100093064 Memoria de Calculo
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INSTALACIONES SANITARIAS
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MEMORIA DE CÁLCULO PARA EL DISEÑO DE SANITARIAS EN
VIVIENDA UNIFAMILIAR
La vivienda consta de las siguientes características:
Area total del lote: 147 m²
APARATOS SANITARIOS
Nivel Inodoro Lavatorio Ducha Lav. Cocina Lav. Ropa
1er Psio 2 2 1 1 -
2do Piso 2 2 2 - -
Azotea 1 1 1 - 1
Altura de Cisterna no mayor a 2.5m.
A continuación, realizaremos los estudios pertinentes para determinar:
Cálculo de dotación de Agua del edificio
Cálculo de máxima Demanda Simultánea
Cálculo de dimensiones de Cisterna y Tanque elevado
Cálculo de la red de alimentación
INSTALACIONES SANITARIAS
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Cálculo de dotación de Agua del edificio (Vivienda Unifamiliar)
Según RNE, las dotaciones de agua para viviendas Unifamiliares estarán de
acuerdo con el área del lote según la siguiente tabla
Según lo cual tomamos, área de lote 147 m², corresponde una dotación de :
Dotacion o consumo Diario de agua : 1500 l/dia =1.5 m³/dia = 0.017 l/seg
INSTALACIONES SANITARIAS
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CÁLCULO DE MÁXIMA DEMANDA SIMULTANEA
Nivel Nº 01
Aparatos
Sanitarios Inodoro Lavatorio Ducha
Lavatorio
cocina
Lavadero de
ropa
2 2 1 1 -
Nivel Nº 02
Aparatos
Sanitarios Inodoro Lavatorio Ducha
Lavatorio
cocina
Lavadero de
ropa
2 2 2 - -
Nivel Nº 03(Azotea)
Aparatos
Sanitarios Inodoro Lavatorio Ducha
Lavatorio
cocina
Lavadero de
ropa
1 1 1 - 1
INSTALACIONES SANITARIAS
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Tabla de Unidades de Gasto
Gastos probables para aplicación del Método de Hunter:
# de unidades de gasto Gasto Probable
13 Qa = 0.41
12 Qb = 0.38
8 Qc = 0.29
M. D. S. = Qt: ∑ Total (Qa + Qb + Qc + Qd)
M. D. S. = (0.41 + 0.38 +0.29) lts. /seg
M. D. S. = 1.08 lts. /seg.
U. G. Aparato Nivel Nº 1 Nivel Nº 2
Nivel Nº 3
(Azotea)
# Aparatos U. G. # Aparatos U. G. # Aparatos U. G.
3 Inodoro 2 6 2 6 1 3
1 Lavatorio 2 2 2 2 1 1
2 Ducha 1 2 2 4 1 2
3 Lav cocina 1 3 0 0 0 0
3 Lav. ropa 0 0 0 0 1 3 Total 13 12 8
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Cálculo de dimensiones de Tanque Cisterna y Tanque elevado
CÁLCULO DE DIMENSIONES DE CISTERNA
Considerando que el R.N.E. recomienda que el volumen que se debe almacenar
en la cisterna sea de 3/4 del volumen del consumo diario. Tenemos:
Dotación diaria de Agua: 1.5 m3
Volumen Útil de Tanque Cisterna = 3/4 x Dotación Diaria
Entonces:
Volumen Útil de Tanque Cisterna = (3/4 x 1.5 ) m3
Volumen Útil de T. C. = 1.125 m3 ó Vc: 1125 lt
Se recomienda la siguiente relación:
A : 2 ; HL = 0.5m
B 3
Despejando A:
A: (2/3) B
Ht = HL + HU Grafica Cisterna
2 m = 0.5 m + HU
HU = 1.5 m
Volumen cisterna = A X B X HU…………… (*)
Vc = (2/3) B X B X HU
1.125 = (2/3) B2 X 1.5 m
B2 = (1.125 x 3/ (2x1.5))
B = 1.125 m
A = (2/3) X 1.125
A = 0.75 m
Prediseñando:
A = 0.75 m
B = 1.15 m
Hu = 1.5 m
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Según el RNE
Volumen Diametro (pulg)
500-5000 2
5001-12000 3
12000-30000 4
>30000 6
Entonces asumimos un Diametro de rebose de 2 pulgadas
CÁLCULO DE DIMENSIONES DE TANQUE ELEVADO
Considerando que el R.N.E. recomienda que el volumen que se debe almacenar
en la cisterna sea de 1/3 del volumen útil de Cisterna. Tenemos:
Dotacion Diaria de Agua : 1.5 m3
Volumen Útil de Tanque Cisterna = 1/3 x Dotacion Diaria de Agua
Entonces:
Volumen Útil de Tanque Elevado = (1/3 x 1.5)m3
Volumen Útil de T. E. = 0.5 m3 ó 500 lt
Según R. N. E. tenemos la siguiente tabla:
Volumen Diametro (pulg)
500-5000 2
5001-12000 3
12000-30000 4
>30000 6
Entonces asumimos que el diámetro de rebose
equivale a: 2 pulg.
