DISEÑO DE SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE DE UNA VIVIENDA UNIFAMILIAR

DISEÑO DE SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE


DE UNA VIVIENDA UNIFAMILIAR

I. DISEÑO DE SISTEMA DE AGUA FRIA (SISTEMA INDIRECTO CON

TANQUE HIDRONEUMATICO)

Considerando una dotación para una vivienda unifamiliar de:

Dotación = 1500 lt/día.

Calculamos el volumen de diseño:

VCD = 1500 lt = 1.5 m3.

Ya que es un sistema indirecto con tanque hidroneumático, el volumen

de la cisterna es igual al volumen de diseño

VC = VCD = 1.5 m3.

De allí se ha de determinar las dimensiones de la cisterna:

1.5 = 1.5 2a2 = 1

2a * a a = 0.70

Por tanto:

L = 1.40 m.

A = 0.70 m.

H = 1.5 + B.L B.L (Borde libre)

H = 1.5 + 0.45

H = 1.95m.

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Para este caso, trabajaremos con la siguiente formula:

Hf = PM – Ht - Ps

Hf = 10 – 1 – 2

Hf = 7 m.c.a

Calculamos el caudal:

Q = 1500 .

4 * 3600

Q = 0.10 Lps

Luego procedemos al cálculo de los diámetros de la acometida, medidor

y la línea de conducción a la cisterna:

ACOMETIDA

Q = 0.10 Lps

L = 8 m.

Ø = ½”

S100 = 0.11

S150 = 0.11 * 0.472 = 0.052

Longitud Equivalente:

2 válvulas = 0.224

2 Codos 45º = 0.496

L = 8.000

L.E = 8.720

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Perdida de carga

hf = L.E * S150

hf = 8.72 * 0.052

hf = 0.453 m.c.a

MEDIDOR

Si: VCD = 1.5 m3 (Día)

En: 1 Mes = 45 m3.

Entonces, considerando un aparato de Chorro múltiple:

ØN = ½”

Si: Q = 0.10 Lps = 0.36 m3/hora.

Perdida de carga

hf = 0.09 Bar

hf = 0.9 m.c.a

LINEA DE CONDUCCION A LA CISTERNA

Q = 0.10 Lps

L = (8,4+3,0+1,2+0,15) m. = 12.75 m.

Ø = ½”

S100 = 0.11

S150 = 0.11 * 0.472 = 0.052

Longitud Equivalente:

1 válvula = 0.112

3 Codos 90º = 2.217

Válvula flotadora = 5.909

L = 12.75

L.E = 20.988

Perdida de carga

hf = L.E * S150

hf = 20.988 * 0.052

hf = 1.091m.c.a

Entonces:

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hft = 0.453 + 0.90 + 1.091

hft = 2.444 < 7.00 (Correcto)

CALCULO DE DIAMETRO DE SUCCION, IMPULSION Y REBOSE.

Calculamos la demanda simultánea de la edificación, para 24 UH:

QB = 0.61 Lps = 2.196 m3/hora.

Por tablas – Anexo 5:

Ø Impulsión = 1”

Ø Succión = 1 ¼”

Para determinar el diámetro de la tubería de rebose debemos ir a tabla

con el dato de volumen de la cisterna

Si: VC = 1500 lts.

Según tabla:

Ø Rebose = 2”

CALCULO DE POTENCIA DE LA ELECTROBOMBA.

Para ello sabemos: Qmd = 2.196 m3/h

Además:

Pa = 3 Kg./cm2

Pp = 4 Kg./cm2

Escogemos una bomba trifásica PK – 80.

Entonces: Qa = 2.40 m3/h

Qp = 1.90 m3/h

Q = (2.45 +1.95)/2

Q = 2.20 m3/h > 2.196 m3/h (Correcto)

Concluimos:

Bomba Trifásica: PK-80, con una potencia P = 1 HP.

SELECCIÓN DE TANQUE HIDRONEUMATICO Y COMPRESOR.

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Ya que es una instalación pequeña:

Numero de arranques = 12

Según monograma:

Q = 7.5 VT = Q = 2.196

VT 7.5 7.5

VT =0.293 m3

VT = 77.35 Gal. USA.

