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CÁLCULOS HIDRÁULICOS Y SANITARIOSPROYECTO LOCAL CENTRO
1. DESCRIPCIÓN GENERAL
El proyecto consiste en el estudio y ejecución de los diseños Hidráulicos y
Sanitarios de una edificación de tres pisos, planteándose una solución económica
y a su vez funcionable.
1.1 UBICACIÓN
El edificio se encuentra ubicado en la avenida 1 # 10 – 71 Centro.
56235622
090089
073
088
0715623
5622
090089
073
088
071
1.2DISTRIBUCIÓN
El proyecto se distribuye de la siguiente manera:
Primer Piso:
En el primer piso el proyecto contempla un local comercial (floristería), con un
sanitario y un lavamanos y un medidor independiente.
Segundo Piso:
En el segundo piso se contempla un salón de eventos, encontramos dos baños
con dos sanitarios y un lavamanos cada uno, y un bar, el cual cuenta con punto
para lavaplatos. En el tercer piso se sitúa la zona de ropas con un punto para
lavadora y lavadero. El salón de eventos cuenta con medidor propio.
Tercer Piso:
En el tercer piso encontramos un apartamento con sala - comedor, la cocina con
un lavaplatos, baño social con un sanitario y un lavamanos; la zona de ropas con
un punto para lavadora; dos baños con su respectivo lavamanos, un sanitario y
una ducha. En la parte trasera se encuentra la zona de ropas con puntos para
lavadero y lavadora.
2. MEMORIAS DE CALCULO
2.1. SANITARIA
La recolección de las aguas negras se hará en material P.V.C. Sanitario; la
distribución de esta agua empieza desde el tercer piso, luego serán dirigidas las
aguas por tubería colgante hacia las cajas de inspección localizadas en el interior
de la casa, para su posterior evacuación al alcantarillado. Ver planos instalación
sanitaria.
2.1.1. Cálculo bajante de agua negras.
CUADRO Nº 1
BAJANTES DE AGUAS NEGRAS
BAJANTE
UNIDADESSANITARI
OLAVAMANO
SDUCH
ALAVAPLATO
SLAVADER
OLAVADOR
A1 0 0 0 1 1 22 0 0 0 1 1 13 1 1 1 0 0 04 1 1 1 0 0 05 4 2 0 0 0 0
CONTINUACIÓN CUADRO Nº 1
BAJANTES DE AGUAS NEGRAS
BAJANTE
UNIDADESCAUDAL LPS
DIAMETRO PULGADA
S
CAPACIDAD BAJANTE ( r =
1/4) LPSSALIDA
SK
UNIDADES
UNIDADES R
17
0,41 9 4 0,676 3 3,2
2 5 0,5 6 3 0,507 3 3,23 5 0,5 6 3 0,507 4 74 5 0,5 6 3 0,507 4 7
58
0,38 14 5 0,845 4 7
2.1.2. Cálculo del colector de aguas. Para el cálculo del colector de aguas
negras se tuvo en cuenta el gasto de los aparatos sanitarios la tabla de
gasto para fluxómetro. Véase el esquema No 1 y cuadro No 2, cálculo
colector de aguas negras.
ESQUEMA Nº 1
COLECTORES DE AGUAS NEGRAS PRIMER PISO
A
B
C
D
E F
G HI
AV
EN
IDA
1
BO
DE
GA
EV
EN
TO
S(s
illa
s, m
esas
, vaj
illas
50
m2
apro
x.)
