Hidrosanitario Tamara

8/10/2019 Hidrosanitario Tamara

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JAI RO ALBERTO RANGEL VERA

INGENIERO CIVIL

HOGAR

GERIATRICO

MUNICIPIO DE TAMARADEPARTAMENTO DE CASANARE

MEMORIAS DE CALCULO Y DISEORED HIDRAULICA DE CONSUMO AGUA FRIA

RED SANITARIA

CALCULISTA


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CONTENIDO

1. DISEO DE RED HIDRAULICA O DE ABASTECIMIENTO..............................................1

1.1 CONSUMO DIARIO ESTIMADO ............................................................................11.2 DIMENSIONES DE LA RED INTERNA. ...................................................................21.3 PERDIDA DE CARGA POR TRAMO ........................................................................41.4 EVALUACION DE SISTEMA DE ABASTECIMIENTO .................................................5

2. DISEO INSTALACIONES SANITARIAS.....................................................................8

2.1 INSTALACIONES SANITARIAS ............................................................................82.1.1 CONSIDERACIONES DE DISEO...................................................................82.1.2 HIDRAULICA DE LOS DESAGUES...................................................................8


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DESCRIPCIN

El proyecto trata de una estructura de uso pblico, la cual consta de tres plantas parahabitacion, salones de capacitacin, baos generales, cafeteras y Auditorio.

Con el objeto de suplir las necesidades sanitarias se disean las correspondientes redes desuministro de agua y sistema de drenaje o red sanitaria. Para efectos de un adecuadomanejo y disposicin de las aguas lluvias sobre cubierta se incorpora un sistema deconduccin de las mismas.

El sistema de abastecimiento consta de una bomba de succin, lo cual permite unadistribucin a presin a los tanques de almacenamiento. El material de tubera especificadopara las condiciones de abastecimiento es PVC RDE 13.5.

El sistema de drenaje o red sanitaria se desarrolla a nivel de piso para los aparatos ubicadosen primera planta y de entrepiso para los aparatos dispuestos en el resto de la edificacin;su funcionalidad radica en evacuar las aguas servidas de cada uno de los aparatos que aslo requieran, de igual forma se contemplan sifones para captar aguas del lavado de piso.

Bajo la premisa de obtener un adecuado funcionamiento de la red sanitaria se contempla laconexin directa de dicha unidad al sistema de alcantarillado municipal.

El sistema de drenaje pluvial bsicamente se refiere a la recoleccin y conduccin de lasaguas sobre cubierta, para este efecto se disponen bajantes cuya capacidad (dimetro), seestima en funcin del rea de cubierta a drenar.

Una premisa fundamental aplicada al diseo de los sistemas hidrosanitarios corresponde aevitar la intervencin de los elementos que componen el sistema estructural principal, esdecir, elementos tipo viga o columna.

En general los aspectos relacionados con el diseo de los sistemas hidrosanitarios para ElH G i t i d l M i i i d T l i l t i f


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1. DISEO DE RED HIDRAULICA O DE ABASTECIMIENTO

Para el dimensionamiento de las tuberas se tiene en cuenta que todos los aparatos nofuncionan simultneamente, por lo cual se determina el caudal mximo probable.

Caudal mximo probable: Es el caudal ms alto que probablemente se puede presentaren cada tramo de la tubera y con el que se puede disear el sistema, para la determinacinde este se emple el mtodo de probabilidades usado por Roy B. Hunter.

Metodo de Roy B. Hunter: se fundamenta en la Unidad de Abasto (UA) y que esequivalente a la descarga para un lavamanos de uso privado con un caudal de 0,33 Lps, eneste mtodo se considera que nicamente unos pocos aparatos, de todos los que estnconectados al sistema, entraran en operacin simultneamente en un instante dado. Elefecto de cada aparato que forma parte de un grupo numerosos de elementos similares,depende de:

Caudal del aparato, o sea la rata de flujo que deja pasar el servicio (Q)

Frecuencia de uso: Tiempo entre usos sucesivos

Duracin de uso: Tiempo que el agua dura fluyendo para atender la demanda delaparato (t)

1.1 CONSUMO DIARIO ESTIMADO

El volumen de consumo diario estimado para el Edificio, de acuerdo a las condiciones deuso se determina como sigue:


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1.2 DIMENSIONES DE LA RED INTERNA.

