CALCULOS DE REDES DE DISTRIBUCIN.Los dimetros de las tuberas de distribucin se calculan de acuerdo con el consumo mximo probable que se obtendr segn el porcentaje de simultaneidad de uso de las piezas sanitarias a servir de acuerdo a las tablas. DETERMINACIN DE CAUDALES.- Como primer paso se deben establecer los caudales necesarios en cada pieza sanitaria, para esto debemos observar los valores indicados en la tabla IV. Una vez establecidos los caudales individuales, deben calcularse los caudales totales en cada tramo, sumando todos los caudales individuales que sirve el tramo que estamos considerando. PRESIONES.- LA PRESIN DE SERVICIO, ser la que nos proporcione la red pblica cuando el abastecimiento es directo; la altura del tanque elevado con respecto al piso que se est calculando, cuando se trata del abastecimiento por gravedad; o, la presin que suministra el equipo hidroneumtico cuando se trata de un sistema de abastecimiento a presin. Determinada la presin de servicio podemos calcular la PRESIN DISPONIBLE que se define como la presin que existira en el punto ms alto de la red calculada, sin considerar las prdidas de carga. Se calcula restando de la presin de servicio, la altura de posicin de la pieza ms desfavorable, por ejemplo si se trata de un sistema abastecido por un equipo hidroneumtico que proporciona una presin mnima de 20 lbs/pulg2 (14m) y el punto ms alejado con respecto al equipo est a una altura de 5mt., respecto al nivel que se encuentre el equipo, entonces la presin disponible ser: 14 m5m=9m. La presin disponible no debe sobrepasar las 60 lbs/pulg2 (42 m.). Las presiones que resulten de la diferencia de la presin disponible con las prdidas de carga acumuladas en el recorrido del agua hasta llegar a un punto de salida cualquiera de la red, no deben ser inferiores a las dadas en la tabla IV, que son las mnimas necesarias para el funcionamiento de una pieza sanitaria. VELOCIDADES Las velocidades del agua en las tuberas no deben ser inferiores a las mnimas establecidas, ya que ocasionaran la sedimentacin de las partculas que lleva el agua por falta de arrastre. Por otra parte, cuando las velocidades sobrepasan la mxima, ocasiona vibraciones y ruidos. La velocidad mnima recomendada es de 0.60 m/seg. La velocidad mxima no debe sobrepasar los valores dados a continuacin: DIAMETRO 1 1 1 2 2 VELOCIDAD MXIMA 1.60 M/SEG 1.95 2.25 2.50 2.75 3.15 3.55

CURSO DE INSTALACIONES SANITARIAS IV CICLO 1

3 4 en adelante

3.85 4.00

Para determinar los dimetros de los tramos de una red, debemos considerar las velocidades mnimas y mximas sealadas, es decir que los dimetros escogidos deben producir velocidades dentro de estos lmites, de esta forma vamos a observar que la tabla del anexo 6, nos da para un caudal, varios dimetros que estn dentro de las velocidades mximas y mnimas. Para escoger uno de los dimetros debemos consultar la presin de servicio, cuando esta sea baja debemos escoger velocidades pequeas, cuando sea alta debemos escoger velocidades grandes. Una regla prctica para escoger el dimetro de acuerdo con el criterio mencionado, es el siguiente: PRESION DISPONIBLE 4 a 10 m. 10 a 20 m. 20 m. o ms VELOCIDAD 0.6 a 1.00 m/s 1.00 a 1.50 m/s 1.50 a 2.00 m/s

