MEMORIA DE CÁLCULO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS Proy Proyec ecto to:: Casa Casa Habit Habitaci ación ón Resi Residen denci cial al Ubicación: Propietario:
I) Agua Potabl Potablee I.a. Antecedentes del Sistema Hidraúlico Las características que presentará la red, obedecerán a varios aspectos fundamentales cuyas características se exponen a continuación: 1.- La posición del sitio de acometida a toma domiciliaria, misma que de acuerdo a lo observado físicamente en el predio se ubica en la parte frontal pegada a la colindancia derecha en relación al frente del predio. Se trata de una manguera de polietileno de 13mm. Aún no existe servicio. 2.- La geometría del proyecto arquitectónico tanto en planta como en elevación, así como la posición de las salidas de servicio en relación a dicha geometría. En este caso el proyecto cuenta con un nivel en sótano, planta baja, planta alta, y una azotea cuyo nivel superior presenta múltiples desniveles. Los servicios no están consolidados en nucleos ni verticales, ni horizontales, por lo que las trayectorias tendrán múltiples ramificaciones y desviaciones, así como mayor longitud. Uno de los objetivos del diseño geométrico será buscar las trayectorias más cortas, y con mayor accesibilidad en caso de reparaciones. 3.- Los requerimientos relacionados con el proyecto hidraúlico ya definidos en el proyecto arquitectónico; así como los señalados por la dirección del proyecto. La primera condición es la ubicación de la cisterna. La segunda es que la solución del sistema de regularización hidráulica será a base de un tanque elevado (tinaco). Debido a que se trata de un proyecto residencial se requerirá una presión de trabajo mínima en las salidas de 0.5 kg/cm2. Para no elevar el tinaco demasiado sobre la azotea en la cual lo considera el proyecto arquitectónico, el sistema se complementará en la misma azotea con un sistema hidroneumático a base de tanque precargado. La tercera condición es que se contará con un sistema de calentamiento de agua a base de un calentador cuya posición ya está definida en el proyecto arquitectónico. Sus características se definiran en función de la demanda. I.b. Cálculo de demandas. Número de usuarios (según la siguiente relación): 7 usuarios Recámara 1: 2 usuarios Recámara 2: 2 usuarios Recámara Ppal: 2 usuarios Cuarto de Svcio: 2 usuario considerado al 50% de los habitantes por ser personal de servicio: 1 usuario
Agua Fría. Dotación diaria: Reglamento Mpio. B. Juárez Por tratarse de de habitación residencial se utiliza: Dotación Total Diaría: 7 hab x 350lt/hab/dìa= Capacidad cisterna: Reglamento Mpio. B. Juárez= 2 días de consumo x 2.45m3=
150Lt/habitante mínimo
350lt/Hab/día 2450Lt/día=2.45m3/día 2 días de consumo 4.9m3
Capacidad de cisterna considerada en propuesta de proyecto: Cisterna (en sotano, anexa a cto. De máquinas y cto. Servicio):
Dimensiones 2.50m x 1.816m x 1.20m =
Cap. Total en cisterna de proyecto:
5.5 m3 5.5 m3
5.5 m3
5.5m3 >4.9m3 CORRECTO Gasto Medio Diario: 2450 litros/24 horas/60 min/60 seg= Coef. Variación Diaria= Coef. Variación Horaria= Gasto máximo diario=
0.028 lt / seg 1.3 1.5 0 037 lt / seg
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Gasto máximo Horario=
0.055 lt /seg
Predimensionamiento de Equipo Hidroneumatico con Tanques Precargados Considerando el arranque de la bomba en intervalos de media hora durante el periodo de maximo consumo: Cap. Cap. Tanqu Tanque e = 0.05 0.055 5 ltlt /se /seg g X 60s 60segx egx30 30 min min .=99 .=99 lts lts Considerando que de la capacidad nominal del tanque aprox. 30% es aire y 70% es agua: Cap. Cap. Nomi Nomina nall del del tanqu tanque e= Cap. Nominal del tanque =
100+ 100+(( ((10 100 0 x 30)/ 30)/ 70) 70) 142.86 ltlts
Se sugiere un tanque STA-RITE Pro-Source Plus PSP-FW35-10 o similar con 35 galones de capacidad nominal, precargado de 20 a 40 psi.
