MEMORIA DESCRIPTIVA + MEMORIA DE CALCULO ihsp.pdf
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MEMORIA DESCRIPTIVA
INSTALACIONES HIDRÁULICAS
El método utilizado para el cálculo de las redes de distribución interior de agua del
presente proyecto es el método de Roy B. Hunter o de los gastos probables. Este método
se basa en la aplicación de la teoría de las probabilidades para el cálculo de los gastos.
Específicamente consiste en asegurar a cada aparato sanitario un número de unidades de
gasto determinadas experimentalmente.
La unidad de gasto es la que corresponde a la descarga de un lavatorio común que tiene
una capacidad de 1 pie3, el cual descarga en un minuto; es un valor adimensional. Este
método considera que cuanto mayor es el número de aparatos sanitarios, la proporción de
uso simultáneo disminuye, por lo que cualquier gasto adicional que sobrecargue el
sistema rara vez se notara; mientras que si se trata de sistemas con muy pocos aparatos
sanitarios, la sobrecarga puede producir condiciones inconvenientes de funcionamiento.
Para estimar la máxima demanda de agua en un edificio debe tenerse en cuenta si el tipo
de servicio que van a prestar los aparatos es público o privado.
Aparatos de uso privado: cuando los baños son de uso privado existen menores
posibilidades de uso simultáneo, para estimar sus unidades de gasto se puede
recurrir ciertos valores mostrados en tablas I y II.
Aparatos de uso público: cuando se encuentran ubicados en baños de servicio
público, es decir que varios aparatos pueden ser utilizados por diferentes personas
simultáneamente; unidades de gasto en tablas I y II.
Al aplicarse el método debe tomarse en cuenta si los aparatos son de tanque o de válvula,
pues tienen diferentes unidades de gasto. Una vez calculada el total de unidades de
gasto, se podrán determinar los gastos probables para la aplicación del Método Hunter.
Criterios para el cálculo de las redes de distribución
Los diámetros de las tuberías de distribución se calcularán con los gastos
probables obtenidos según el número de unidades de gasto de los aparatos
sanitarios para servir.
La presión mínima en la salida de los aparatos sanitarios será de 3.5 m, salvo
aquellos equipados con válvulas semi−automáticas o equipos especiales en los
que la presión estará dada por las recomendaciones de los fabricantes,
aproximadamente entre 7 y 10.5 m.
Para el cálculo de las tuberías de distribución, la velocidad mínima será de 0.6
m/s, y la velocidad máxima según tablas.
La presión estática no será superior a 35 m para evitar los ruidos molestos y el
deterioro de la red.
Volúmenes de regulación
Tomado de Cálculo de las instalaciones hidráulicas y sanitarias, residenciales y comerciales.
Gilberto Enríquez Harper.
Cargas mínimas de trabajo
Tomado de Cálculo de las instalaciones hidráulicas y sanitarias, residenciales y comerciales.
Gilberto Enríquez Harper.
Gastos probables según unidades-mueble
Tomado de Cálculo de las instalaciones hidráulicas y sanitarias, residenciales y comerciales.
Gilberto Enríquez Harper.
Criterios utilizados para el presente cálculo
El presente diseño se basa en el método de gastos probables, descrito anteriormente.
Adjunto encontrará los valores y gráficas que se tomaron en cuenta para el cálculo. Se
utilizó el Reglamento de la Empresa Municipal de Agua de la Ciudad de Guatemala, para
el cálculo de caudales y las dotaciones establecidas en el mismo para edificios escolares.