PERDIDAS DE CARGA Para el clculo de las prdidas de carga en las tuberas debemos utilizar las tablas del anexo 6. Cuando escogemos un dimetro, debemos analizar las prdidas de carga unitaria en funcin de la presin de Servicio y la longitud del tramo. Al igual que lo explicado para escoger la velocidad adecuada, la prdida de cargo debe ser mnima para Presiones de Servicio bajas y mximas para el caso contrario, adems debe analizarse la longitud del tramo. Para el clculo de las prdidas en accesorios, vlvulas, medidores, etc. (Prdidas Localizadas) Se emplear la frmula: h=k v2/2g donde: h = Prdida de carga en m. k = coeficiente sin dimensiones que depende del tipo de accesorio (ver anexo 7) v2 = velocidad al cuadrado g = aceleracin de la gravedad (9.8 m/seg2). Es evidente que, resultara bastante laborioso calcular todas las prdidas localizadas en una red de distribucin, por la cantidad y diversos tipos de accesorios que existen, por lo que, no sera prctico el clculo de estos. En todo caso estas prdidas s existen en las redes, por lo que recomendamos aumentar en un 10% las prdidas acumuladas, a fin de incluir las prdidas localizadas en el clculo. Cuando se trate de clculos de ramales ms simples (acometidas) lneas de impulsin, etc.) se aconseja hacer un clculo ms exacto de las prdidas localizadas, empleando la frmula dada. Hay que hacer notar que, el valor de k para medidores es uno de los ms altos (ver anexo 7) por lo que es necesario considerar las prdidas de carga que estos CURSO DE INSTALACIONES SANITARIAS IV CICLO 2

producen cuando se utilizan para medir los caudales en cada departamento o local, en los edificios con rgimen de propiedad horizontal. COEFICIENTE DE SIMULTANEIDAD Resulta lgico pensar que el nmero de piezas sanitarias de una vivienda o edificio, no funcionan todas en un mismo momento, sino que slo un porcentaje de estos lo hacen simultneamente. Para el clculo del mximo caudal que va a pasar por un tramo (caudal mximo simultneo) se debe aplicar un coeficiente de simultaneidad de uso de las piezas sanitarias, que nos da la curva incluida en este captulo. La curva est basada en el mtodo de probabilidad matemtica y est de acuerdo a la relacin existente entre nmero de piezas sanitarias y personas que ocupan el edificio. En las Industrias debe considerarse que todos los lavabos funcionarn simultneamente. En las escuelas y colegios debe considerarse que todos los lavabos funcionarn simultneamente. PROCEDIMIENTO DE CLCULO Para la determinacin de los dimetros de las tuberas de distribucin de agua potable, recomendamos el procedimiento que expresamos a continuacin: a) Luego de haber elaborado el diagrama de distribucin, se contabilizar el nmero de piezas sanitarias que sirve cada tramo y se asignar los caudales dados en el cuadro IV. b) Con el nmero de piezas se entrar al grfico correspondiente para el clculo del coeficiente de simultaneidad, el cual se aplicar al caudal total y obtendremos el caudal mximo instantneo. Cuando se trata de inodoros con fluxmetros, para el clculo de las tuberas de distribucin, solo se considerar tales inodoros. c) Calclese los dimetros de las tuberas, utilizando las tablas del anexo 6 asumiendo las velocidades lmites recomendadas. d) Determnese la presin disponible en la pieza ms desfavorable, la cual se obtendr restando de la presin de servicio (presin de la red pblica; altura del tanque elevado; presin mnima del sistema hidroneumtico), la altura de posicin de la pieza. e) Determnese las prdidas de cargas hasta la pieza ms desfavorable mediante el uso de las tablas del anexo 6. f) Rstese las prdidas de carga total de la presin disponible y el resultado comprelo con las presiones mnimas dado en el cuadro IV. Si el resultado no es satisfactorio, se cambia el dimetro y se repite el procedimiento. CALCULO DE RAMALES.- El procedimiento de clculo explicado se lo utiliza para estimar los dimetros en redes de cierta importancia o en clculos que requieren de precisin. Sin embargo para pequeas redes y derivaciones de las redes CURSO DE INSTALACIONES SANITARIAS IV CICLO 3