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Cálculo de la red de alimentación
A. CÁLCULO DEL CAUDAL DE ENTRADA (Q):
T = 4 horas
Q = (3750 lit.) / 4 x 3600 seg.
Q = 0.26 lit / seg = 0.00026 m3 / seg
B. CÁLCULO DE LA CARGA DISPONIBLE:
H: Carga disponible
PR: Presión en la Red Pública : 20lb. / pul2
PS: Presión mínima de agua a la salida : 5lb. / pul2
HT: Desnivel entre la red matriz y la tubería de Ingreso : 0.35 m
H = 20 – (5 + 0.35 x 1.42)
Hmedidor = 20 – (5 + 0.35 x 1.42)
Hmedidor = (14.50lb. / pul2) / 1.42
Hmedidor = 10.21m
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C. SELECCIÓN DEL MEDIDOR:
Siendo la máxima perdida de carga en el medidor el 50% d la carga disponible.
Hmedidor = 0.5 x (14.50lb. / pul2)
Hmedidor = 7.25 lb./pul2
Diámetro Perdida de Carga
5/8 ‘’ 10.5 lb. / pul2
¾’’ 3.8 lb. / pul2
1’’ 1.7 lb. / pul2
Según el R. N. E. una tubería de ¾ pulg. Tiene capacidad hasta de 8.19, entonces
7.25 es menor que esta cantidad.
Hmedidor = 14.50 – 3.8 = 10.7 lb / pul2
Hmedidor = 10.7lb. / pul2 Hmedidor = 7.54m
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Selección del Diametro dela Tuberia:
Asumiendo un: Ø = 1”
Longitud de tubería = 12.6 m
Accesorios a utilizar y longitud equivalente por accesorios:
Elemento Cant. L. E. (m) L. Parcial
Valvulas Compuertas 1 0.22 0.22
Valvula de ampliacion de 1 " a 3/4" 1 0.20 0.20
Valvual de Reduccion de 3/4" a 1 1 0.21 0.21
Codos de 90 2 0.68 1.36
TOTAL 1.99
Luego la longitud total: Lt = 12.6 + 0.35 + 1.99
Lt = 14.85 m
Perdida de Carga
Q = 0,00026 m³ / seg
Ø = 1” = 0,0254 m
L = 14.88 m
C= 140
Hf = 0.23
7.54 > 0.23 ….ok
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Calculo del Diametro de las tuberías de Impulsion y Succion
Caudal de Bombeo (Qb)
Qb = Volumen de TE / Tiempo de Llenado
Qb = 0.5 / 3600 = 1.4 x 10-4 m³ / seg = 0.14 lt/seg
Gasto de bombeo (lt/s) Ø Tuberia de Impulsion
Hasta 0.50 3/4 "
Hasta 1.00 1 "
Hasta 1.60 1 1/4"
Hasta 3.00 1 1/2 "
Hasta 5.00 2 "
Hasta 8.00 2 1/2 "
Hasta 15.00 3 "
Hasta 25.00 4 "
Diametro de Tuberia de Succion = 1“
Diametro de Tuberia de Impulsion = 3/4”
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Calculo de Potencia de Bomba
a) Volumen consumo diario = 1.5 m3 /día
b) Volumen del tanque elevado = 0.5 m3 /día
c) Caudal de bombeo (Tiempo de llenado 1 horas)
QB = VTE / 1X3600seg
QB = 0.5 / 1X3600seg
QB = 1.4 x 10-4 m3/ seg ó QB = 0.14 lt/ seg
d) Hallar perdida en tubería de succión: Hfs
S = (Q / 0.2785 X C X D2.63)1.85…………. (*)
C: Coeficiente de rugosidad del material PVC = 140
D: Diámetro de la tubería de succión en metros = 0.03m
Q: Caudal de bombeo = 1.4 x 10-4 m3/ seg
S: Relacion HL/L
Reemplazando valores en (*) tenemos:
S = (1.4 x 10-4 / 0.2785X140X0.032.63)1.85
S = 0.0021m
Hfs = S x Ls
Hfs = 0.0021 x 3 x 1.1
Hfs = 0.007m
INSTALACIONES SANITARIAS
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e) Hallar perdida en tubería de impulsión: Hfi
S = (Q / 0.2785 X C X D2.63)1.85…………. (*)
C: Coeficiente de rugosidad del material PVC = 140
D: Diámetro de la tubería de impulsion en metros = 0.02m
Q: Caudal de bombeo = 1.4 x 10-4m3/ seg
S: Relacion HL/L
Reemplazando valores en (*) tenemos:
S = (1.4 x 10-4/ 0.2785X140X0.022.63)1.85
S = 0.01m
Hfi = S x Ls
Hfi = 0.01 x 10 x 1.25
Hfi = 0.125 m
f) Calculo de altura dinámica total:
HDT = Hs + Hi + Hfi + Hfs
HDT = 3 + 10 + 0.125 + 0.007
HDT = 13.13 m
g) Calculo de la potencia de la bomba:
P = (Qb x HDT)/75n
P = (0.14 x 13.13)/75x0.65
P = 0.03HP
P = ½ HP
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Calculo de Alimentadores
Diagrama de Alimentadores
`l
A
A’ C B
D
J
E F G G’
I
K L
H
6
6
6
3
6
1 6
34
Unidades de Gasto
2.8
2.8
2.8
3.2
Long. EG = 11 m
Long. EG’= 10.5 m
Punto mas desfavorable
INSTALACIONES SANITARIAS
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De la figura se observa que el punto mas desfavorable es G, teniendo en
cuenta que la presión mínima para arapatos con tanque es 3.5 m (RNE) y las
velocidades max. Según el diámetro de tubería
Se procede a calcular las presiones en puntos de interés.
Calculo de la Gradiente Hidraulica
( )
Donde :
Hd = Altura disponible
Le = Longitud equivalente
Tramo A A’ ( )
Ø = 1 ”
Q = 34 UG = 0.82 l/s
C = 140
(
)
Donde:
Q = (m³/s)
D = (m)
Resolviendo S = 0.13
Calculado la perdida de carga de A a A’
INSTALACIONES SANITARIAS
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Presion en A’:
Tramo A’C ( )
Ø = ¾ ”
Q = 16 UG = 0.46 l/s
C = 140
(
)
Donde:
Q = (m³/s)
D = (m)
Resolviendo S = 0.18
Tramo C E ( )
Ø = ¾ ”
Q = 16 UG = 0.46 l/s
C = 140
(
)
Donde:
Q = (m³/s)
D = (m)
Resolviendo S = 0.18
INSTALACIONES SANITARIAS
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Tramo EF ( )
Ø = ¾ ”
Q = 16 UG = 0.46 l/s
C = 140
(
)
Donde:
Q = (m³/s)
D = (m)
Resolviendo S = 0.18
Tramo FG ( )
Ø = ¾ ”
Q = 10 UG = 0.43 l/s
C = 140
(
)
Donde:
Q = (m³/s)
D = (m)
Resolviendo S = 0.16
>= 2.0 m (min según RNE)…ok
INSTALACIONES SANITARIAS
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Tramo FG’ ( )
Ø = ¾ ”
Q = 10 UG = 0.43 l/s
C = 140
(
)
Donde:
Q = (m³/s)
D = (m)
Resolviendo S = 0.15
Presiones A Partir De G
Tramo GK ( )
Ø = ¾ ”
Q = 7 UG = 0.28 l/s
C = 140
(
)
Donde:
Q = (m³/s)
D = (m)
Resolviendo S = 0.07
INSTALACIONES SANITARIAS
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Tramo KL ( )
Ø = ½ ”
Q = 6 UG = 0.25 l/s
C = 140
(
)
Donde:
Q = (m³/s)
D = (m)
Resolviendo S = 0.4
Presiones A Partir De G’
Tramo G’I ( )
Ø = ½ ”
Q = 6 UG = 0.25 l/s
C = 140
(
)
Donde:
Q = (m³/s)
D = (m)
Resolviendo S = 0.4
INSTALACIONES SANITARIAS
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Calculo de Presiones B,D,H,J
Calculo de Gradiente Hidraulica (A-D)
( )
Partimos de A’ , PA = 2.7 m
Tramo A’B ( )
Ø = ¾ ”
Q = 18 UG = 0.50 l/s
C = 140
(
)
Donde:
Q = (m³/s)
D = (m)
Resolviendo S = 0.2
Tramo BD ( )
Ø = ¾ ”
Q = 18 UG = 0.50 l/s
C = 140
(
)
Donde:
Q = (m³/s)
D = (m)
INSTALACIONES SANITARIAS
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Resolviendo S = 0.2
Tramo DH ( )
Ø = ½ ”
Q = 12 UG = 0.38 l/s
C = 140
(
)
Donde:
Q = (m³/s)
D = (m)
Resolviendo S = 0.9
Tramo HJ ( )
Ø = ½ ”
Q = 6 UG = 0.25 l/s
C = 140
(
)
Donde:
Q = (m³/s)
D = (m)
Resolviendo S = 0.4
INSTALACIONES SANITARIAS
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CUADRO FINAL DE DIAMETROS Y PRESIONES EN ALIMENTADORES
Tramo L Δ H Le UG Q Smax Ø Ø(mm) S real Hf real Presion Vel.
