Unidad 1 Instalaciones Hidráulicas

(1)

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1.3 Calculo de la

Demanda y Gasto de Operación

1.4 Calculo de Unidades de Consumo

1.5 Calculo de Perdidas de

Presión

Equipó #

(2)

1.3 Calculo de la D em anda y

G asto de O peración

es un con!unto de tu"eras y cone$iones de

di%erentes di&metros y di%erentes materiales' para alimentar y distri"uir a(ua dentro de la

construcción.

Dotación de agua para el consumo diario

)as instalaciones *idr&ulicas dentro de la construcción a(rupan a las si(uientes redes de tu"eras+

, -u"eras del medidor a la cisterna al tinaco o a los mue"les.

, -u"eras de la cisterna al tinaco o al equipo de presión.

, -u"eras del tinaco o del equipo de presión a los mue"les.

Las características que deben tener estas redes son las siguientes:

/ De"en de conducir el a(ua a presión con un mnimo de p0rdidas de car(a.

/ De"en de instalarse con %acilidad. / De"en de durar "astante tiempo

)os aparatos pueden diidirse en tres (rupos de acuerdo con el uso al cual se destinan + 1) Evacuadores , 2. C. , in(itorios , ertederos 2) De limpieza de objetos , re(aderos , )aaplatos , )aaderos 3) De higiene corporal , )aa"os , 6e(aderas , -inas , 7idets

(3)

•

Para el proyecto de suministro de a(ua de un edi%icio se

tendr& que determinar la cantidad total de a(ua necesaria

para satis%acer las necesidades que se requieran

au$ili&ndose en tres m0todos+

* mtodo estadístico: !litros " persona " día)#

* mtodo es la demanda de agua:!litros " minuto)

* uso del concepto de equivalencia de los aparatos en unidad

mueble:$%)

Una e8 determinada la cantidad de a(ua que se necesita se

determinaran tam"i0n los alores que de"e de tener las

capacidades de

tinacos cisternas y los di&metros de las tu"eras y las capacidades de las "om"as En instalaciones hidr&ulicas dotaci'n signi(ica: )a cantidad de a(ua en promedio que consume una persona durante el da para cu"rir sus

necesidades "&sicas y la unidad de medición es 9lts.:

(4)

consumos

de

agua

medios

aceptables por habitante por día

-ipo de edi%icación Dotación ;a"itación en 8onas rurales <5 lts.= persona = da ;a"itación tipo popular 15> lts.= persona = da

Departamento de lu!o 5> lts.= persona = da 6esidencias con al"erca 5>> lts.= persona = da Edi%icio de o%icinas ?> lts.= persona = da ;oteles con todos los sericios >>@ 5>> lts.= persona = da Cines lts.=espectador =%unción a"ricas sin=consumo=industrial A>@1>> lts.= o"rero = da 7aBos p"licos >>@5>> lts.= persona = da Escuelas primarias 5> lts.=alumno = da

Escuelas secundarias y superiores 5>@1>> lts.= alumno = da Clu"es con sericio de "aBos 3>>@5>> lts.= "aBista = da 6estaurantes 1>@15 lts.= comensal = da )aanderas >@4> lts. = (. de ropa seca ;ospitales re(ionales >> lts.= cama = da

;ospitales de 8ona 3>> lts.= cama = da ;ospitales con todos los sericios 35>@1>>> lts.= cama = da ardines 5 lts.=mdec0sped Fseo de "aBos  lts.= m de super%icie Gara!e pu"lico 5>>> lts = edi%icio

(5)

Tipo de edifcación Dotación Hoteles y casas de departamentos 200-450 lts. persona  día !asas de ofcinas "0-#20 lts. persona  día

consumo de a(ua m&s coneniente para los distintos aparatos y la presión media necesaria

$%& %parato $'& Di(metro de la tubería $pulgadas & $!& )resión $*gcm2 & $D& !audal lts. por minuto +a,abo _  a /  0.5 #2 1rio de cierre autom(tico / 0.3 #0 +a,abo publico _   a /  0.3 #5 regadero de / / 0." #5 'a6era / 0." 25 +a,adero / 0." 20 Ducha / 0.5 20 7ater closet con tan8ue

de descarga

_

 a /  0.5 #2

7ater closet con ,(l,ula de descarga

# 0.3 a #.4"

35 a #50 9ingitorio con ,(l,ula de

descarga

# #.0: "0 9anga de ;ardín< de #5

m.

