DISEÑO DE SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE
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
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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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DISEÑO DE SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE
BIBLIOGRAFIA
INSTALACIONES SANITARIAS – ING JORGE ORTIZ B.
INSTALACIONES EN EDIFICACIONES – ING ENRIQUE JIMENO
BLASCO
INSTALACIONES SANITARIAS – FOLLETOS UNI.
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DISEÑO DE SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE
ÍNDICE
DISEÑO SISTEMA DE AGUA Pág. 3
DISEÑO SISTEMA DE DESAQUE 15
PLANO 16
BIBLIOGRAFIA 17
INDICE 18
18
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