principales no hay necesidad de aplicar rgidamente el procedimiento indicado, sino que se harn clculos aproximados. Por ejemplo para estimar el dimetro de un ramal que abastece a un cuarto de bao tpico (ducha, lavabo e inodoro) basta considerar el dimetro que requiere la ducha (1/2) como dimetro de ramal, o en otras palabras se adoptan el mayor de los dimetros requeridos por una de las piezas del grupo. Los dimetros que abastecen a una pieza debe ser el mnimo establecido en el cuadro IV. CALCULO DE UNA ACOMETIDA DE AGUA POTABLE La tubera de aduccin desde la red pblica hasta la cisterna (acometida) debe calcularse para suministrar el consumo total diario en un tiempo no mayor de 12 horas, si es que el servicio es continuo. El dimetro de la tubera tambin depender de la presin existente en la red pblica, en base a la cual se calcular la presin remanente, restndole las perdidas de carga por friccin en tuberas, medidor y piezas especiales. La presin remanente debe ser tal que permita con el dimetro escogido, proveer el caudal calculado que podr estimarse con la siguiente tabla. CAUDAL EN lt/s A LA SALIDA Presin a la entrada en m. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 25 30 35 0.12 0.17 0.21 0.24 0.28 0.33 0.35 0.37 0.40 0.42 0.51 0.58 0.64 0.70 0.76 0.26 0.37 0.45 0.52 0.60 0.66 0.72 0.75 0.78 0.81 0.96 1.11 1.22 1.32 1.41 1 0.53 0.75 0.92 1.06 1.18 1.30 1.41 1.48 1.56 1.63 1.92 2.18 2.42 2.62 2.81 0.90 1.27 1.56 1.80 2.02 2.22 2.40 2.53 2.67 2.79 3.32 3.73 4.12 4.50 4.87 1 1.42 2.01 2.46 2.84 3.19 3.51 3.79 4.00 4.22 4.41 5.25 5.89 6.51 7.11 7.69 2 2.54 3.59 4.40 5.08 5.70 6.26 6.77 7.13 7.46 7.87 9.36 10.52 11.62 12.69 13.73 2 3.92 5.54 6.79 7.85 8.81 9.60 10.46 11.03 11.64 12.15 14.47 16.26 17.96 19.62 21.23 3 5.20 7.35 9.01 10.39 11.65 12.81 13.85 14.60 15.41 16.10 19.16 21.52 23.77 25.96 28.10

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Para el clculo de la acometida debe considerarse todos los elementos de que consta, que son en su orden: llave de perforacin, gua llave de control, medidor, acometida a cisterna, codos y T, flotador (ver grfico). Las prdidas de carga en la gua y acometida, se calculan utilizando la tabla de anexo 6, y para el clculo de las prdidas de carga en accesorios se utiliza el cdigo del anexo 7.

Es importante hacer notar que la instalacin desde la tubera pblica hasta el medidor lo realiza la empresa de agua potable, y su costo depende del dimetro que nosotros adoptemos por lo tanto debemos hacer un clculo bastante ajustado, de tal manera que solicitemos el dimetro de gua y medidor que realmente requerimos. El tramo desde el medidor hasta la cisterna (acometida) lo instala el constructor o el propietario del edificio. No es necesario que el dimetro de la acometida sea igual al de la gua y medidor, se puede aumentar desde su conexin con el medidor especialmente cuando tiene grandes longitudes para de esta manera aminorar las prdidas de carga hasta el punto de salida en la cisterna.