BASES DE DISEÑO INSTALACIONES HIDRÁULICAS
TIPO DE PROYECTO : EDIFICIO AULAS CATEQUESIS, PARROQUIA DON BOSCO
TIPO DE DISTRIBUCION: CIRCUITO CERRADO
USUARIOS ESTIMADOS 200 ALUMNOS
USUARIOS NO RESIDENTES 15 HABITANTES
DOTACIÓN ESCOLAR (EMPAGUA) 40 LHD
DOTACIÓN USUARIOS NO RESIDENTES 75 LHD
Qalumnos 0.090 LT/SEG
Qno_residentes 0.010 LT/SEG
Qdiseño 0.100 LT/SEG
Qmd 0.120 LT/SEG
Horas de bombeo 12 HRS
Qbombeo 0.240 LT/SEG
FACTOR DIA MAXIMO ASUMIDO (Fdm): 1.2
ALMACENAMIENTO: m3
COEFICIENTE HAZEN-WILLIAMS: 150 PARA TUBERIA PVC
ALTURA CRÍTICA 6.4 m
INSTALACIONES SANITARIAS (DRENAJE Y AGUA PLUVIAL)
Para el diseño de la instalación de drenaje, es necesario definir el concepto de unidad
de descarga. La unidad de descarga se define convencionalmente como la
correspondiente a la descarta del agua residual de un lavabo común en uso doméstico y
que es igual a un caudal de 28 litros por minuto.
Esta unidad de descarga se considera como la referencia para estimar las descargas
de todos los demás muebles o aparatos sanitarios.
Por consiguiente en la tabla XI (tomada del Manual de instalaciones hidráulicas,
sanitarias, gas, aire comprimido y vapor del Ing. Sergio Zepeda), se presentan las
unidades de descarga correspondientes a los muebles sanitarios más usuales,
considerados en los tres tipo en que se clasificaron anteriormente.
Dimensionamiento de las tuberías
Para diseñar las tuberías, es necesario conocer el número de unidades de descarga a
las que dará servicio dicha tubería, lográndose esto con la suma de unidades de descarga
de todos los muebles que desalojará el tramo. En este sentido se realiza el diseño en
base a la tabla XIII, localizando el número de unidades de descarga, pendiente y
determinando el diámetro de la tubería para el tramo.
Utilizando el mismo procedimiento se realiza el diseño de las columnas (pluviales y
residuales), por medio de las tablas XIV y XV.
Chequeo de diámetros establecidos por el método
Para el chequeo de los diámetros se utilizó el método para diseño de sistemas de
alcantarillado sanitario de INFOM-UNEPAR.
A continuación se colocan los parámetros de diseño.
BASES DE DISEÑO INSTALACION SANITARIA Y PLUVIAL
TIPO DE PROYECTO : EDIFICIO AULAS CATEQUESIS, PARROQUIA DON BOSCO
LUGAR 26calle 0-51 Zona 1, Guatemala, Guatemala
USUARIOS ESTIMADOS 200 ALUMNOS
USUARIOS NO RESIDENTES 50 HABITANTES
DOTACIÓN ESCOLAR 80 LHD
DOTACIÓN USUARIOS NO RESIDENTES 75 LHD
Qescolar (A.P.) 0.19 lts/seg
Qno_residentes (A.P.) 0.04 lts/seg
Qagua_potable 0.23 lts/seg
FACTOR DE RETORNO 85%
Qaguas_negras 0.20 lts/seg
Intensidad de lluvia 100.00 mm/hora
Area de techos 434.05 m2
Qescorrentía 8.00 Lts/seg
COEFICIENTE MANNING: 0.010 PARA TUBERIA PVC
MEMORIA DE CÁLCULO
Instalaciones hidráulicas
Ecuaciones utilizadas
% de simultaneidad
Tomado de Cálculo de las instalaciones hidráulicas y sanitarias, residenciales y comerciales.
Gilberto Enríquez Harper.
FdmDotaciónPoblación
Qmd
400,86
lg
/
811.174387.485.1
85.1
pD
seglQ
metrosL
DC
QLHf
lg
/
973.12
pD
slQ
D
xQVelocidad
1.- Pendiente hidráulica supuesta 12%
Hf tot = 8.4 mca
2.- Carga disponible inicial
Hestática = 6.4 m.
H presión muebles = 3.5 m.
Hf total = 8.4 m.
H diponible = 18.3 m.
3.- Carga disponible inicial
Hestática = 6.4 m.
H presión muebles = 3.5 m.
Hf total = 18.3 m.
H diponible = 28.2 m.
