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• Pablo Ruiz coronel

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CALCULO DE LA DOTACION POR PISOS NIVELES 1 - 4 TIPICA DOTACION

N DE DOR. 3

L/D 1200

DEPARTAMENTOS SUB TOTAL 4 4800 4800

CALCULO DE VOLUMNEN DE CISTERNA U TANQUE ELEVADO: CALCULO

TOTAL L/D

M3

3/4 X DOT.

4800 X 3/4

3600

3.60

VOL. T. ELEVADO: 1/3 X DOT.

4800 X 1/3

1600

1.60

VOL. CISTERNA:

NOTA:

Dotacion de agua para Bombeo ; La norma establece como minimo 25 m3 para un sist. Contra incendio pero en este caso solo utilisaremos para la cisterna M3 3.60

VOL. CISTERNA:

C.I M3 25

VOL. TOTAL M3 28.60

DIMENCIONANDO CISTERNA Y TANQUE ELVADO (hallando alt.) CISTERNA:

NOTA:

VOL CIST. 28.60

AREA 12.4

ALT 2.31

NORMA 0.47

TOTAL MT 2.80 m

Sele agrega 0,45 mt a la altura de tanque elevado y sisterna

TANQUE ELVADO:

VOL T.E 1.60

AREA 4

ALT 0.40

NORMA 0.47

CALCULO DEL VOLUMEN DE LA TERMA X DEPARTAMENTO: DEPARTAMENTOS N DE DOR. 1 - 4 PISO 3

LT. DIARIOS X PISO 390 L/D

390 X 1/5 + VOLUMEN DE TERMA : NOTA: Utilizar 2th de 75 lt x piso CALCULO DEL "Y": hf

390 X 1/7 =

133.71

1,2124 x 1010 x (Q/C)1,85 x L/D4,87

calculo de la perdida de carga por tramos en el 4to nivel de agua fria

TOTAL MT 0.90 m

CALCULO DE PRESION EN "M": Punto

Cota de nivel Piso 14.00

Presion (m) 2.00

13.70

Altura aparato 2.00 0.50 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.50 0.00 0.00 0.00

PM2

H+Y-hfAB

Y

hfAB

7.27

0.40

Y

hfAB

ECUACION:

6.87

= Y

PD a b c d g h i k TE

CALCULAMOS EL hfAB 1·-TANTEO: UG

--

PISOS 19 X 3 = 17 X 1 =

perdida de carga 0.03 0.18 0.40 0.10 0.10 0.30 0.62 0.14 1.10

Linea gradiente 18.00 18.53 18.71 19.11 19.21 19.31 19.11 19.73 19.87 7.27

hfAB

UG TOTALES 57 17

TOTALES UG = 74.00 UH = 1.40 M

D K Q Q

K X Q1/2 1.3 1.40 0.0014

C

1.3

0.0014

L/S M3/S

mm D Dtub

150

48.6 2.00 ´´ 2.00 ´´

Dc (plg) 2.00 ´´

LTUB

L

+

A) LONGITUD DE TUBERIAS = ASUMES

0.049

Di (mm) 54.20

0.0542

L EQUIV. ACCE. Y

+ 2.00

LTUB

TOTAL 19.70

17.7

B) LONGITUD EQUIVALENTE = 1 CANASTILLA 3 CODOS 1 VALVULA L EQUIV. ACCESORIOS

*LONGITUD TOTAL =

20.498

13.841 2.075 0.432

20.498

19.70

hfAB = 1.2124 X 1010 X (Q/C)1.85 X (L/D4.87)

TOTAL 13.841 6.225 0.432

L TOTAL m 40.20 0.31 mca

PM2

0.40

PM1

2.00

PM2 = 2.61 PM1 (mca) 7.27

ALT. T.E 0.40

Y Y

0.31 2.09

hf AB 0.31

HALLANDO "Y" mt 7.18

2.09

HALLANDO "Y" =

7.10 m

Hoja de Cálculo de alimentadores Tramo Tanque elevado a nudo A Tramo

UG

TE - K

112.00

Qms l/seg 1.77

Longitud m 12.61

plg 1 1/4"