12345678910
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
ande
nØ
= 8
"
CUADRO Nº 2
COLECTORES DE AGUAS NEGRAS
TRAMO
CAUDAL DIMENSION. COTA FONDO
PEND. %
UNID. PROPI
A
UNID. ACUMULAD
A
Q LONG. Ф INICIALFINA
L
(LPS) Mts
Pulg m m
A - B 4 4 0,68 13,19 4" -0,05 -0,18 1,0B - C 3 7 1,18 5,00 4" -0,18 -0,23 1,0D - E 5 5 0,85 6,73 4" 0,05 -0,02 1,0E - F 0 5 0,85 18,20 4" -0,05 -0,23 1,0G - H 3 3 0,51 6,66 4" -0,08 -0,15 1,5H - I 3 6 1,01 7,96 4" -0,15 -0,23 1,0
CONTINUACIÓN CUADRO Nº 2
COLECTORES DE AGUAS NEGRAS
TRAMO
CONDICIONES HIDRAULICAS
Ө (Rad)
y/Фy
(m)A
(m2)R
(m)
Q rev (lit/seg
)
V (m/seg
)
Ft (N/m2
)
Numero
FroudeA - B 1,8190 0,190 0,019 0,0011 0,0120 0,68 0,62 1,20 4,5B - C 2,1082 0,250 0,025 0,0016 0,0150 1,18 0,74 1,50 4,18D - E 1,9289 0,220 0,022 0,0013 0,0130 0,85 0,65 1,30 4,44E - F 1,9289 0,220 0,022 0,0013 0,0130 0,85 0,65 1,30 4,44G - H 3,0933 0,490 0,050 0,0039 0,0250 0,51 1,31 3,75 3,42H - I 2,0204 0,230 0,023 0,0014 0,0140 1,01 0,72 1,40 4,33
2.2. AGUA LLUVIAS
El agua proveniente de las cubiertas será recogida a través de bajantes en P.V.C
para agua lluvias, para luego ser evacuadas a la calle.
2.2.1. Calculo de bajante de aguas lluvias casa opción I. Para el cálculo de las
bajantes se tiene:
Q= C x I x A
Q = Caudal total
C = Coeficiente de Impermeabilidad
I = Intensidad
A = Área protegida horizontalmente
Para efectos de cálculo
C= 1
I = 100 mm/h/m²
I = 100 mm/h/m²/ 3600 seg
I = 0.0278 lts/seg/m²
Ver cuadro No 3, Cálculo bajante de aguas lluvias.
CUADRO Nº 3
BAJANTES DE AGUAS LLUVIAS
BAJANTE
AREAAREA
ACUMULADA CQ CAPAC. BAJANT.
r=1/4m² m² (LPS) Pulg. (LPS)
1 70,00 70,00 1,00 1,95 4" 7,02 50,31 50,31 1,00 1,40 4" 7,03 18,29 18,29 1,00 0,51 3" 3,2
2.2.2. Cálculo del colector de aguas lluvias. Para el cálculo del colector de
aguas lluvias se tuvo en cuenta el caudal acumulado de cada uno de los
bajantes. Véase esquema No 3 y cuadro No 4, colector de aguas lluvias.
ESQUEMA Nº 3
COLECTORES DE AGUAS LLUVIAS PRIMER PISO.
AV
EN
IDA
1
BO
DE
GA
EV
EN
TO
S
FLO
RIS
TE
RIA
(sill
as, m
esa
s, v
ajill
as
50 m
2 a
prox
.)
(40
m2
apr
ox.)
12345678910
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
ande
n
A B
C
D
CUADRO Nº 4
COLECTORES DE AGUAS LLUVIAS
BAJANTES #
CAUDAL DIMENSION.
TRAMOAREA.
PROPIA
AREA. ACUMULAD
AC
Q LONG. PEND.
(LPS)
MtsPulg
%
A - B 2 50,31 50,31 1 1,40 9,57 4" 1
C - D 1 70,00 70,00 1 1,95 6,67 4" 1
CONTINUACIÓN CUADRO Nº 4
COLECTORES DE AGUAS LLUVIAS
CONDICIONES HIDRAULICAS
TRAMOӨ
(Rad)y/Ф
y (m)
A (m2)
R (m)
Q rev (lit/seg)
V (m/seg
)
Ft (N/m2
)
Numero
FroudeA - B 2,2113 0,280 0,028 0,0018 0,0160 1,40 0,78 1,60 3,96
C - D 2,4337 0,330 0,034 0,0023 0,0190 1,95 0,85 1,90 3,6
2.3. HIDRÁULICA
El proyecto contempla tres usos distintos para cada uno de los niveles de la
edificación, en el primer nivel se ubicará un local comercial, con un único baño, al
cual se le suministrará agua por gravedad. En el segundo nivel se proyecta un
salón de eventos, al cual se le suministrará por gravedad.