Mtodo de Clcu lo

El mtodo de clculo escogido es el de Hunter Modificado, que se fundamenta en la Unidadde Abasto (UA) y que es equivalente a la descarga para un lavamanos de uso privado conun caudal de 0,33 Lps, pero se adapta a la NTC 1500 (Norma de Fontaneria).

- Unidades de Abasto: Cada aparato sanitario tiene asignadas sus unidades de abasto deacuerdo con su funcin como se observa en la Tabla 1.

Tabla 1. Unidades de Abasto por Aparato Sanitar io

APARATO SANITARIOUNIDADES DE

ABASTOLAVAMANOS 4DUCHA 4

ORINAL 10 INODORO 10 REGADERA 4

- Longitud del conducto: La longitud real corresponde a la distancia horizontal de la tuberade distribucin para cada tramo, tambin se tiene en cuenta la longitud vertical dealimentacin.

- Dimetro Nominal: Es el dimetro con el cual se encuentra comercialmente la tubera.

- Dimetro Interno: Es el dimetro con el cual se realizan los clculos hidrulicos para elsistema de abastos


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- Prdidas Menores o por Accesorios: son prdidas localizadas que se originan por la

presencia de accesorios en los distintos tramos de tubera, dentro de los accesorios se tienenelementos como codos, yees, tees, expansiones, contracciones, vlvulas. Las perdidasmenores se evalan mediante el producto del coeficiente de perdidas menores por la cabezade velocidad del fluido en el conducto.

g

Vkh mm

2

2

=

Donde: hm = Prdidas por velocidad (m)V = Velocidad (m/s)

g = Aceleracin gravitacional (m/s2)

Teniendo en cuenta que sobre una tubera simple pueden existir varios accesorios el totalde perdidas menores normalmente se determina como:

g

Vkh mm

2

2

=

- Prdidas Por Friccin: Se refieren a los metros columna de agua perdidos por metro detubera y se calculan mediante la ecuacin de Darcy Weisbach en combinacin con laecuacion de Colebrook - White.

g

V

d

lfhf

2

2

=


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1.3 PERDIDA DE CARGA POR TRAMO

Cada tramo se disea haciendo uso de la ecuacin de Darcy - Weisbach.

Perdida de carga por seccin:

Figura 1. Perdida de carga por tramo

Una vez determinadas las prdidas de carga por friccin, cuales son calculadas a partir dela expresin de Darcy - Weisbach.

g

V

d

lfhf

2

2

=

Las perdidas por accesorios se evalan mediante el producto de la sumatoria de loscoeficientes de perdidas menores por la cabeza de velocidad


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Teniendo en cuenta lo expuesto, el valor total de la presin en una seccin determinada dela red de abastecimiento viene dado por la expresin.

Donde:

PA-A = Presin en la seccin A-A, dada en m.c.a.PI = Presin inicial en el punto de acometida de toda la red, en m.c.a.z0 = Cota en m del punto 0 donde se efecta la acometida de toda la red.zA-A = Cota en m de la seccin A AJA-A = Prdida de carga total en la seccin A - A

La diferencia de cotas entre el punto de acometida y la seccin que se considere, puede serpositiva, cuando la distribucin se hace por gravedad o negativa, cuando se hace a contrapendiente.

1.4 EVALUACIN DE SISTEMA DE ABASTECIMIENTO

La evaluacin del sistema de abastecimiento para las unidades sanitarias ubicadas en cadaplanta de la edificacin contempla el anlisis hidrulico de la red y la determinacin de losdimetros de tubera correspondientes en cada tramo. El cuadro 1., contempla el resumende clculos realizados, mediante una hoja electrnica, para el anlisis y diseo de la red.