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CUADRO IVPIEZAS Tinas de bao Bidet Ducha Escupidero dentista Inodoro con tanque Inodoro con vlvula de descarga Fregadero de cocina Bebedero Lavadora de platos Lavadero de ropa Urinario con tanque Lavabos Urinario con vlvula de descarga Manguera de jardnDIAMETRO MINIMO DEL TUBO DE ALIMENTACIN

PRESION MIN. EN M. 5 3 2 2 2 14 2 2 7 3.50 2 2 10 5

Q. MIN. EN LTS/SG. 0.30 0.07 0.20 0.10 0.10 2.50 0.20 0.05 0.30 0.30 0.10 0.15 0.25 0.20

3/4" 1/2" 1/2" 3/8" 1/2" 1 1/4" 1/2" 3/8" 1/2" 1/2" 1/2" 1/2" 3/4" 1/2"

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CURSO DE INSTALACIONES SANITARIAS IV CICLO 7

ANEXO 7 PERDIDAS LOCALIZADAS kACCESORIOS Codo de 180 Codo de 90 Codo de 45 "t" en la direccin del flujo principal "t" Flujo lateral Reduccin gradual Reduccin brusca "Y"en la direccin del flujo principal Vlvula de compuerta Vlvula de globo Medidor de agua Llave de insercin Llave de control Llave de perforacin Flotador Vlvula de pie Vlvula de check 1/4" 1/2" 10 - 13mm.2.5 2 0.5 1 2.5 0.3 0.5 1

k3/4" 1" 20 - 25mm.2 1.5 0.4 1 2 0.3 0.5 1

k1 1/4" 1 1/2" 32 - 40mm.1.5 1.3 0.4 1 1.5 0.3 0.5 1

k2" 4" 50 - 100mm.1 1 0.3 1 1 0.3 0.5 1

1 16 20 4 4 4 7 20 8 v h = k --------2g

0.5 12 16 2 2 2 4 16 6

0.3 9 13 1.5 1.5 1.5 3.5 13 4.5

0.3 7 12 1.5 1.5 1.5 3.5 10 3.5

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ANEXO VI

PERDIDAS DE CARGA POR RESISTENCIA CONTINUA

1a LINEA.- VALORES DE PERDIDA DE PRESION m/m 2a LINEA.- VALORES DE VELOCIDAD m/s

DIAMETRO EN PULGADAS Y MILIMETROS DEL TUBO3/8" Q (l/s) 0.05 0.08 0.12 0.15 0.18 0.20 0.22 0.25 0.28 0.30 0.32 0.35 0.38 0.0837 0.526 0.190 0.842 0.282 1.053 0.572 1.579 0.790 1.895 0.0476 0.497 0.0966 0.746 0.133 0.895 0.161 0.995 0.190 1.094 0.236 1.243 0.288 1.393 0.326 1.492 0.364 1.592 0.426 1.741 0.0461 0.572 0.0533 0.636 0.0655 0.700 0.0817 0.795 0.0996 0.890 0.113 0.954 0.126 1.018 0.147 1.113 0.171 1.208 0.0287 0.526 0.0324 0.564 0.0362 0.602 0.0424 0.658 0.0493 0.714 1/2" 3/4" 1" 1 1/4" 1 1/2"

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0.40 0.42 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70

0.186 1.272 0.203 1.336 0.229 1.430 0.275 1.590 0.324 1.750 0.378 1.910 0.435 2.068 0.497 2.223

0.0535 0.753 0.0584 0.790 0.0660 0.847 0.0792 0.941 0.0935 1.035 0.109 1.130 0.126 1.222 0.143 1.317 0.0193 0.521 0.0227 0.573 0.0265 0.625 0.0306 0.667 0.0346 0.729 0.0164 0.532

1" 0.75 0.80 0.85 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 0.161 1.411 0.180 1.505 0.201 1.598 0.222 1.693 0.266 1.884 0.316 2.068 0.366 2.260 0.422 2.444

1 1/4" 0.0392 0.781 0.0437 0.833 0.0488 0.884 0.0541 0.935 0.0647 1.040 0.0765 1.144 0.0893 1.248 0.103 1.352 0.116 1.455 0.130

1 1/2" 0.0185 0.570 0.0207 0.608 0.0231 0.646 0.0256 0.684 0.0306 0.757 0.0362 0.833 0.0422 0.908 0.0486 0.984 0.0550 1.060 0.0621