En el tercer piso se almacenara el agua en un tanque subterráneo y de allí por
bombeo hacia un tanque elevado, el cual suministra por gravedad el apartamento
del tercer nivel.
El material a utilizar es P.V.C de presión según los diámetros que aparecen en los
planos.
2.3.1. Consumo.
Para el cálculo del consumo por día se tuvo en cuenta los parámetros estipulados
por el R.A.S. en el capitulo B. a continuación se muestran algunos de los
parámetros tenidos en cuenta.
Dotación Neta: Para un nivel de complejidad alto se toma el valor de 150
lts/hab./día.
Dotación Bruta: Con un valor de porcentaje de perdidas igual al 20% para un
nivel de complejidad alto la dotación bruta es:
DOTACIÓN BRUTA= DOTACION NETA1−%P
=150Lts /hab /dia1−0 .2
=187 .5 lts/hab /dia
Caudal Medio Diario:
Qmd= P∗DotacionBruta86400
Asumiendo una población de la vivienda de 5 habitantes.
Qmd=5∗187 .586400
=0 ,01085 lts /seg
Caudal Máximo Diario:
QMD=Qmd∗K 1
Para un nivel de complejidad alto el valor de k1 es igual a 1.2
QMD=0 ,1085∗1.2=0 ,013 lts /seg
Caudal Máximo Horario:
QMH=QMD∗K 2
Para un nivel de complejidad alto el valor de k2 es igual a 1.5
QMH=0 ,13∗1.5=0 ,0195lts /seg
Consumo Diario: Este valor se puede estimar con el caudal máximo horario
dividido por la cantidad de segundos en un día.
Consumo diario=0 ,0195lts /seg∗86400 seg /dia=1 .687 ,00 lts /dia
2.3.2. Acometida apartamento:
Teniendo en cuenta los cortes de agua que se presentan en la ciudad se diseño
un tanque subterráneo con capacidad para 7,2 m³.
Consumo de diseño = 7200 lts/día, llenado del tanque 6 horas luego el caudal (Q),
es igual a:
Q = V/t =7200 lts/dia/21600 seg = 0.333 lts/seg
Qd = 0.333 lts/seg
Utilizando las tablas de Flamant encontramos:
Para un Qd = 0.32 lts/ seg, V=1.13m/seg, V2/2g= 0.065 m, J = 0.07m/m, = 3/4”
Ver cuadro de cálculo No 5
CUADRO No 5 CÁLCULO ACOMETIDA APARTAMENTO
MATERIAL Q VELOC. V2/2g J Ø
PVC 0.32 1.13 0.065 0.07 3/4”
2.3.3. Medidor apartamento. Para un Qd = 0.33 lts/seg, es suficiente un medidor
de = 1“.
Caudal Nominal = 1.96 lts/seg.
Caudal de Diseño = 0.33 lts/seg.
Para una pérdida de 0.28 m.c.a. y trabajando con el 17% de su capacidad
nominal.
2.3.4. Tanque. Se hará un tanque subterráneo ubicado en la zona de bodegaje
del salón de eventos con una capacidad de 7.2 m³.
Dimensiones del Tanque:
Ancho = 2 mts
Largo = 2 mts
Profundidad = 2 mts
Lamina de agua = 1.8 mts
2.3.5. Cálculo red de distribución hidráulica apartamento.
La distribución hidráulica del apartamento se realizará distribuyendo por el equipo
de bombeo ubicado al lado del tanque de almacenamiento subterráneo, la cual
conduce a un tanque elevado y de hay se suministra por gravedad.
El apartamento cuenta con los sistemas a presión y gravedad.
Véase esquemas No 4 y cuadro No 6, calculo de red de distribución hidráulica.