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CUADRO 1. Calculo Sistema de Abastecimiento

Rugosidad Absoluta: ks= 0.0015 mm Viscosidad Cinemtica: =1.14E-

06 m2/s

TRAMO UNIDADES GASTO LV LH Longitud km v hm f hf hT z

De A Lps (in) (mm) (m) (m) (m) (m) (m/s) (m) (m) (m) (m)

TERCER PISO

1 2 0.30 1/2" 18.18 0.55 1.15 1.70 1.80 1.16 0.123 0.0266 0.169 0.292 0.00

2 3 14 2.00 3/4" 30.2 0.00 0.95 0.95 0.45 2.79 0.178 0.0194 0.241 0.419 0

3 4 18 2.20 1" 43.68 0.00 13.57 13.57 10.70 1.47 1.173 0.0205 0.698 1.871 0

2.58

SEGUNDO PISO

1 2 0.30 1/2" 18.18 0.55 1.05 1.60 1.80 1.16 0.123 0.0266 0.159 0.282 0.00

2 3 8 1.61 1" 38.14 0.00 0.80 0.80 0.15 1.41 0.015 0.0213 0.045 0.060 0

3 4 12 1.88 1 38.14 0.00 5.18 5.18 0.15 1.65 0.021 0.0206 0.386 0.407 0

4 5 16 2.10 1" 38.14 0.00 2.30 2.30 8.75 1.84 1.507 0.0201 0.209 1.716 0

2.47

6 7 1.50 1/2" 30.2 0.55 1.20 1.75 1.80 2.09 0.402 0.0206 0.267 0.669 0.00

7 8 20 2.29 3/4" 38.14 0.00 1 1 0.15 2.00 0.031 0.0198 0.106 0.137 0

8 9 30 2.67 3/4" 38.14 0.00 1.65 1.65 0.15 2.34 0.042 0.0191 0.231 0.273 0

9 10 40 2.99 1" 43.68 0.00 1.18 1.18 3.16 1.99 0.640 0.0192 0.105 0.745 0

1.82

11 12 1.50 1/2" 30.2 0.55 1.20 1.75 1.80 2.09 0.402 0.0206 0.267 0.669 0.00

12 13 20 2.29 3/4" 38.14 0.00 1 1 0.15 2.00 0.031 0.0198 0.106 0.137 0

13 14 30 2.67 3/4" 38.14 0.00 1.65 1.65 0.15 2.34 0.042 0.0191 0.231 0.273 0

14 10 40 2.99 1" 43.68 0.00 1.18 1.18 3.16 1.99 0.640 0.0192 0.105 0.745 0

1.82

27 28 0.30 1/2" 18.18 0.55 1.50 2.05 1.80 1.16 0.123 0.0266 0.204 0.327 0.00

28 29 8 1.61 1 1/4" 38.14 0.00 1.50 1.50 0.15 1.41 0.015 0.0213 0.085 0.100 0

29 30 12 1.88 1 1/4" 38.14 0.00 22.80 22.80 9.65 1.65 1.333 0.0206 1.701 3.033 0

3.46

4.24


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PRIMER PISO ( Baos Generales)

1 2 0.30 1/2" 18.18 0.60 1.72 2.32 1.80 1.16 0.12 0.03 0.23 0.35 0.002 3 14 2.00 1 1/4" 38.14 0.00 0.82 0.82 0.15 1.75 0.02 0.02 0.07 0.09 03 4 24 2.45 1 1/4" 38.14 0.00 0.65 0.65 0.15 2.15 0.04 0.02 0.08 0.11 04 5 28 2.60 1 1/2" 43.68 0.00 0.65 0.65 0.15 1.74 0.02 0.02 0.05 0.07 0

5 6 32 2.74 1 1/2" 43.68 0.00 0.65 0.65 1.80 1.83 0.31 0.02 0.05 0.36 06 7 36 2.87 1 1/2" 43.68 0.00 0.65 0.65 0.15 1.91 0.03 0.02 0.05 0.08 07 8 40 2.99 1 1/2" 43.68 0.00 0.90 0.90 0.15 1.99 0.03 0.02 0.08 0.11 08 9 50 3.25 2" 54.58 0.00 0.60 0.60 0.15 1.39 0.01 0.02 0.02 0.04 09 20 60 3.49 2" 54.58 0.00 14.20 14.20 3.05 1.49 0.35 0.02 0.57 0.92 0

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2. DISEO INSTALACIONES SANITARIAS

El sistema de desage es un conjunto de tuberas y estructuras que reciben las descargasde todas las bajantes de evacuacin de lavaplatos, lavamanos, orinales, etc, de laedificacin.