AA' 3.20 3.20 3.84 34 0.82 0.025 1 " 0.0254 0.128 0.493 2.70 1.62
A'C 2.00 0.00 2.40 16 0.46 0.025 3/4" 0.0190 0.181 0.434 2.27 1.62
CE 2.80 2.80 3.36 16 0.46 0.025 3/4" 0.0190 0.181 0.608 4.46 1.62
EF 8.00 0.00 9.60 16 0.46 0.025 3/4" 0.0190 0.181 1.737 2.72 1.62
FG 3.00 0.00 3.60 10 0.43 0.025 3/4" 0.0190 0.160 0.575 2.15 1.52
FG' 2.50 0.00 3.00 10 0.43 0.025 3/4" 0.0190 0.160 0.479 2.24 1.52
GK 5.60 5.60 6.72 7 0.28 0.860 3/4" 0.0190 0.072 0.485 7.26 0.99
KL 7.00 0.00 8.40 6 0.25 0.380 1/2" 0.0127 0.416 3.493 3.77 1.97
G'I 2.80 2.80 3.36 6 0.25 0.900 1/2" 0.0127 0.416 1.397 3.64 1.97
A'B 1.00 0.00 1.20 18 0.5 0.080 3/4" 0.0190 0.211 0.253 2.45 1.76
BD 2.80 2.80 3.36 18 0.5 0.080 3/4" 0.0190 0.211 0.709 4.54 1.76
DH 2.80 2.80 3.36 12 0.38 0.900 1/2" 0.0127 0.902 3.031 4.31 3.00
HJ 2.80 2.80 3.36 6 0.25 1.270 1/2" 0.0127 0.416 1.397 5.71 1.97
INSTALACIONES SANITARIAS
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Cálculo de Montante de Desagüe
Nivel Nº 01
Aparatos
Sanitarios Inodoro Lavatorio Ducha
Lavatorio
cocina
Lavadero de
ropa
2 2 1 1 -
Unidad de
descarga 2x4=8 2x2=4 1x2=2 1x2=2
∑ Total U.D. = 16 U.D.
Nivel Nº 02
Aparatos
Sanitarios Inodoro Lavatorio Ducha
Lavatorio
cocina
Lavadero de
ropa
2 2 2 - -
Unidad de
descarga 2x4=8 2x2=4 2x2=4
∑ Total U.D. = 16 U.D.
Nivel Nº 03(Azotea)
Aparatos
Sanitarios Inodoro Lavatorio Ducha
Lavatorio
cocina
Lavadero de
ropa
1 1 1 - 1
Unidad de
descarga 1x4=4 1x2=2 1x2=2 1x2=2
∑ Total U.D. = 10 U.D.
INSTALACIONES SANITARIAS
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SUMATORIA DE UNIDADES DE DESCARGA:
Nivel Nº 1 = 16 U.D.
Nivel Nº 2 = 16 U.D.
Nivel Nº 3 (Azotea) = 10 U.D.
42 U.D.
Cálculo de tuberías de ventilación
Nivel Nº 1 = 2 inod.
Nivel Nº 2 = 2 inod.
Nivel Nº 3(Azotea) = 1 inod.
5 inodoros
C/inodoro 4 U.D. = 4 U.D./inodoros x 5 inodoros = 20 U.D.
SEGÚN LA TABLA “DIMENSIONES DE LOS TUBOS DE VENTILACION PRINCIPAL”
2” 20 U.D.
La tubería de ventilación para 20 U.D. será: Ø 2”
INSTALACIONES SANITARIAS
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Sdf
Sdf
Sdfsd
f