ESQUEMA Nº 4
RED DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA APARTAMENTO TERCER PISO
BA
LC
ON
ES
TU
DIO
12345678910
1112
13 14 15 16 17 18 19
12
3
4
56
AR
EA
LA
VA
DO
Y S
EC
AD
O(3
5 m
2 ap
rox.
)
CUADRO Nº 6
CÁLCULO RED DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA APARTAMENTO
(Sistema gravedad)
TRAMOUNID
. QVELOCIDA
D V^2/2gCOEFICIENT
EPERDIDIA
S
INI FIN (LPS) (MPS) (Mts) FRICCIONUNITARIA
S
1
1 2 2 0,13 0,98 0,049 0,0001 0,088
2 3 2 0,13 0,46 0,011 0,0001 0,014
3 4 5 0,25 0,51 0,013 0,0001 0,012
4 tanque 8 0,44 0,9 0,041 0,0001 0,033
4
4 5 5 0,25 0,51 0,013 0,0001 0,07
5 6 7 0,38 0,77 0,030 0,0001 0,026
CONTINUACIÓN CUADRO Nº 6
CÁLCULO RED DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA APARTAMENTO
(Sistema gravedad)
TRAMO DIAM. LONGITUD DE LA TUBERIAPERDID
APRESIO
N
INI FIN(PULG
) HORIZ. VERT.ACC
. TOTAL TOTAL FINAL
1 2,00
1 2 1/2" 0,2 2 1,8 4 0,35 4,40
2 3 3/4" 5,18 0 4,5 9,68 0,14 4,55
3 4 1" 2,32 0 1,4 3,72 0,04 4,61
4 tanque 1" 0 -4,89 2,6 7,49 0,25 0,00
4 4,61
4 5 1" 8,89 0 4,3 13,19 0,92 3,67
5 6 1" 2,59 0 1,7 4,29 0,11 3,53
CUADRO Nº 7
CÁLCULO RED DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA APARTAMENTO
(Sistema presión)
TRAMOUNID
. QVELOCIDA
DV^2/2
gCOEFICIENT
EPERDIDIA
S
INI FIN(LPS
) (MPS) (Mts) FRICCIONUNITARIA
STANQU
ETANQU
E 4 7 0,38 0,77 0,030 0,0001 0,026
4 6 7 0,38 0,77 0,030 0,0001 0,026
6 EQUIPO 7 0,38 0,77 0,030 0,0001 0,026
CUADRO Nº 7
CÁLCULO RED DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA APARTAMENTO
(Sistema presión)
TRAMO DIAM. LONGITUD DE LA TUBERIAPERDID
APRESIO
N
INI FIN(PULG
) HORIZ.VERT
.ACC
. TOTAL TOTAL FINALTANQU
E 5,00TANQU
E 4 1" 0,6 4,89 3 8,49 0,22 10,14
4 6 1" 17,44 0 7,4 24,84 0,65 10,82
6 EQUIPO 1" 1 7,07 1,4 9,47 0,25 18,16
2.3.6. Cálculo del equipo de Bombeo.
Cd diseño =20 m.c.a.
Con la cabeza dinámica hallada del cálculo de la red de distribución y el caudal de
diseño obtenemos la capacidad de la bomba.
HP= Cd×Qd0 .65×76 =
20m .c .a∗0 .38 lps49 .4 = 0.15
Potencia = 0.5 H.P.
Características del equipo de bombeo.
Motor eléctrico
Trifásica
Succión 1 1/2”
Descarga 1”
Potencia = 0.5 H.P.
Cd = 20 m.c.a.
Caudal de diseño = 6 G.P.M.
2.3.7. Cálculo equipo hidroneumático. Volumen del tanque, tenemos:
Vr = Volumen regulador.
Qmed = Caudal medio.
F = Factor de prendido y apagado de la bomba.
Para un rango de presión de 20psi – 40psi, tenemos que F= 2.73
Para una bomba de HP = 0.5 tenemos que T = 1.2 min.
Qmedio = Qmax = 6 G.P.M.