Desage sanitario: Este tipo de desage recibe la descarga producto de las actividadeshumanas y domsticas.

Desage pluvial: Diseado para evacuar todo el caudal de precipitacin instantnea debidoa que las reas de diseo son relativamente pequeas y no se pueden considerar reduccinpor tiempo de concentracin, infiltracin y evaporacin a travs del terreno ya que se tratade superficies impermeables.

2.1 INSTALACIONES SANITARIAS

2.1.1 CONSIDERACIONES DE DISEO

Los desages finales se conectarn en lnea recta y los cambios de direccin se realizaranpor medio de accesorios, los empalmes de los ramales de desage se har con ngulo de45.

La pendiente de los ramales de desage sern uniformes y mayores al 0.6 % para garantizar

velocidad.Velocidad mnima. Para garantizar que todos los materiales en suspensin sean arrastradoscon el flujo la velocidad mnima ha de ser 0,60 m/s.


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V = velocidad en m/sn = Coeficiente de rugosidad, adimensional.

Rh = Radio hidrulico en metrosA = Area en m2

P = Permetro mojado en metrosS = pendiente en m/m

Valores del coeficiente n: teniendo en cuenta el tipo de material de la tubera a instalar lacual corresponde a PVC, el coeficiente de Manning es 0,01.1

Caudal de diseo:

este es el parmetro fundamental para el diseo de sistemas de desagees el caudal de aguas residuales (Q diseo), el caudal en un ramal de desage es la sumade los flujos producidos por los aparatos conectados a l. En la determinacin del caudal setiene en cuenta la probable simultaneidad de uso. Para determinar el caudal de descargade cada uno de los aparatos, se determin por el mtodo Hunter Original que se fundamentaen la Unidad de Abasto (UA) y que es equivalente a la descarga para un lavamanos de usoprivado con un caudal de 0,33 l/s.

Tabla 2. Unidades de Descarga por Aparato Sanitario

APARATO SANITARIOUNIDADES DEDESCARGA

LAVAMANOS 4DUCHA 4ORINAL 10 INODORO FLUXMETRO 10

REGADERA 4

El clculo de los desages para determinacin de dimetro, velocidades, pendiente, y


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CUADRO 2. Calculo Sistema de Desage Sanitario

TRAMO DE DISEO L STUBERIA DN D0 V0 Q0 RELACIONES HIDRULICAS v v2/2g d E R FTU Smin Caida Cota Clave

Unidades QD Q/Q0 v/V0 d/D0 R/R0 H De A

De A Acumuladas (Lps) (m) (%) (Pg) (mm) (m/s) (Lps) (m/s) (m) (m) (m) (m) (kg/m2) (%) (m) (m) (m)

(1) (2) (3) (4) (5) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (34) (22) (23) (24)

TERCER PISO

1 2 2 0.19 1.80 1.00 2.0 54.48 0.57 0.89 0.61 0.912 0.634 1.140 0.52 0 .01 0.03 0.05 0.016 0.16 0.77 0.018 0.00 -0.02

2 3 10 0.57 1.40 1.00 4.0 1 07.70 0.90 8.18 0.07 0.485 0.200 0.483 0.44 0.01 0.04 0.05 0.013 0.13 0.92 0.014 -0.02 -0.03

3 4 12 0.64 1 0.75 1.50 4.0 1 07.70 1.10 10.02 0.06 0.475 0.193 0.467 0.52 0.01 0.04 0.05 0.013 0.19 0.96 0.161 -0.03 -0.19

SEGUNDO PISO

1 2 2 0.19 0.80 1.50 3.0 76.20 0.87 3.98 0.05 0.435 0.165 0.406 0.38 0 .01 0.01 0.02 0.008 0.12 1.55 0.012 0.00 -0.01