Diametro m 0.038

Velocidad m/seg 1.56

Longitud m 2.80 2.80 2.80 2.80

plg 1 1 1 1

Diametro m 0.029 0.029 0.029 0.029

Velocidad m/seg 2.34 1.75 1.25 0.71

N° de Accesorios Tee Reduc

Codo

Valv

Codo 4.092

Valv

Codo

4

Tee

L. Eq Accs (m) Reduc

Valv

Long Total Eq (m) 16.702

S m/m 0.0659

hf m 1.101

Long Total Eq (m) 4.845 4.845 4.845 4.845

S m/m 0.1885 0.1102 0.0591 0.0205

hf m 0.914 0.534 0.286 0.099

Tramo Nudo A a Nudos D1,D2,D3,D4

Tramo

UG

K - D4 D4-D3 D3-D2 D2-D1

93.00 55.00 36.00 17.00

Qms l/seg 1.59 1.19 0.85 0.48

Codo

N° de Accesorios Tee Reduc 1 1 1 1

L. Eq Accs (m) Tee Reduc 2.045 2.045 2.045 2.045

Valv

Calculo del diametro interior economico

D=KxQ 1/ 2 Donde : K= n=

1.3 2

Ø 1/2" 3/4" 1" 1 1/4" 1 1/2" 2" 2 1/2" 3"

m 0.017 0.023 0.029 0.038 0.043 0.054 0.066 0.080

n 24

1/ 4

( )

Tramo TE - K K - D4 D4-D3 D3-D2 D2-D1

UG 112.00 93.00 55.00 36.00 17.00

Demanda Sim (l/s) 1.770 1.590 1.190 0.850 0.480

Demanda Sim (m3/h) 0.00177 0.00159 0.00119 0.00085 0.00048

Diametro Economico (m) 0.0294 0.0279 0.0241 0.0204 0.0153

Diametro Elegido (Pulg.) 1 1/4" 1 1 1 1

Ø 1/2" 3/4" 1" 1 1/4"

codo 0.532 0.777 1.023 1.554

tee 1.064 1.554 2.045 3.109

valvulas 0.112 0.164 0.216

reducc 0.030 0.043 0.057

Cáculo de linea de alimentación y medidor

Datos Variable Presion de servicio en la red Pr Presion minima de agua a la salida en la cisterna Ps Desnivel entre la red publica y el punto de entrega a la cisterna Ht Longitud de la linea Tiempo de llenado de la cisterna Volumen de la cisterna Accesorios en la linea 1 valv paso, 1 valv comp, 6 codos Incognitas Diametro del medidor Diametro de la linea Solución Variable Q H h

Caudal de ingreso a la cisterna Carga disponible Perdida de carga maxima del medidor

Del abaco de perdidas de carga de medidores para Q= 35,6 gpm Diametro .5/8 .3/4 .1/2

Perdida (psi) 10.5 3.8 1.7

Perdida (m) 7.15 2.66 1.70

Luego el diametro del medidor será

Pr=20 psi

Ht=1 m

Variable

Carga disponible con medidor de 5/8" Diametro asumido Longitudes equivalentes de accesorios para D= 1" Válvula de paso Valvula de comp Codos de 90 tee 90

Cantidad 1 1 4 1

Longitud total Pendiente S Perdida de carga

Variable L S hf

Carga disponible > hf

h D

Calculo

Valor Und 3 psi 2 m 1 m 3.2 m 4 hr 28.60 m3 1 valv paso, 1 valv comp, 6 codos y 1 te

Calculo V/T H=Pr - Ps - Ht 0.50.H

Valor 7.15 -0.90 -0.45

Und m3/h m m

hm

1/2"

Ps=2 m Cisterna V=30.40 m3

Calculo

Valor

Und

1.986 l/s -0.64 psi

31.4 gpm

h=H - hm

Long Equi 0.164 0.164 0.777 1.554

Cálculo L= 4.99+3.20 hf=S.L D = 1"

-8.05 29.40

m mm

Long 0.164 0.164 3.108 1.554 4.99 3.2

Valor 8.19 0.2847 2.33

Und m/m m

CALCULO HIDRAULICO PARA AGUA EN UNA VIVIENDA MULTIFAMILIAR PRIMER PASO:

Se ubica los aparatos sanitarios en la norma ISO10 - Anexo 1

Aparatos

Agua Fria (UG)

Ducha Lavatorio Inodoro lavadero

1.5 0.75 3 2

SEGUNDO PASO:

Agua Caliente (UG) 1.5 0.75

Se ubica en el Anexo 3 de la ISO10 los caudales equivalentes de UH y de no encontrarse alli el valor se empieza a interpolar