VR=Qmed∗T8 =
6∗1.28
=0 .90gal=0.90∗3 .78=3 .40 lts
VT= VR x F = 3.40 x 2.73 = 9.28 lts
VT diseño = 25 lts
2.3.8. Cálculo red de distribución hidráulica salón de eventos.
La distribución hidráulica del salón de eventos se hará por gravedad, mediante un
tanque de almacenamiento ubicado en la placa de cubierta del tercer piso.
ESQUEMA Nº 5
RED DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA SALON DE EVENTOS TERCER PISO
AR
EA
LA
VA
DO
Y S
EC
AD
O(3
5 m
2 a
pro
x.)
BA
LCO
N
ES
TU
DIO
12345678910
11
13 14 15 16 17 18 191
2
3
ESQUEMA Nº 6
RED DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA SALON DE EVENTOS SEGUNDO PISO
BA
R
SA
LON
EV
EN
TO
S
89
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20 567123456789
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
4
5
CUADRO Nº 8
CÁLCULO RED DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA SALON DE EVENTOS
(Sistema gravedad)
TRAMO UNID. QVELOCIDA
D V^2/2g COEFICIENTE PERDIDAS
INI FIN (LPS) (MPS) (Mts) FRICCION UNITARIAS
1
1 2 2 0,13 0,46 0,011 0,0001 0,014
2 3 2 0,13 0,46 0,011 0,0001 0,014
3 TANQUE 8 0,44 0,9 0,041 0,0001 0,033
3
3 4 7 0,38 0,77 0,030 0,0001 0,026
4 5 5 0,25 0,51 0,013 0,0001 0,012
CONTINUACIÓN CUADRO Nº 8
CÁLCULO RED DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA SALON DE EVENTOS
(Sistema gravedad)
TRAMO UNID. DIAM. LONGITUD DE LA TUBERIA PERDIDA PRESION
INI FIN(PULG
) HORIZ. VERT.ACC
. TOTAL TOTAL FINAL
1 2,00
1 2 2 3/4" 0,24 ,8 1,8 2,84 0,04 2,85
2 3 2 3/4" 2,7 -0,6 4,6 7,9 0,11 2,37
3 TANQUE 8 1" 0,74 -2,58 1,6 4,92 0,16 0,00
3 2,37
3 4 7 1" 5,96 4 3,2 13,16 0,34 6,00
4 5 5 1" 3,15 0 0,5 3,65 0,04 5,94
CUADRO Nº 9
CÁLCULO ACOMETIDA Y MEDIDOR SALON DE EVENTOS
TRAMOUNID
. QVELOCIDA
DV^2/2
gCOEFICIENT
E PERDIDAS
INI FIN(LPS
) (MPS) (Mts) FRICCIONUNITARIA
S
TANQUETANQU
E3 5 0,25 0,51 0,013 0,0001 0,012
3 4 5 0,25 0,51 0,013 0,0001 0,012
4 5 5 0,25 0,51 0,013 0,0001 0,012
5 6 5 0,25 0,51 0,013 0,0001 0,0126 MEDIDO
R5 0,25 0,51 0,013 0,0001 0,012
MEDIDOR 5 0,25
CUADRO Nº 9
CÁLCULO ACOMETIDA Y MEDIDOR SALON DE EVENTOS
TRAMOUNID
. DIAM. LONGITUD DE LA TUBERIAPERDID
APRESIO
N
INI FIN(PULG
) HORIZ.VERT
.ACC
. TOTAL TOTAL FINAL
TANQUE 2,00TANQU
E 3 5 1" 0,71 3,78 2,1 6,59 0,08 5,87
3 4 5 1" 5,96 4 3,3 13,26 0,16 10,04
4 5 5 1" 3,15 0 0,5 3,65 0,04 10,10
5 6 5 1" 0,82 4 2,1 6,92 0,08 14,20
6MEDIDO
R 5 1" 15,61 0 0 15,61 0,19 14,40
MEDIDOR 5 1/2" 0 0,89 15,29
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