparatos sanitarios, la proporción de

uso simultáneo disminuye, por lo que cualquier gasto adicional que sobrecargue el

sistema rara vez se notara; mientras que si se trata de sistemas con muy pocos aparatos

sanitarios, la sobrecarga puede producir condiciones inconvenientes de funcionamiento.

Para estimar la máxima demanda de agua en un edificio debe tenerse en cuenta si el tipo

de servicio que van a prestar los aparatos es público o privado.

Aparatos de uso privado: cuando los baños son de uso privado existen menores

posibilidades de uso simultáneo, para estimar sus unidades de gasto se puede

recurrir ciertos valores mostrados en tablas I y II.

Aparatos de uso público: cuando se encuentran ubicados en baños de servicio

público, es decir que varios aparatos pueden ser utilizados por diferentes personas

simultáneamente; unidades de gasto en tablas I y II.

Al aplicarse el método debe tomarse en cuenta si los aparatos son de tanque o de válvula,

pues tienen diferentes unidades de gasto. Una vez calculada el total de unidades de

gasto, se podrán determinar los gastos probables para la aplicación del Método Hunter.

Page 2: MEMORIA DESCRIPTIVA + MEMORIA DE CALCULO ihsp.pdf

Criterios para el cálculo de las redes de distribución

Los diámetros de las tuberías de distribución se calcularán con los gastos

probables obtenidos según el número de unidades de gasto de los aparatos

sanitarios para servir.

La presión mínima en la salida de los aparatos sanitarios será de 3.5 m, salvo

aquellos equipados con válvulas semi−automáticas o equipos especiales en los

que la presión estará dada por las recomendaciones de los fabricantes,

aproximadamente entre 7 y 10.5 m.

Para el cálculo de las tuberías de distribución, la velocidad mínima será de 0.6

m/s, y la velocidad máxima según tablas.

La presión estática no será superior a 35 m para evitar los ruidos molestos y el

deterioro de la red.

Volúmenes de regulación

Tomado de Cálculo de las instalaciones hidráulicas y sanitarias, residenciales y comerciales.

Gilberto Enríquez Harper.

Page 3: MEMORIA DESCRIPTIVA + MEMORIA DE CALCULO ihsp.pdf

Cargas mínimas de trabajo

Tomado de Cálculo de las instalaciones hidráulicas y sanitarias, residenciales y comerciales.

Gilberto Enríquez Harper.

Gastos probables según unidades-mueble

Tomado de Cálculo de las instalaciones hidráulicas y sanitarias, residenciales y comerciales.

Gilberto Enríquez Harper.

Page 4: MEMORIA DESCRIPTIVA + MEMORIA DE CALCULO ihsp.pdf

Criterios utilizados para el presente cálculo

El presente diseño se basa en el método de gastos probables, descrito anteriormente.

Adjunto encontrará los valores y gráficas que se tomaron en cuenta para el cálculo. Se

utilizó el Reglamento de la Empresa Municipal de Agua de la Ciudad de Guatemala, para

el cálculo de caudales y las dotaciones establecidas en el mismo para edificios escolares.

BASES DE DISEÑO INSTALACIONES HIDRÁULICAS

TIPO DE PROYECTO : EDIFICIO AULAS CATEQUESIS, PARROQUIA DON BOSCO

TIPO DE DISTRIBUCION: CIRCUITO CERRADO

USUARIOS ESTIMADOS 200 ALUMNOS

USUARIOS NO RESIDENTES 15 HABITANTES

DOTACIÓN ESCOLAR (EMPAGUA) 40 LHD

DOTACIÓN USUARIOS NO RESIDENTES 75 LHD

Qalumnos 0.090 LT/SEG

Qno_residentes 0.010 LT/SEG

Qdiseño 0.100 LT/SEG

Qmd 0.120 LT/SEG

Horas de bombeo 12 HRS

Qbombeo 0.240 LT/SEG

FACTOR DIA MAXIMO ASUMIDO (Fdm): 1.2

ALMACENAMIENTO: m3

COEFICIENTE HAZEN-WILLIAMS: 150 PARA TUBERIA PVC

ALTURA CRÍTICA 6.4 m

INSTALACIONES SANITARIAS (DRENAJE Y AGUA PLUVIAL)

Para el diseño de la instalación de drenaje, es necesario definir el concepto de unidad

de descarga. La unidad de descarga se define convencionalmente como la

correspondiente a la descarta del agua residual de un lavabo común en uso doméstico y

que es igual a un caudal de 28 litros por minuto.

