Cálculo De Instalaciones Hidrosanitarias

MEMORIA DE CÁLCULO.

Obra:

Propietario

Ubicación:

Memoria de cálculo de las líneas de distribución de agua potable y de eliminación de las aguas negras del proyecto del Hotel Galerías, en Cd. Obregón, Sonora.

Toma de agua.

El abastecimiento de agua potable al edificio se proyecta para toma domiciliaria por la calle Zacatecas, para distribuirse, dentro del edificio con tubería de CPVC Cédula 80, con diámetros desde 2” en la conducción hacia la cisterna, en el sótano, y a cada uno de los depósitos rotoplas de 1,100 litros, ubicados en azotea. Para el suministro a cada uno de los muebles hidráulicos, el aguas se abastecerá directamente de los rotoplas, los cuales se podrán abastecer de forma directa de la toma domiciliaria o desde la cisterna.

Para este edificio, el agua se tomará de la línea hidráulica que conecta la toma municipal con cuadro y medidor de 2” (Tabla 1), con capacidad de hasta 10.00 l/s. De la toma a la cisterna se conducirá por tubería de cobre de tipo M, de 3” (76 mm), la cuál puede tener capacidad de hasta 6.48 l/s (Tabla 2). Se puede instalar tubo de PVC hidráulico RD32.5 de 3”, con los mismos resultados de capacidad de conducción. Se tiene una caída de presión de 3.39 m, por lo tanto, en el cuadro medidor se deberá tener una presión mínima de 10 m.

Tabla 1. Gasto máximo por toma y del diámetro del medidor:

Diámetro del medidor (pulg). Gasto máximo (lps).

5/8 1.26

¾ 1.89

1 3.10

1 ½ 6.30

2 10.00

Tabla 2. Caracteristicas de la tubería de Cu (tipo M) para instalaciones de bombeo.

Diám. en

Pulg. Diám. en mm Diámetro nominal

mm Área

m2 Velocidad Máxima

M/seg Gasto Máximo

lts/seg

¾ 19 20.599 0.00033 1.44 0.4752

1 25 26.797 0.00056 1.44 0.8064

1 ¼ 32 32.791 0.00084 1.44 1.2096

1 ½ 38 38.785 0.00118 1.44 1.6992

2 51 51.029 0.00204 1.44 2.9376

2 ½ 64 63.373 0.00315 1.44 4.536

3 76 75.718 0.00450 1.44 6.48

Valor de la rugosidad es igual a Є = 0.0015

El gasto disponible por la tubería de CPVC C-80 de 2”, desde la toma municipal hasta el punto más alejado, en la cisterna, con una longitud aproximada de 75 m, para una rugosidad absoluta de 0.10 y un factor de 0.023, con sumatoria de pérdidas secundarias de 25, se tiene una velocidad real de 1.81 m/s, equivalente a 3.4 l/s. Por lo tanto la toma municipal puede aportar 293 m3/día.

Demanda de agua potable.

La presión mínima que se debe garantizar en cualquier salida de aparato sanitario con depósito deberá ser de 0.70 kg/cm2, equivalente a 7.00 m de presión en metros de columna de agua (mca). En la Tabla 3 se indican las unidades de mueble (UM) para los equipos hidráulicos instalados. En la Tabla 4 se calcula el volumen de agua necesario diariamente, que indica que será necesario tomar en cuenta un volumen mínimo diario de 23,8586 litros de la cisterna y de los depósitos superiores (tinacos rotoplas) que servirán de abastecimiento por bombeo y por gravedad a este edificio.

Tabla 3. Relación de muebles hidráulicos sanitarios

UBICACIÓN LAVAMANOS WC TANQUE MINGITORIO PILA, J LAV LAVATRASTES REGADERA

L W M P J LT

1° NIVEL 40 40 1 8 2 33

2° NIVEL 50 50 0 0 50

3° NIVEL 50 50 0 50

TOTAL = 140 140 1 8 2 133

U DE M = 3 5 2 3 2 2

De acuerdo al Método de Hunter, para el cálculo de los gastos en instalaciones hidráulicas en edificios comerciales, industriales, habitacionales o educativos, se aplican las siguientes ecuaciones:

para muebles sanitarios sin fluxómetro; y

para muebles son fluxómetro.

Tabla 4. Demanda diaria máxima

Aparato Sanitario Cantidad lt/serv serv/hora lt/hora tiempo efectivo (hr) Volumen día (lts)

Lavamanos 140 4 2 1120 6 6,720

Sanitarios WC 140 6 2 1680 4 6,720

Mingitorio 1 6 2 12 4 48

Llave jardín 8 20 3 480 2 960

Lav-aseo sink 2 10 5 100 1 100

Regadera 133 70 1 9310 1 9,310

TOTAL = 23,858

En la Tabla 5 se presenta el cálculo del gasto necesario para satisfacer la demanda de todos los muebles sanitarios.

Aplicando la fórmula para muebles sanitarios sin fluxómetro el gasto necesario es de 11.32 l/s.

Tabla 5. Gasto necesario

Aparato Sanitario Cantidad UM S. Público Total UM Q (l/s) Demanda por mueble (l/s)

Lavamanos 140 2 280 4.27 0.030

Sanitarios WC 140 10 1400 16.84 0.120

Mingitorio 1 5 5 0.56 0.559

Llave jardín 8 2 16 1.02 0.128

Lavabo - aseo 2 2 4 0.51 0.255

Regadera 133 2 266 4.16 0.031

TOTAL = 1971.00 11.32

Dimensionamiento de la tubería.

Para el predimensionamiento de la tubería de distribución se usa el método de diseño desarrollado, aplicando software especializado, usando la ecuación de Darcy-Weisbach, para el cálculo de las pérdidas de energía, con rugosidad absoluta de 0.0015 mm para tubería lisa, ya sea de cobre o de PVC hidráulico. El programa se alimenta con las demandas de los muebles en cada uno de los extremos finales. El esquema completo está indicado en el plano Hidráulico.

La distribución a cada mueble sanitario se hará desde los rotoplas al juego de todos equipos instalados en cada nivel o piso. Cada línea de abastecimiento desde el rotoplas cubre la demanda de 48 UM, equivalente a 2.87 l/s. De acuerdo a la Tabla 2, el diámetro es de 2” (51 mm).

La colocación de los muebles, las conexiones de agua y de drenaje sanitario se indican en los planos de instalaciones hidráulicas y sanitarias.

Bombeo.

Se requiere un equipo de bombeo con capacidad mínima de 15.00 m de altura de bombeo, gasto mínimo de 11.32 l/s. La potencia calculada, para una eficiencia total de 70% es:

Se propone bomba centrifuga comercial marca Goulds Pumps modelo 2ST de 5 HP de 3500 RPM.

Cisterna.

La capacidad de la cisterna deberá ser suficiente para garantizar la demanda mínima. Se propone una cisterna rotoplas de 36,000 litros, adicionalmente se tendrá capacidad de almacenamiento con 24 tinacos de 1,100 litros cada uno, 26,400 lts. Con este volumen se garantiza el control de algún siniestro

...