(6)

M étodo de Hunter

=l m>todo pretende e,aluar el caudal m(?imo probable y se basa en el

concepto de 8ue

@nicamente unos pocos aparatos< de todos los 8ue est(n conectados al

sistema< entrar(n en

operación simult(nea en un instante dado. =l eecto de cada aparato 8ue

orma parte de un

grupo numeroso de elementos similares< depende deA

B !audal del aparato< o sea el Cu;o 8ue de;a pasar el ser,icio $8&.

B recuencia de usoA tiempo entre usos sucesi,os $T&.

B Duración de usoA tiempo 8ue el agua Cuye para atender la demanda del

aparato $t&.

i se considera 8ue en una instalación de n aparatos< un n@mero m de >stos se

encuentre en

(7)

) es la probabilidad de no encontrar ning@n aparato

uncionando.

+os t>rminos altantes de la serie sonA

8ue corresponde a la orma dada en las tablas de distribución binomial

de probabilidades<

e?cepto 8ue la e?presión $# - p& reemplaFa al t>rmino 8 de las tablas.

=l caudal de dise6o se determina de acuerdo conG

donde 8 es el caudal promedio 8ue utiliFa uno de los aparatos

supuestos.

(8)

M étodo de H unter M odifi

cado

=ste m>todo se deri,a del anteriorG y la obtención de las unidades de

consumo se realiFa de orma

id>nticaG la modifcación se da en la lectura del caudal m(?imo probable<

8ue se halla de las

fguras # y 23G donde se realiFa una reducción del caudal promedio de los

aparatos respecto del

(9)

(10)

Una unidad de

consumo es el

caudal que

requiere por

minuto cada

aparato para su

"uen

%uncionamiento y

es equialente a

unos 5 litros por

minuto.

1.4 Calculo de Unidad de Consum o

U n i d a d e s de c o n s u m o Fparato o (rupos

de aparatos _Pu"licoUso _ParticularUso orma instalación de 2ater closet 1> A &lula de

descar(a

2ater closet 5 3 -anque de descar(a )aa"o  1 Gri%o 7aBera 4  Gri%o Duc*a 4  &lula me8cladora re(adero 4  Gri%o

Pileta de o%%ice 3 / Gri%o in(itorio de

pedestal 1> / &luladescar(a de in(itorio mural 5 / &lula de

descar(a

in(itorio mural 3 / -anque de descar(a

Cuarto de "aBo

completo / < &luladescar(a para elde 2C.

Cuarto de "aBo

completo / A -anquedescar(a para elde 2C.

Duc*a adicional /  alular me8cladora )aadero / 3 Gri%o Com"inación de %re(adero  laadero. / 3 Gri%o

(11)

Consum o Potale

Para casas uni%amiliares y

edi%icios con pocos sericios instalados est& !usti%icado tomar nte(ramente estas ci%ras porque e$isten pocos aparatos y es admisi"le que todos ellos puedan %uncionar simult&neamente.

Fl(unas instalaciones pueden presentar necesidades especiales en cuyo caso el caudal necesario de"e determinarse de modo que satis%a(a a dic*as necesidades.