UG 0.40 0.75 1.50 1.90 2.00 2.25 3.00 3.90 4.50 5.25 5.90 6.75 8.65 14.65 19.90 25.15 30.40 30.80

Q ( lt/s) 0.016 0.030 0.060 0.076 0.090 0.090 0.120 0.156 0.195 0.240 0.248 0.273 0.310 0.433 0.518 0.615 0.758 0.766

TERCER PASO:

Fórmulas a utilizar en el cálculo hidraulico

Ø 1/2" 3/4" 1" 1 1/2"

m 0.0158 0.0201 0.0258 0,0394

C=

A 0.0001960673 0.0003173095 0.0005227937 0.000122 140

Velocidad (m/s)

V=

Q A

→

A=

π × D2 4

longitud equivalente :

esta se obtiene de las tablas dadas en los libros

Longitud tuberia total:

se obtiene de la suma de las distancias de cada tramo

Longitud total

Longitud equivalente + longitud tubería

Pendiente

S=

(

Q ( m3 / s ) 0 .2785×C×D 2 .63 ( m )

h f =S×longitud

hf

1/ 0. 54

)

total

Presiones : Cuando A es conocida

cuando B es conocida

B

B hg

A

p A=Pb +h g + hf

hg

A

(t (tubo +acc )

PB =P A −h g −h f

( t( tubo +acc )

CUARTO PASO: CALCULO HIDRAULICO DEL AGUA FRIA DE UNA VIVIENDA UNIFAMILAR

Ø 1/2" 3/4" 1"

codo 0.532 0.777 1.023

tee 1.064 1.554 2.045

valvulas 0.112 0.164 0.216

reducc 0.030 0.043 0.057

HOJA DE CALCULO 1.0 INSTALACIONES SANITARIAS DE AGUA FRIA EN VIVIENDA MULTIFAMILIAR 1.1 Cálculo de pérdidas de carga por tramos en el primer piso de agua Fria Tramo

UG

PD - a PI - a a-b PL - b b-c TH - c c-d TH - d d-g PI - e PD - e e-f PL - f f-g g-h PL - h h-I PL - i i-K

1.50 3.00 4.50 0.75 5.25 2.25 7.50 2.25 9.75 3.00 1.50 4.50 0.75 5.25 15.00 2.00 17.00 2.00 19.00

Demanda Sim (l/s) 0.060 0.120 0.195 0.030 0.240 0.090 0.285 0.090 0.388 0.120 0.060 0.195 0.030 0.240 0.440 0.090 0.480 0.090 0.520

Diametro interior(mm) 15.8 15.8 15.8 15.8 15.8 20.1 20.1 20.1 20.1 15.8 15.8 15.8 15.8 15.8 25.8 15.8 20.1 15.8 39.4

V (m/s) 0.306 0.612 0.995 0.153 1.224 0.284 0.898 0.284 1.223 0.612 0.306 0.995 0.153 1.224 0.842 0.459 1.513 0.459 0.427

Long (m) 2.47 1.58 1.19 0.97 1.18 3.70 0.42 3.87 0.31 1.51 2.47 1.22 0.97 1.07 5.28 4.80 2.37 4.80 11.55

Codo 1 2

Accesorios Tee Reduc

Valv

Codo 0.53 1.06

1 1 2 3

1

1

1 1

1

1.06

0.03

0.112 0.164

1.55 1

1 1

Valv

1.06 0.53 1.06 2.33

1 3 1 2 1 1 1 1 3 1 1 1 10

Long Equiva por accs Tee Reduc

1

1

1 1 1

1

1

1 1

2.33 0.78 1.06 0.53 0.53 0.53 0.53 2.33 0.53 0.78 0.53 10.23

0.164

1.06 1.55 1.55

0.03

0.112

0.03 0.043 0.03

0.112

2.05

0.112 0.216

Long equ total (m) 0.532 1.064 1.064 0.532 2.27 2.495 1.554 2.495 0.777 1.064 0.532 0.532 0.532 1.738 3.885 0.674 2.374 0.674 12.491

Long Total 3.00 2.64 2.25 1.50 3.45 6.20 1.97 6.37 1.09 2.57 3.00 1.75 1.50 2.81 9.17 5.47 4.74 5.47 24.04

S m/m 0.0090 0.0324 0.0797 0.0025 0.1170 0.0059 0.0498 0.0059 0.0882 0.0324 0.0090 0.0797 0.0025 0.1170 0.0330 0.0190 0.1308 0.0190 0.0057