Tanque hidroneumatico:

Ø = 20” = 0.508 m

L = 5’ = 1.524 m

Compresor

Volumen = mínimo = 1.5 pie3

Potencia = mínimo = 0.5 HP

Capacidad de almacenamiento

A = 0.8Vt (Pp – Pa)

Pp + 1

A = 0.8 (0.293) (4 – 3)

4 + 1

A = 0.047 m3

A = 12.41 Gal. USA

Volumen ocupado por aire de arranque y parada de bombeo:

Pa = Vp .

Pp Vp + A

3 = Vp .

4 Vp + 0.047

Vp = 0.141 m 3

Va = A + Vp

Va = 0.047+ 0.141

Va = 0.188 m 3 .

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Nivel de operación:

ht = 1.524 m

D = 0.508 m

S = π (0.508) 2 = 0.20 m2

4

ha = Va = 0.188 = 0.94 m

S 0.20

hA = A = 0.047 = 024 m

S 0.20

hp = ha - hA

hp = 0.94 – 0.24

hp = 0.70 m.

hR = ht - ha

hR = 1.524 – 0.94

hR = 0.584

ht = hp + hA + hR

ht = 0.70 + 0.24 + 0.584

1.524 = 1.524 (Correcto)

Espesor del tanque hidroneumatico:

t = P * D + C

2f.E – 1.2 P

P = 4 (14.22282) + 13 = 70 lb/pulg2

F = 10500 lb/pulg2

E = 70%

C = 3/64

t = 70 * 20” + C

(2 * 10500 * 0.70) – 1.2 (70)

t = 0.14” =0.36 cm

Aproximando: ¼”

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CALCULO DE DIAMETROS ECONOMICOS POR TRAMOS, SEGÚN

UNIDADES HUNTER

Para ello tenemos el siguiente esquema isométrico:

Donde las longitudes son las siguientes:

LAB = 0.20 m.

LBC = 1.78 m.

LCD = 1.04 m.

LCE = 2.25 m.

LEF = 1.12 m.

LEG = 1.70 m.

LGI = 4.20 m.

LGH = 7.80 m.

LBJ = 7.08 m.

LJL = 1.98 m.

LJK = 1.98 m.

Para:

B = Punto Línea impulsión

D = Lavandero de Ropa

F = Lavadero de Cocina

H = Riego

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I = Baño

J = Punto final Alimentador

L = Baño

K = Baño

M = Punto dentro del ramal JL, en el que se encuentra una ducha. Punto

mas desfavorable.

Si: Smax = HD / L

Smax = 5.10 / 10.08

Smax = 0.51

TRAMO AB:

24 UH...... Q = 0.61 lps

L = 0.20 m

Ø = 1 “

S100 = 0.10

S150 = 0.10 * 0.472 = 0.047

L.e = 0.20 * 1.2 = 0.24

hf = 0.24 * 0.047 = 0.011

TRAMO BJ:

12 UH...... Q = 0.38 lps

L = 7.08 m

Ø = ¾ “

S100 = 0.17

S150 = 0.17 * 0.472 = 0.08

L.e = 7.08 * 1.2 = 8.50

hf = 8.50 * 0.08 = 0.68

TRAMO JM:

6 UH...... Q = 0.25 lps

L = 2.80 m

Ø = ¾ “

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S100 = 0.08

S150 = 0.08 * 0.472 = 0.048

L.e = 2.80 * 1.2 = 3.36

hf = 3.36 * 0.048 = 0.16

Hasta el punto más desfavorable la perdida de carga será:

= 0.011 + 0.68 + 0.16

= 0.851 < 5.10 m.

Por tanto, el diseño es correcto.

Continuamos con los siguientes tramos:

TRAMO BC:

12 UH...... Q = 0.38 lps

L = 1.78 m

Ø = ¾ “

S100 = 0.17

S150 = 0.17 * 0.472 = 0.08

L.e = 1.78 * 1.2 = 2.14

hf = 2.14 * 0.08 = 0.17

TRAMO CD:

3 UH...... Q = 0.12 lps

L = 1.04 m

Ø = ½ “

S100 = 0.11

S150 = 0.11 * 0.472 = 0.052

L.e = 1.04 * 1.2 = 1.25

hf = 1.25 * 0.052 = 0.065

TRAMO CE:

9 UH...... Q = 0.32 lps

L = 2.24 m

Ø = ¾ “

S100 = 0.13

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S150 = 0.13 * 0.472 = 0.061

L.e = 2.24 * 1.2 = 2.69

hf = 2.69 * 0.061 = 0.164

TRAMO EF:

3 UH...... Q = 0.12 lps

L = 1.12 m

Ø = ½ “

S100 = 0.17

S150 = 0.17 * 0.472 = 0.08

L.e = 1.12 * 1.2 = 1.34

hf = 1.34 * 0.08 = 0.107

TRAMO EG:

6 UH...... Q = 0.25 lps

L = 1.70 m

Ø = ¾ “

S100 = 0.08

S150 = 0.08 * 0.472 = 0.038

L.e = 1.70 * 1.2 = 2.04

hf = 2.04 * 0.038 = 0.078

TRAMO GI:

4 UH...... Q = 0.16 lps

L = 4.20 m

Ø = ½ “

S100 = 0.25

S150 = 0.25 * 0.472 = 0.118

L.e = 4.20 * 1.2 = 5.04

hf = 5.04 * 0.118 = 0.594

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TRAMO GH:

2 UH...... Q = 0.12 lps

L = 7.80 m

Ø = ½ “

S100 = 0.11

S150 = 0.11 * 0.472 = 0.052

L.e = 7.80 * 1.2 = 9.36

hf = 9.36 * 0.052 = 0.487

TRAMO JL:

6 UH...... Q = 0.25 lps

L = 1.98 m

Ø = ¾ “

S100 = 0.08

S150 = 0.08 * 0.472 = 0.048

L.e = 1.98 * 1.2 = 2.38

hf = 2.38 * 0.048 = 0.114

TRAMO JK:

6 UH...... Q = 0.25 lps

L = 1.98 m

Ø = ¾ “

S100 = 0.08

S150 = 0.08 * 0.472 = 0.048

L.e = 1.98 * 1.2 = 2.38

hf = 2.38 * 0.048 = 0.114

En resumen:

TRAMO DIAMETRO TRAMO DIAMETRO TRAMO DIAMETRO

AB 1” EF ½ “ BJ ¾ “

BC ¾ “ EG ¾ “ JL ¾ “

CD ½ “ GI ½ “ JK ¾ “

CE ¾ “ GH ½ “ -- --

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CALCULO DE DIAMETRO DE LOS SUBRAMALES.

Analizando un consumo simultaneo máximo probable para 10 aparatos

sanitarios.

Tenemos un factor de uso de 50 %.

Entonces calculamos los sub-ramales.

En el punto G: Del punto G al medio baño. Consideramos un uso del

50%, en este caso 1 aparato. Por tanto consideraremos el uso del

inodoro para un diámetro de ½ “

Por tanto el diámetro mínimo para el ramal desde el punto G es ½ “

En el punto J: Del punto J a los ¾ de baño tanto para los puntos K como

L (simétricos). Consideramos un uso del 50%, en este caso 2 aparatos.

Por tanto consideraremos el uso del inodoro y lavatorio para un diámetro

de ½ “

Tenemos:

TRAMO EQUIVALENCIA DIAMETRO

QK 1 ½”

PQ 2 ½”

JP 2 ½”

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II. DISEÑO SISTEMA DE DESAGUE

Para el calcula del sistema de desagüe, formularemos las unidades de

descarga de cada aparato según tabla, y elaboraremos el siguiente

esquema.

Sabemos, que la tubería de desagüe para:

Ducha = 2”

Lavatorio = 2”

Inodoro = 4”

Por tanto la montante horizontal será 4” en los baños con inodoros

En el caso de los lavatorios:

Cada uno de ellos tiene una tubería para desagüe de 2”:

Por tanto la montante horizontal será de 2”

La montante vertical se determina mediante unidades de descarga,

siendo esta de 3”, pero debido a que no pueden haber contracciones en

las tuberías (De 4” a 3”), consideramos un diámetros para la montante

vertical de 4”.

CAJA DE REGISTRO.

Por tanto las cajas de registro serán de 10” x 24”, con una profundidad

máxima de 60 cm.

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BIBLIOGRAFIA

INSTALACIONES SANITARIAS – ING JORGE ORTIZ B.

INSTALACIONES EN EDIFICACIONES – ING ENRIQUE JIMENO

BLASCO

INSTALACIONES SANITARIAS – FOLLETOS UNI.

17


ÍNDICE

DISEÑO SISTEMA DE AGUA Pág. 3

DISEÑO SISTEMA DE DESAQUE 15

PLANO 16

BIBLIOGRAFIA 17

INDICE 18

18

Documents

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