2 3 4 0.25 0.80 1.50 3.0 76.20 0.87 3.98 0.06 0.471 0.190 0.460 0.41 0 .01 0.01 0.02 0.009 0.13 1.37 0.012 -0.01 -0.023 4 6 0.40 0.80 1.00 3.0 76.20 0.71 3.25 0.12 0.569 0.268 0.622 0.41 0 .01 0.02 0.03 0.012 0.12 1.01 0.008 -0.02 -0.03

4 5 8 0.44 4.10 1.00 3.0 76.20 0.71 3.25 0.14 0.587 0.283 0.651 0.42 0 .01 0.02 0.03 0.012 0.12 0.97 0.041 -0.03 -0.07

6 7 8 0.44 1.00 1.00 4.0 107.70 0.90 8.18 0.05 0.453 0.177 0.432 0.41 0 .01 0.02 0.03 0.012 0.12 1.03 0.010 0.00 -0.01

7 8 16 0.78 1.00 1.00 4.0 107.70 0 .90 8.18 0.10 0.530 0.236 0.558 0.48 0.01 0.03 0.04 0.015 0.15 0.80 0.010 -0.01 -0.02

8 9 24 1.03 1.65 1.00 4.0 107.70 0 .90 8.18 0.13 0.574 0.272 0.630 0.52 0.01 0.03 0.04 0.017 0.17 0.71 0.017 -0.02 -0.04

9 5 32 1.26 2.70 1.00 4.0 107.70 0.90 8.18 0.15 0.607 0.301 0.686 0.55 0 .02 0.03 0.05 0 .02 0.18 0.65 0.027 -0.04 -0.06

5 14 40 1.47 1.95 1.00 4.0 107.70 0.90 8.18 0.18 0.635 0.326 0.731 0.57 0 .02 0.04 0.05 0.020 0.20 0.61 0.020 -0.07 -0.09

PRIMER PISO ( BAOS GENERALES )

1 2 2 0.19 1.50 1.50 3.0 76.20 0.87 3.98 0.05 0.435 0.165 0.406 0.38 0.01 0.01 0.02 0.008 0.12 1.55 0 .023 0.00 -0.022 3 10 0.57 0.80 1.00 4.0 107.70 0.90 8.18 0.07 0.485 0.200 0.483 0.44 0 .01 0.02 0.03 0.013 0.13 0.92 0.008 -0.02 -0.03

3 4 18 0.85 0.80 1.00 4.0 107.70 0.90 8.18 0.10 0.542 0.246 0.578 0.49 0 .01 0.03 0.04 0.016 0.16 0.77 0.008 -0.03 -0.04

4 5 20 0.91 0.65 1.00 4.0 107.70 0.90 8.18 0.11 0.554 0.255 0.597 0.50 0 .01 0.03 0.04 0.016 0.16 0.75 0.007 -0.04 -0.05

5 6 21 0.94 0.65 1.00 4.0 107.70 0.90 8.18 0.12 0.559 0.260 0.606 0.50 0 .01 0.03 0.04 0.016 0.16 0.74 0.007 -0.05 -0.05

6 7 23 1.00 0.65 1.00 4.0 107.70 0.90 8.18 0.12 0.569 0.268 0.622 0.51 0 .01 0.03 0.04 0.017 0.17 0.72 0.007 -0.05 -0.06

7 8 24 1.03 0.70 1.00 4.0 107.70 0.90 8.18 0.13 0.574 0.272 0.630 0.52 0 .01 0.03 0.04 0.017 0.17 0.71 0.007 -0.06 -0.07

8 9 32 1.26 0.80 1.00 4.0 107.70 0.90 8.18 0.15 0.607 0.301 0.686 0.55 0.02 0.03 0.05 0 .02 0.18 0.65 0.008 -0.07 -0.07

9 BAN 40 1.47 6.10 1.00 4.0 107.70 0 .90 8.18 0.18 0.635 0.326 0.731 0.57 0 .02 0.04 0.05 0.020 0.20 0.61 0.061 -0.07 -0.13


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