Perdida carga hf(m) 0.03 0.09 0.18 0.00 0.40 0.04 0.10 0.04 0.10 0.08 0.03 0.14 0.00 0.33 0.30 0.10 0.62 0.10 0.14

Long equ total (m) 0.532 1.064 1.064 0.532 2.27 2.495 1.554 2.495 0.777 1.064 0.532 0.532 0.532 1.738 3.885 0.674 12.491

Long Total 3.00 2.64 2.25 1.50 3.45 6.20 1.97 6.37 1.09 2.57 3.00 1.75 1.50 2.81 9.17 5.47 24.04

S m/m 0.0090 0.0324 0.0797 0.0025 0.1170 0.0059 0.0498 0.0059 0.0882 0.0324 0.0090 0.0797 0.0025 0.1170 0.0330 0.0190 0.0057

Perdida carga hf(m) 0.03 0.09 0.18 0.00 0.40 0.04 0.10 0.04 0.10 0.08 0.03 0.14 0.00 0.33 0.30 0.10 0.14

1.2 Cálculo de pérdidas de carga por tramos en la planta tipica del 2 - 4 piso de agua Fria

Tramo

UG

PD - a PI - a a-b PL - b b-c TH - c c-d TH - d d-g PI - e PD - e e-f PL - f f-g g -i PL - i i-K

1.50 3.00 4.50 0.75 5.25 2.25 7.50 2.25 9.75 3.00 1.50 4.50 0.75 5.25 15.00 2.00 19.00

Demanda Sim (l/s) 0.060 0.120 0.195 0.030 0.240 0.090 0.285 0.090 0.388 0.120 0.060 0.195 0.030 0.240 0.440 0.090 0.520

Diametro interior(mm) 15.8 15.8 15.8 15.8 15.8 20.1 20.1 20.1 20.1 15.8 15.8 15.8 15.8 15.8 25.8 15.8 39.4

V (m/s) 0.306 0.612 0.995 0.153 1.224 0.284 0.898 0.284 1.223 0.612 0.306 0.995 0.153 1.224 0.842 0.459 0.427

Long (m) 2.47 1.58 1.19 0.97 1.18 3.70 0.42 3.87 0.31 1.51 2.47 1.22 0.97 1.07 5.28 4.80 11.55

Codo 1 2

Accesorios Tee Reduc

Valv

Codo 0.53 1.06

1 1 2 3

1

1

1 1

1

1.06

0.03

0.112 0.164

1.55 1

1 1

Valv

1.06 0.53 1.06 2.33

1 3 1 2 1 1 1 1 3 1 10

Long Equiva por accs Tee Reduc

1

1

1

1 1

2.33 0.78 1.06 0.53 0.53 0.53 0.53 2.33 0.53 10.23

0.164

1.06 1.55 2.05

0.03

0.112

0.03

0.112 0.216

2.0 INSTALACIONES SANITARIAS DE AGUA CALIENTE

Diam Com (plg) 3/8" 1/2" 3/4" 1"

Diam Interior (mm) 9.246 12.426 18.17 23.37

Ø

codo 1/2" 3/4" 1"

tee 0.532 0.777 1.023

1.064 1.554 2.045

valvulas reducc 0.112 0.030 0.164 0.043 0.216 0.057

2.1 Calculo de perdidas de carga por tramos de agua caliente Tipico del baño Nº 1 Tramo

UG

PD - A PL - A A - TH

1.50 0.75 2.25

Demanda Sim (l/s) 0.060 0.030 0.091

Diametro interior(mm) 12.43 12.43 12.43

V (m/s) 0.495 0.247 0.750

Long (m) 2.00 0.63 1.50

Codo 1

Accesorios Tee

Reduc

1

Long Equivalente por accs Valv Codo Tee 0.53 1

Reduc

1.06

Valv

0.03

Long equ total (m) 0.53 0 1.09

Long Total 2.53 0.63 2.59

S m/m 0.0289 0.0080 0.0626

Perdida carga hf(m) 0.07 0.01 0.16

Long equ total (m) 0.53 0 1.09

Long Total 2.59 0.63 2.59

S m/m 0.2566 0.0080 0.0626

Perdida carga hf(m) 0.67 0.01 0.16

2.2 Calculo de perdidas de carga por tramos de agua caliente Tipico del baño Nº 2

Tramo

UG

PD - B PL - B B - TH

1.50 0.75 2.25

Demanda Sim (l/s) 0.195 0.030 0.091

Diametro interior(mm) 12.43 12.43 12.43

V (m/s) 1.608 0.247 0.750

Long (m) 2.06 0.63 1.50

Codo 1

Accesorios Tee

1

Reduc

Long Equivalente por accs Valv Codo Tee 0.53 1

1.06

Reduc

Valv

0.03

DISEÑO DE LA RED ENTRE LA CISTERNA Y EL TANQUE ELEVADO Datos Unidades de Gasto Desnivel geometrico Altura de succión

