MEMORIA CALCULO

DISEÑO HIDRÁULICO

PROYECTO:

Armero IV

PROPIETARIO:

ARMERO CONSTRUCTORA S.R.L.

USO:

Edificio de Apartamentos

No. De niveles:

Tres (03)

MÉTODO:

ALTURA O CARGA PIEZOMETRICA (TEOREMA BERNOUILLI)

CONCEPTOS FUNDAMENTALES:

MÉTODO: INSTALACIONES SANITARIAS PARA EDIFICIOS (ARQ. MARIANO RODRÍGUEZ AVIAL)

CODIA 13020

viernes, 21 de abril de 2023

Ing. Martin E. Arias Castellanos

Santo Domingo, República Dominicana.

SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE PARA EDIFICACIONES

Datos del ProyectoNombre: Armero IVPropietario: ARMERO CONSTRUCTORA S.R.L.Nº de Niveles: Tres (03)Uso: Edificio de Apartamentos

DETERMINACIÓN DEL CAUDAL

Localización del Tramo Cantidad de Aparatos de ViviendaCaudal total

Nº Desde Hasta Ubic. Inod. Bañeras Lavam. Jardin Freg. Lavadero Lav. Elect. Calentador Jacuzzi Pileta Duchas

a Central Baño Princ. Ramal 1 1 1 0.50 lits/segb Central Lav. - Freg. Ramal 1 1 1 0.55 lits/segc Central Calentador Ramal 1 0.40 lits/segd Central Baño Común Ramal 1 1 1 0.50 lits/seg

C1 Techo Central Columna 2 2 2 1 1 1 1 1.95 lits/segC2 Distribuidor Techo Columna 6 6 6 3 3 3 3 5.85 lits/segA Bomba - Tramo B Col. C2 Distribuidor 12 12 12 6 6 6 6 11.70 lits/segB Tramo C Baño Garita Distribuidor 1 1 1 0.45 lits/segC Bomba - Tramo A Tramo B Distribuidor 1 1 2 0.60 lits/segD Bomba Tramo A - C Distribuidor 13 12 13 2 6 6 6 6 12.30 lits/seg

-

Método: Primer Procedimiento

Nota: 1) Para el calculo de porcentaje de simultaneidad de uso, el programa toma como aparato mas critico el inodoro, por ser el único aparato que consume aun sin estar en uso.


DETERMINACIÓN DEL CAUDAL

85.00% 0.43 lits/seg85.00% 0.47 lits/seg

100.00% 0.40 lits/seg85.00% 0.43 lits/seg50.00% 0.97 lits/seg40.00% 2.34 lits/seg29.00% 3.39 lits/seg85.00% 0.38 lits/seg70.00% 0.42 lits/seg28.60% 3.52 lits/seg

- -

Porciento Simultáneo

de UsoCaudal

último Total

Para el calculo de porcentaje de simultaneidad de uso, el programa toma como aparato mas critico el inodoro, por ser el único aparato que consume aun sin estar en uso.



CÁLCULO DEL DIÁMETRO DE LAS TUBERÍASMétodo de la Velocidad

Presión Altimétrica Necesaria: 24.50 M.C.A. ( Po/γ)Altura de la Salida Más Crítica: 8.85 Mts. (Z)Presión mínima asignada en conexión a derivación: 10 PSIPresión máxima asignada en conexión a derivación: 60 PSI

Datos de salida:

Desnivel entre presión y altura de salida: 15.65 MtsLos valores de velocidad deben estar entre 1.00 a 1.50 mts/seg. ó proximosPresión óptima para el Sistema: ### 34.79 PSIPresión mínima en derivación considerada: 10 PSI equivalente a 7.04 M.C.A.Presión máxima en derivación considerada: 60 PSI equivalente a 42.26 M.C.A.Presión Final en derivación considerada: P1/γ = Po/γ - Z - H = 7.51 M.C.A. =10.66 PSI OK!! Presión adecuada

Tramo

Gasto Velocidad

q V D L J JL Σ K Σλ JL+Σλ

Lits/seg Mts/seg mm pulg Mts. Mts. Mts. Mts. Mts.

a 0.43 1.118 22 2.25 0.1320 0.2970 2 4 0.2548 0.5518

b 0.47 1.230 22 3.10 0.1560 0.4835 2 4 0.3084 0.7918

c 0.40 1.052 22 4.35 0.1187 0.5164 2 4 0.2257 0.7421

d 0.43 1.118 22 9.70 0.1320 1.2803 3 6 0.3823 1.6626

C1 0.97 0.855 1 1/2'' 8.85 0.0416 0.3679 2 1 2.5 0.0932 0.4611

C2 2.34 1.155 2 '' 8.85 0.0491 0.4341 2 1 2.5 0.1698 0.6039

A 3.39 1.071 2 1/2'' 35.10 0.0326 1.1430 4 2 1 6 0.3510 1.4940

B 0.38 0.755 1 '' 28.05 0.0555 1.5558 1 1 2.5 0.0726 1.6284

C 0.42 0.829 1 '' 1.05 0.0653 0.0686 1 1 0.0350 0.1036

D 3.52 1.111 2 1/2'' 0.30 0.0347 0.0104 1 1 1.5 0.0943 0.1047

Diámetro de la tubería (Ø)

Longitud Del Tramo

Pérdida de carga contínua por metro

Pérdida de carga contínua del tramo

Valores de coeficientes para resistencias aisladas

Pérdida de carga

continua por resistencia

aislada

Pérdida total de

carga en el tramo

(H)Resist. total en el tramo

Codo a 90°

Red. de sección

T paso directo

T en deriv.