Esta unidad de descarga se considera como la referencia para estimar las descargas

de todos los demás muebles o aparatos sanitarios.

Page 5: MEMORIA DESCRIPTIVA + MEMORIA DE CALCULO ihsp.pdf

Por consiguiente en la tabla XI (tomada del Manual de instalaciones hidráulicas,

sanitarias, gas, aire comprimido y vapor del Ing. Sergio Zepeda), se presentan las

unidades de descarga correspondientes a los muebles sanitarios más usuales,

considerados en los tres tipo en que se clasificaron anteriormente.

Dimensionamiento de las tuberías

Para diseñar las tuberías, es necesario conocer el número de unidades de descarga a

las que dará servicio dicha tubería, lográndose esto con la suma de unidades de descarga

de todos los muebles que desalojará el tramo. En este sentido se realiza el diseño en

base a la tabla XIII, localizando el número de unidades de descarga, pendiente y

determinando el diámetro de la tubería para el tramo.

Utilizando el mismo procedimiento se realiza el diseño de las columnas (pluviales y

residuales), por medio de las tablas XIV y XV.

Chequeo de diámetros establecidos por el método

Para el chequeo de los diámetros se utilizó el método para diseño de sistemas de

alcantarillado sanitario de INFOM-UNEPAR.

A continuación se colocan los parámetros de diseño.

BASES DE DISEÑO INSTALACION SANITARIA Y PLUVIAL

TIPO DE PROYECTO : EDIFICIO AULAS CATEQUESIS, PARROQUIA DON BOSCO

LUGAR 26calle 0-51 Zona 1, Guatemala, Guatemala

USUARIOS ESTIMADOS 200 ALUMNOS

USUARIOS NO RESIDENTES 50 HABITANTES

DOTACIÓN ESCOLAR 80 LHD

DOTACIÓN USUARIOS NO RESIDENTES 75 LHD

Qescolar (A.P.) 0.19 lts/seg

Qno_residentes (A.P.) 0.04 lts/seg

Qagua_potable 0.23 lts/seg

FACTOR DE RETORNO 85%

Qaguas_negras 0.20 lts/seg

Intensidad de lluvia 100.00 mm/hora

Area de techos 434.05 m2

Qescorrentía 8.00 Lts/seg

COEFICIENTE MANNING: 0.010 PARA TUBERIA PVC

Page 6: MEMORIA DESCRIPTIVA + MEMORIA DE CALCULO ihsp.pdf

MEMORIA DE CÁLCULO

Instalaciones hidráulicas

Ecuaciones utilizadas

% de simultaneidad

Tomado de Cálculo de las instalaciones hidráulicas y sanitarias, residenciales y comerciales.

Gilberto Enríquez Harper.

FdmDotaciónPoblación

Qmd

400,86

lg

/

811.174387.485.1

85.1

pD

seglQ

metrosL

DC

QLHf

lg

/

973.12

pD

slQ

D

xQVelocidad

Page 7: MEMORIA DESCRIPTIVA + MEMORIA DE CALCULO ihsp.pdf

1.- Pendiente hidráulica supuesta 12%

Hf tot = 8.4 mca

2.- Carga disponible inicial

Hestática = 6.4 m.

H presión muebles = 3.5 m.

Hf total = 8.4 m.

H diponible = 18.3 m.

3.- Carga disponible inicial

Hestática = 6.4 m.

H presión muebles = 3.5 m.

Hf total = 18.3 m.

H diponible = 28.2 m.

4.- Potencia de la bomba

Hs 2 m.

Hf succión 0.1 m.

Hf total = 6.4 m.

Hf en_la_red = 3.5 m.

v^2/2g 0.05 m.

Hf menores 0.35 m.

Hϒ 12.4 m.