4.- Potencia de la bomba
Hs 2 m.
Hf succión 0.1 m.
Hf total = 6.4 m.
Hf en_la_red = 3.5 m.
v^2/2g 0.05 m.
Hf menores 0.35 m.
Hϒ 12.4 m.
Eficiencia 60%
POTENCIA 0.07 HP
5.- Golpe de ariete
a 422.32206
velocidad 0.85 m/s
Sobrepresión 36.6 mca
CÁLCULO RED DE INSTALACIONES HIDRÁULICAS
Punto UM
Q [lps]
% simultaneidad
Qd [lps] L equiv. [m] Diámetro
[plg] Velocidad
[m/s] Hf [m]
Hpiezométrica Hest. [m] Hdisp. [m]
De A Anter. Actual
1 - 18.3 0 18.3
1 2 62 2.12 0.323 0.513 18.20 3/4 1.80 3.71 18.3 14.59 0.5 14.09
2 3 62 2.12 0.323 0.513 8.60 3/4 1.80 1.75 14.59 12.84 2 10.84
3 4 52 1.83 0.354 0.485 20.20 3/4 1.70 3.71 12.84 9.13 2 7.13
4 5 23 1.06 0.546 0.434 12.00 3/4 1.52 1.79 9.13 7.34 0.5 6.84
5 2 3 0.2 1.000 0.150 11.00 3/4 0.53 0.23 7.34 7.11 0.5 6.61
Σ 70.00
Σ 11.19
CARGA REQUERIDA = 18.5 m.
MEMORIA DE CÁLCULO
Instalaciones sanitarias y pluviales
Ecuaciones utilizadas
%85..
..400,86
RF
RFDotaciónPoblación
Qmd
manningecoeficientn
pendienteS
hidráulicoradioRh
n
SRhVelocidad llenacion
_
_
*
3
2
_ sec
lg
/
973.12
pD
slQ
D
xQVelocidad
areaA
velocidadv
AvQ
*
lluviaensidadI
areaA
aescorrentiecoeficientC
CIAQ aescorrenti
_int
_
360
CÁLCULO RED DE INSTALACIONES SANITARIAS
DE A
COTA DE TERRENO
D.H. [mt]
S % (Terreno)
UM
Q [lps] (tablas)
% simult.
Q (A.P.)
F.R. Q
(A.R.) lps
Φ [plg]
S % Tubería
Sección Llena
Q [LPS] Vdiseño
INICIO FINAL LOCAL ACUM. Vel.
[m/s] Q
[M3/S]
1 3 0.50 0.29 10.60 1.98% 25 25 1.07 0.55 0.5885 85% 0.5002 6 2.00% 1.601 0.029 29.208 0.71
2 3 0.50 0.29 5.95 3.53% 29 29 1.23 0.52 0.6396 85% 0.5437 6 2.00% 1.601 0.029 29.208 0.71
3 4 0.29 0.00 15.20 1.91% 8 62 2.12 0.32 0.6784 85% 0.5766 6 2.00% 1.601 0.029 29.208 0.71
Qmáx 1.6205
CÁLCULO RED DE INSTALACIONES PLUVIALES
Según se determina en la tabla XIV, se establece un diámetro de 4” para el
circuito de aguas pluviales dentro del edificio.
El caudal de escorrentía se calcula de la siguiente forma:
C = 0.80, para techos impermeables.
Intensidad de lluvia: Este valor fue adoptado según información del INSIVUMEH
para la precipitación máxima promedio en la capital del año 2011.
I = 83 mm/hr
Área = 434.05 m2
La capacidad de la tubería de 4” es de adecuada para transportar el caudal de
8.00 lt/seg hacia el punto de desfogue, además de estar dentro del rango para
capacidad horizontal en función del área de techos a drenar (400m2 < Área techos
< 585m2), según Código mexicano para instalaciones sanitarias y pluviales.
lluviaensidadI
areaA
aescorrentiecoeficientC
CIAQ aescorrenti
_int
_
360
segltQ aescorrenti /00.81000*360
)0434.0(*83*80.0