. En los *oteles casas de o%icinas escuelas y casas con muc*as iiendas sin em"ar(o es ra8ona"le y *a"itual admitir que no todos los aparatos %uncionan

(12)

M étodo de Calculo

)a %inalidad de esta metodolo(a de c&lculo es la de di%undir una %orma sencilla de o"tener los di&metros mnimos

requeridos en una instalación *idr&ulica (aranti8ando el suministro de a(ua adecuado y necesario lo cual redundar& en un e%iciente %unciona@miento ' as como en un a*orro

su"stancial en el costo de la instalación.

Presión inicial o presión de la red

Estimación de la demanda 9Gasto H litros por minuto ). P. .: Determinación del di&metro del medidor

P0rdidas de presión en el medidor 9Pm H I(=cm: P0rdidas de presión por altura 9P* H I(=cm: .

Presión de salida en el mue"le m&s des%aora"le 9Ps H I(=cm: Presión li"re 9Pl H I(=cm:

)on(itud equialente 9) H m: actor de presión 9p H I(=cm:

(13)

1.! Calculo de Perdidas de Presión

!lasifcación de las

p>rdidas de carga

En la pr&ctica las tu"eras no est&n constituidas e$clusiamente por

tu"os rectilneos y no siempre comprenden tu"os del mismo di&metro.

;ay tam"i0n pie8as especiales tales como contadores codos &lulas

pie8as de deriación reducción o aumento de di&metro etc.

responsa"les de nueas p0rdidas que a continuación se descri"en+

erdidas por (ricci'n !arga o +ozamiento),

Kon ocasionadas por el moimiento del a(ua en la propia tu"era que causa una cada de presión

considerando que el caudal est& muy a%ectado por las p0rdidas de presión por %ricción en el interior de los tu"os de"er& tenerse en cuenta est0 importante %actor en la determinación de los di&metros.

Ki se *a %i!ado de antemano una p0rdida de car(a admisi"le y compati"le con la presión que se desea conserar para el a(ua las ta"las permitir&n determinar el di&metro m&s

coneniente para cada alor del caudal del a(ua.

)as tu"eras de co"re latón y pc como no tienen ru(osidades est&n incluidas entre las lisas .

)as tu"eras de *ierro y acero (alani8ado y las de %undición al paso de los aBos se uelen "astantes ru(osas y por lo tanto de"en ele(irse sus di&metros con mayor *ol(ura.

(14)

%todo de longitud equivalente de tuberías

•

Consiste en sumar a la e$tensión del tu"o para e%ecto de c&lculo

e$tensiones tales que correspondan a la misma perdida de car(a que

causaran las pie8as especiales e$istentes en la tu"era.

•

F cada pie8a especial corresponde una cierta e$tensión %icticia y adicional.

una e$tensión irtual de tu"era se puede calcular por la %ormula de

Darcy@2eis"ac*.

(15)

valores para las e-tensiones (icticias correspondientes a las piezas

especiales . prdidas m&s (recuentes en tuberías,

Di(metro $)lg.& !odo :0I !odo 45I Te 1iro de :0I Te )aso recto L(l,ula de compuerta L(l,ula de plato L(l,ula de (ngulo _ O 0.0 0.20 0.45 0.#0 0.0" 2.25 #.20 /O 0."0 0.40 0.:0 0.20 0.#2 4."0 2.45 PO 0.35 0.45 #.20 0.25 0.#5 ".#0 ."5 #O 0.:0 0.55 #.50 0.23 0.20 3."0 4."0 #QO #.20 0.0 #.0 0.40 0.25 #0.50 5.50 #/O #.50 0.:0 2.#5 0.45 0.0 #.50 ".30 2O 2.#5 #.20 .05 0."0 0.40 #".50 .50 2/O 2.45 #.50 ."5 0.35 0.50 #:.50 #0.50 O .05 #.0 4."0 0.:0 0."0 24.50 #2.20 / O ."5 2.#5 5.50 #.#0 0.30 0 #5 4O 4.25 2.45 ".40 #.20 0.0 3.50 #".50 5O 5.20 .05 3."0 #.50 # 42.50 2# " ".#0 ."5 :.#5 #.0 #.20 50 24.50