Eficiencia 60%

POTENCIA 0.07 HP

5.- Golpe de ariete

a 422.32206

velocidad 0.85 m/s

Sobrepresión 36.6 mca

Page 8: MEMORIA DESCRIPTIVA + MEMORIA DE CALCULO ihsp.pdf

CÁLCULO RED DE INSTALACIONES HIDRÁULICAS

Punto UM

Q [lps]

% simultaneidad

Qd [lps] L equiv. [m] Diámetro

[plg] Velocidad

[m/s] Hf [m]

Hpiezométrica Hest. [m] Hdisp. [m]

De A Anter. Actual

1 - 18.3 0 18.3

1 2 62 2.12 0.323 0.513 18.20 3/4 1.80 3.71 18.3 14.59 0.5 14.09

2 3 62 2.12 0.323 0.513 8.60 3/4 1.80 1.75 14.59 12.84 2 10.84

3 4 52 1.83 0.354 0.485 20.20 3/4 1.70 3.71 12.84 9.13 2 7.13

4 5 23 1.06 0.546 0.434 12.00 3/4 1.52 1.79 9.13 7.34 0.5 6.84

5 2 3 0.2 1.000 0.150 11.00 3/4 0.53 0.23 7.34 7.11 0.5 6.61

Σ 70.00

Σ 11.19

CARGA REQUERIDA = 18.5 m.

Page 9: MEMORIA DESCRIPTIVA + MEMORIA DE CALCULO ihsp.pdf

MEMORIA DE CÁLCULO

Instalaciones sanitarias y pluviales

Ecuaciones utilizadas

%85..

..400,86

RF

RFDotaciónPoblación

Qmd

manningecoeficientn

pendienteS

hidráulicoradioRh

n

SRhVelocidad llenacion

_

_

*

3

2

_ sec

lg

/

973.12

pD

slQ

D

xQVelocidad

areaA

velocidadv

AvQ

*

lluviaensidadI

areaA

aescorrentiecoeficientC

CIAQ aescorrenti

_int

_

360

Page 10: MEMORIA DESCRIPTIVA + MEMORIA DE CALCULO ihsp.pdf

CÁLCULO RED DE INSTALACIONES SANITARIAS

DE A

COTA DE TERRENO

D.H. [mt]

S % (Terreno)

UM

Q [lps] (tablas)

% simult.

Q (A.P.)

F.R. Q

(A.R.) lps

Φ [plg]

S % Tubería

Sección Llena

Q [LPS] Vdiseño

INICIO FINAL LOCAL ACUM. Vel.

[m/s] Q

[M3/S]

1 3 0.50 0.29 10.60 1.98% 25 25 1.07 0.55 0.5885 85% 0.5002 6 2.00% 1.601 0.029 29.208 0.71

2 3 0.50 0.29 5.95 3.53% 29 29 1.23 0.52 0.6396 85% 0.5437 6 2.00% 1.601 0.029 29.208 0.71

3 4 0.29 0.00 15.20 1.91% 8 62 2.12 0.32 0.6784 85% 0.5766 6 2.00% 1.601 0.029 29.208 0.71

Qmáx 1.6205

Page 11: MEMORIA DESCRIPTIVA + MEMORIA DE CALCULO ihsp.pdf

CÁLCULO RED DE INSTALACIONES PLUVIALES

Según se determina en la tabla XIV, se establece un diámetro de 4” para el

circuito de aguas pluviales dentro del edificio.

El caudal de escorrentía se calcula de la siguiente forma:

C = 0.80, para techos impermeables.

Intensidad de lluvia: Este valor fue adoptado según información del INSIVUMEH

para la precipitación máxima promedio en la capital del año 2011.

I = 83 mm/hr

Área = 434.05 m2

La capacidad de la tubería de 4” es de adecuada para transportar el caudal de

8.00 lt/seg hacia el punto de desfogue, además de estar dentro del rango para

capacidad horizontal en función del área de techos a drenar (400m2 < Área techos

< 585m2), según Código mexicano para instalaciones sanitarias y pluviales.

lluviaensidadI

areaA

aescorrentiecoeficientC

CIAQ aescorrenti

_int

_

360

segltQ aescorrenti /00.81000*360

)0434.0(*83*80.0