74.00 13.70 2.80

11.70+2

m m m

Accesorios en la succión 2 codos 2 canastillas Accesorios en la impulsión 1 Valv Check 1 Valv de comp 1 Tee 5 codos de 90 Longitud de la impulsión= Longitud de la succión =

24.31 2.80

+ 2.80 =

Solución a Problema 1 1 Cálculo del Diámetro económico Aplicando la formula de Bresse De = K . Q 1/2 . X1/4 Donde: Q = Caudal en m3/seg X = N° HB/24 K = 1,3 a 1,9 Para el caso: Para el caso: N° HB = 6 horas Luego: De = Diametro comercial Diámetro interior

m m

5.60

Q=

2 Cálculo de la pérdida de carga unitaria en la impulsión Aplicando la fórmula de Hazen y Williams Q= 0.2785 x C x D^2.63 x S^ 0.54 Despejando la pèrdida de carga unitaria S= ((Q/0.2785CxD^2.63))^(1/0.54) Considerando: C= Reemplazando: Simp= 3 Cálculo de la longitud equivalente de accesorios en la impulsión Diámetro de la impulsión= 1 ´´ Accesorio Cantidad Lon Equi Unit Log Eq par Valv check 1 4.227 4.227 Valv de comp 1 0.432 0.432 Tee 1 4.091 4.091 Codos de 90 5 2.045 10.225 4 Cálculo de la longitud equivalente de accesorios en la succión Diámetro de la succión= 2 1/2 Accesorio Cantidad Lon Equi Unit Log Eq par valvula de pie 1 17.44 17.44

0.00140 6 0.0344 1 ´´ 0.0486

m3/seg hr m plg m

150 1.29E-02

m/m

0.0486 m

18.975

0.0678

Canastilla Codo de 90

1 3

17.44 2.577

17.44 7.731

5 Cálculo de la pérdida de carga unitaria en la succión Ssuccion= (0.00177/(0.2785x150x0.0678^2.63))^(1/0.54)

42.611

0.00254507 m/m

6 Calculo de perdidas de carga hf en tuberias y accesorios hf en tuberias en la impulsión = SimpxLimp= hf en tuberias en la succión = SsuccxLsucc= hf en accesorios en la impulsión = SimpxLequ imp= hf en accesorios en la succión = SsuccxLequ succ=

0.31 0.38 0.24 2.89

7 Cálculo de la velocidad de paso del agua por la impulsión V= Q/A =

0.75 m

8 Cálculo de la Altura Dinámica Total ADT= hgeo+hsuc+hft +hfacc+ps+v2/2g ADT=

22.36 m

9 Calculo de la Potencia del equipo de bombeo Adoptando una eficiencia de 60% Potencia = QxADT/(76xn)= redondeando bomba de 1 hp

m m m m

0.69 HP 1.00 HP

Calculo del diametro interior economico

D=KxQ 1/ 2

n 24

1/4

( )

Donde : K= n=

1.3 2

Ø 1/2" 3/4" 1" 1 1/4"

m 0.0158 0.0201 0.0258 0.038

Tramo

UG

a-b b-c c-d d-e e-f f- g g -h h-i i-j j -C C-B B -A

3.75 15.00 26.50 38.00 49.50 61.00 72.25 83.50 94.75 106.00 106.00 212.00

Demanda Demanda Diametro Sim (l/s) Sim (m3/h) Economico (m) 0.140 0.00014 0.0083 0.440 0.00044 0.0147 0.690 0.00069 0.0183 0.880 0.00088 0.0207 1.110 0.00111 0.0233 1.260 0.00126 0.0248 1.380 0.00138 0.0259 1.470 0.00147 0.0268 1.610 0.00161 0.0280 1.710 0.00171 0.0289 1.710 0.00171 0.0289 2.550 0.00255 0.0353

Diametro Elegido (Pulg.) 1/2. 1/2. 3/4. 3/4. 1 1 11/4. 11/4. 11/4. 11/4. 11/4. 11/4.