2"

2 1/2"

3"

0.0117 0.518 0.0136 0.565 0.0157 0.612 0.0178 0.659 0.0201

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1.560 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.25 3.50 3.75 4.00 0.144 1.663 0.164 1.768 0.181 1.870 0.199 1.976 0.218 2.080 0.256 2.288 0.303 2.496 0.346 2.704

1.135 0.0681 1.211 0.0774 1.287 0.0855 1.363 0.0944 1.438 0.103 1.514 0.122 1.665 0.142 1.817 0.163 1.968 0.186 2.120 0.210 2.271 0.244 2.460 0.274 2.650 0.311 2.839

0.706 0.0220 0.754 0.0250 0.800 0.0276 0.848 0.0305 0.895 0.0333 0.942 0.0394 1.036 0.0459 1.130 0.0528 1.225 0.0600 1.319 0.0678 1.413 0.0790 1.531 0.0889 1.548 0.101 1.766 0.112 1.884 0.0085 0.523 0.0093 0.550 0.0110 0.606 0.0128 0.661 0.0147 0.716 0.0168 0.771 0.0189 0.826 0.0221 0.895 0.0248 0.964 0.0280 1.033 0.0310 1.100 0.0068 0.517 0.0078 0.557 0.0088 0.597 0.0102 0.647 0.0115 0.697 0.0129 0.746 0.0145 0.797

2" 4.50 5.00 6.00 0.138 2.119 0.166 2.355 0.229 2.826

2 1/2" 0.0384 1.237 0.0464 1.375 0.0634 1.650

3" 0.0177 0.896 0.0216 0.995 0.0293 1.195

4" 0.0049 0.519 0.0059 0.577 0.0081 0.693

6"

8"

CURSO DE INSTALACIONES SANITARIAS IV CICLO 11

7.00 8.00 9.00 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 24 26 28 30 35

0.298 3.297 0.376 3.768 0.463 4.239 0.556 4.710

0.0833 1.925 0.106 2.200 0.129 2.475 0.155 2.755 0.181 3.025 0.214 3.300 0.246 3.575 0.281 3.850 0.316 4.125 0.354 4.400 0.394 4.675 0.435 4.959

0.0384 1.393 0.0486 1.592 0.0597 1.791 0.0717 1.990 0.0849 2.189 0.0987 2.388 0.113 2.587 0.130 2.786 0.146 2.985 0.163 3.184 0.182 3.383 0.201 3.582 0.221 3.781 0.241 3.980 0.286 4.378 0.331 4.776 0.381 5.174

0.0106 0.808 0.0134 0.924 0.0166 1.040 0.0199 1.155 0.0236 1.270 0.0274 1.386 0.0315 1.501 0.0360 1.717 0.0405 1.732 0.0454 1.848 0.0504 1.963 0.0558 2.079 0.0612 2.194 0.0668 2.310 0.0794 2.541 0.0920 2.772 0.106 3.003 0.121 3.234 0.136 3.465 0.178 4.042 0.0030 0.509 0.0036 0.566 0.0043 0.623 0.0050 0.679 0.0058 0.736 0.0066 0.792 0.0074 0.849 0.0083 0.906 0.0092 0.962 0.0102 1.019 0.0112 1.075 0.0122 1.132 0.0145 1.245 0.0168 1.358 0.0194 1.472 0.0221 1.585 0.0249 1.698 0.0326 1.981 0.0023 0.541 0.0026 0.572 0.0029 0.604 0.0031 0.636 0.0037 0.700 0.0043 0.763 0.0049 0.827 0.0056 0.890 0.0063 0.954 0.0083 1.113

CURSO DE INSTALACIONES SANITARIAS IV CICLO 12

40

0.225 4.620

0.0413 2.264

0.0105 1.272

CURSO DE INSTALACIONES SANITARIAS IV CICLO 13