Agua caliente: Dotación diaria: Dotación recomendable clima cálido:
150Lt/habitante mínimo
Dotación Total Diaria: 7 hab x 150lt/hab/dìa=
1050 Lt/día
Gasto Medio Diario: 1050 litros/24 horas/60 min/60 seg=
0.012 lt / seg
Coef. Variación Diaria= Coef. Variación Horaria= Gasto máximo diario= Gasto máximo Horario= Capacidad de calentamiento:
1.3 1.5 0.016 lt / seg 0.024 lt /seg 1.44 litros/min 86.40 litros/hora
Se require un calentador de depósito de 90 lts, o uno de paso para 1.5 lpm
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Línea de alimentación a cisterna.- A partir de la toma, esta línea será de 13mm y se desarrollará de forma subterranea por el pasillo lateral derecho hasta llegar en dirección al registro de la cisterna, en dicho punto ingresará por la parte superior de la cisterna y se rematará con una válvula de flotador Línea de llenado de tinaco.- A partir de la cisterna el agua se enviará al tinaco mediante una bomba sumergible de 1hp ubicada junto al registro de la cisterna, esta línea será de 19mm. La capacidad del tinaco será de 1100 lts y estará ubicado sobre una base cuyo nivel superior estará 60cm sobre el nivel de Sistema de regularización y presión- La capacidad del tinaco será de 1100 lts y estará ubicado sobre una base cuyo nivel superior estará 60cm sobre el nivel de piso terminado de la azotea ubicada sobre la sala de tv. Como ya se indicó, para garantizar la presión hidraúlica requerida, a continuación del tinaco se instalará un sistema hidroneumático de tanque precargado. Ramaleo de agua fría a zonas de servicio.- Como se observa en el isométrico, sobre la azotea se requerirán varios ramales de distribución para abastecer a 4 columnas de agua fría. Las columnas 1 y 2 abastecerán un baño de planta alta cada una. La columna 3 abastecerá un baño en planta alta, y en planta baja, al 1/2 baño y al bar. La columna 4 abastecerá al calentador y a los servicios del sótano, por lo cual en su trayectoria aparece la columna 5. Ramaleo de agua caliente.- Una vez alimentado el calentador, se desarrolla un primer ramal que irá de manera subterranéa por el pasillo lateral derecho. Este ramal se ramificará hacia la parte posterior de la casa para alimentar la cocina y el baño principal de planta alta; y hacia el frente para alimentar en planta baja al 1/2 baño y al bar, y en planta alta, a los baños de las recámaras 1 y2. Tinaco
Tanque precargado CAF 3
CAF 1
BAÑO REC 1
toma
BAÑO REC 2 CAF 4
Linea llenado tinaco
1/2 BAÑO BAR CAF 2
Linea de alimentación a cisterna
Calentador
Cisterna
Bomba BAÑO REC PPAL.
COCINA
CAF 5
CTO
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3. Velo Veloccidad idades es en la red: ed:
Míni Mínim ma: 0.5 0.5 m/se m/seg. g. Máxima: 2 m/seg.
4. Demanda en muebles: 4.a. Agua fría: MUEBLE: Lavabo Privado Inodoro de Tanque Privado Regadera Privada Tarja
GASTO REQUERIDO U. MUEBLE lts/seg 1.5 0.19 3 0.32 3 0.32 3 0.32
Presión media de trabajo (kg/cm2)
GASTO REQUERIDO U. MUEBLE lts/seg 1.5 0.19 2 0.26 2 0.26
Presión media de trabajo (kg/cm2)
0.6 0.6 0.5 0.6
4.b. Agua caliente: MUEBLE: Lavabo Privado Regadera Privada Tarja
0.6 0.5 0.6
5. Factores de Coincidencia: 2o mueble: 80% 3er mueble: 65% 4o y 5o muebles: muebles: 60% 6o a 10o muebles: muebles: 55% 11o a 15o muebles: muebles: 50% 16o a 20o muebles: muebles: 45% 21o a 30o muebles: muebles: 40% 6. Fórmulas utilizadas: Continuidad: Continuidad: Q = AV Hazen-Williams:
Q = 278.5 C D2 . 6 3 H / L V = l / nR 2 / 3 S 1 / 2
Manning: h f =k L Q2 7. Capacidad máxima de conducción en tuberías: (Considerando velocidad máxima de 2 m/seg) Diámetro: 13mm (1/2") 19mm (3/4") 25mm (1") 32mm (1 1/4") 38mm (1 1/2") 50mm (2") 65mm (2 1/2")
Q máximo (l/seg)
0.24 0.50 1.01 1.61 2.27 3.92 6.40
0.54
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Tj = Tarja Lv = Lavadero
Q = 5.38 q = 2.15 d = 32mm Q = 3.34 q = 1.50 d = 32mm
Q = 2.04 q = 1.12 d = 25mm
Q = 0.84 q = 0.53 d = 19mm
Baño Rec 1 Lb 1.5 UM q= 0.19 d= 13mm
Wc 3 UM q= 0.32 d= 13mm
Rg 3 UM q= 0.32 d= 13mm
Q= 0.51 q= 0.41 d= 19mm
Q= 1.68 q= 0.92 d= 25mm
Q= 0.84 q= 0.53 d= 19mm
Q= 1.21 q= 0.73 d= 25mm Q= 1.80 q= 1.02 d= 25mm
Lv 3 UM q= 0.32 d= 13mm
Cal 2 UM q= 0.24 d= 13mm
Lb 1.5 UM q= 0.19 d= 13mm
Tj 3 UM q= 0.32 d= 13mm
Q= 1.34 q= 0.80 d= 25mm
Q= 0.83 q= 0.54 d= 19mm
Lb Lb 1.5 UM 1.5 UM q= 0.19 q= 0.19 d= 13mm d= 13mm
Baño Rec Ppal Cto servicio Lv 3 UM q= 0.32 d= 13mm
Tj 3 UM q= 0.32 d= 13mm
Q= 0.51 q= 0.41 d= 19mm
Lb 1.5 UM q= 0.19 d= 13mm
Wc 3 UM q= 0.32 d= 13mm
Q= 1.02 q= 0.61 d= 25mm
Bar
Q= 0.70 q= 0.46 d= 19mm
Rg 3 UM q= 0.32 d= 13mm
Q= 0.64 q= 0.51 d= 19mm
2. Red de agua caliente: Baño Rec Ppal
Baño Rec1
Baño Rec2 Lb Rg 1 UM 2 UM q= 0.12 q= 0.20 d= 13mm d= 13mm
Lb Rg 1 UM 2 UM q= 0.12 q= 0.20 d= 13mm d= 13mm
Q= 0.32 q= 0.26 d= 19mm Tj 2 UM Bar q= 0.20 d= 13mm
Lb 1 UM q= 0.12 d= 13mm
Q= 0.44 q= 0.29 d= 19mm Q= 0.64 q= 0.38 d= 19mm
Q= 0.32 q= 0.26 d= 19mm
Q=0.64 q= 0.38 d= 19mm
Q= 1.90 q= 0.95 d= 25mm
Q= 0.96 q= 0.53 d= 25mm
Lb 1 UM q= 0.12 d= 13mm
Rg Rg 2 UM 2 UM q= 0.20 q= 0.20 d= 13mm d= 13mm
Q= 0.52 Q= 0.40 q= 0.34 q= 0.32 d= 19mm d= 19mm
Calentador
Lb 1 UM q= 0.12 1/2 Baño PB d= 13mm
Rg 3 UM q= 0.32 d= 13mm
Q= 0.89 Q= 0.70 Q= 0.64 q= 0.46 q= 0.51 q= 0.53 d= 19mm d= 19mm d= 19mm
Q= 1.66 q= 0.91 d= 25mm
Q= 0.64 q= 0.51 d= 19mm
Q= 0.84 q= 0.53 d= 19mm Wc 3 UM q= 0.32 d= 13mm
Cocina
1/2 Baño PB Wc 3 UM q= 0.32 d= 13mm
Baño Rec2 Rg Wc Lb 3 UM 3 UM 1.5 UM q= 0.32 q= 0.32 q= 0.19 d= 13mm d= 13mm d= 13mm
Q= 0.94 q= 0.52 d= 25mm
Tj 2 UM q= 0.20 d= 13mm
Cocina
Rg 3 UM q= 0.32 d= 13mm
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(1.30+2.00+7.15+3.50+0.60+1.00) Por conexiones: 19 pzas 1 pich+1check+1esfera+3adaptadores+12codos+1flotador Longitud equivalente: 3.11 m Longitud total: 18.66 m
1.15 1.15 m
h por long.:
H total =
11.05 m
POTENCIA DE BOMBA: N=
Q x H x DR 76 x Eb
N=
(2.4 x 11.05 x 1) 76 x 0.6
N=
Para Agua Fría DR = 1 Eb = 0.60%
0.58 HP
Se requiere una bomba de 3/4 de HP mínimo para llenado del tinaco
2.- En Línea de Servicio (recorrido más desfavorable): El recorrido más desfavorable es el que sigue la trayectoria: tinaco-calentador-baño1-baño2
h requerida en salidas: h por gravedad: Por pérdida de fricción: longitud (m) diámetro (mm) 32mm 3.60 25mm 39.50 19mm 8.00 13mm 2.50
6.00 m (0.6 kg/cm2) 5.00 m
conexiones (pza)
long. equiv. (m (m)
long. Total (m)
Gasto (lps)
pérdida (m)
7 14 6 6
0.60 5.29 0.80 0.15
4.20 44.79 8.80 2.65
2.15 1.12 0.53 0.32
0.02 1.10 2.40 1.80
h por longitud:
H total = Presión de trabajo tanque hidroneumático
5.32
16.32 m 1.63 1.63 kg
La presión nominal del tanque hidroneumático deberá ser de 20 a 40 psi (1.4 a 2.8 kg/cm2) POTENCIA DE BOMBA: 2.4 x 28 x 1 N= 76 x 0.6
N=
1.32 HP
Q= 2.15 lps = 129 lpm H= 28m (presión máxima de tanque)
Se requiere una bomba de 1 1/2 HP con Gasto de 2.15 lps para equipo hidroneumático