T en confl.

SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE PARA EDIFICIOS


CÁLCULO DEL SISTEMA HIDRONEUMÁTICO

VA = 27.5 xq

X( Pa 1 ) X ( Pb 1 ) en Gals.

NC Pa Pb

P = Q x H en H P75

Q x T en Gals.

DONDE DESCRIPCIÓN VALOR

q = Caudal máximo del diseño de tuberías en L/S 1.03 Lit/Seg Nc = Número de ciclo ( No. de arranques en una hora) 20 Uds. Tc = Tiempo de ciclo en segundos 180 Seg. h = Altura de la edificación en mts 6.26 MTS. Pc = Profundidad de la cisterna 2.50 MTS.

H = Altura para presión necesaria en mts. 15.33 MTS. Ip = Incremento de presión Asignado (mínimo 20%) 25 % Pb = Presión mínima requerida en altura (expresada en atmósferas) 2 Atm. Pa = Presión máxima = Pb+ incremento de presión asignado 2.5 Atm. T = Tiempo de duración con servicio de agua, sin reabastecimiento. 5 Días Hac. = Número de personas por vivienda 6 H/Viv. Dot. = Dotación o consumo de hab. Por dia 250 L/H/D Viv. = Número de viviendas o Aptos. en consumo 6 Uds.

Determinación de DATOS

Q= q x 60Tc

Q= 1.03 x 600.343 lts/seg180

Vólumen del Tanque de Presión

Vol. del autoclave .+ .+.

Potencia de la bomba

Vol. del depósito Cisterna VD =

.=

Q= 0.343 litros/seg x 60 = 20.60 litros/min.

VA = 27.5 x20.60

x( 2.5 + 1 ) x ( 2.0 + 1 ) = 594.82 lits.

20 2.5 2.0

VA = 594.82 x 1.25 = 743.53 lits. 196.44 Gls.

USAR TANQUE PRESURIZADO DE 200 Gls.

Q= 1.030 litros/seg h= 2.50 + 25.00 = 27.50 mts.

P = 1.03 x 27.500.38 USAR BOMBA DE 0.50 HP

75

Para la configuración del automático, la bomba deberá encender cuando el manómetro

alcance una presión igual a los: 11 PSI Y detenerse al llegar a los: 35 PSI

Se requiere que el depósito tenga capacidad para un T = 5 dias sin reabastecimiento .

Total de Habitantes Viv. x Hac. = 6 x 6 36 Habitantes

El consumo diario será Hab. x Dot. = 36 x 250 = 9000.00 litros/dia

Totalizando un Gasto de 9,000.00 x 5 = 45000.00 lits. 45.00 mt³

Volúmen en Gls. = 45,000.00.= 11,889 Gls.3.785

Dimensiones posibles :

Fijar Largo = 4.50 mts. Fijar Ancho = 4.00 mts. Profundidad = 2.50 mts.

Potencia de la bomba

Vol. del depósito Cisterna VD = Q x T

. =

SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE PARA EDIFICIOS


CÁLCULO DEL SISTEMA DE AGUA CALIENTE

Diseño solo para: Cada Apartamento

Datos de entrada:

Temperatura ambiente del agua en grados celcius: 22 C°Temperatura necesaria a calentar el agua ambiente en grados celcius: 80 C°Temperatura ideal del agua a consumir en grados celcius: 40 C°Tiempo para calentamiento del agua en minutos: 20 min.Porciento de incremento debido a pérdidas: 15%

Tipo de Aparato CantidadBañeras 2 Uds.Lavamanos 2 Uds.Fregaderos 1 Uds.Lavaderos Uds.Jacuzzis Uds.Piletas Uds.Duchas Uds.Bides Uds.

202.00 lits.Porciento de Simultaneidad= 50.00%

Volúmen del tanque V= (Temp. ideal - Temp. ambiente) * A (Litros)(Temp. necesaria - Temp. ambiente)

Potencia del calentador C = V *(Temp. necesaria - Temp. ambiente) *(1+% incremento)

Tiempo de calentamientoDONDE:

A = Cantidad de agua a calentar, sumatoria de los consumos de aparatosV = Volúmen del tanque calentador con agua a 22 C°C = Potencia calorífica del calentador, en calorías/horas.

Datos de salida:

Volúmen del tanque a utilizar: 20.00 Gls.Potencia del calentador a utilizar: 15147.57 Cal/hrSi el calentador es eléctrico utilizarse de: 2.47 Kw.

Caudal a calentar A =

SISTEMA DE EVACUACIÓN PARA EDIFICACIONES

Datos del ProyectoNombre: Armero IVPropietario: ARMERO CONSTRUCTORA S.R.L.Nº Niveles: Tres (03)Uso: Edificio de Apartamentos

CÁLCULO DEL COLECTOR SECUNDARIO O INTERNOTipo de Tubería: PVC

28 lits.

Localiz. del Tramo Cantidad de Aparatos de ViviendaNº Desde Hasta Pend. Inodoros Bañeras Lavamanos Bides Fregaderos Lavaderos D. de piso

COLECTOR TIPO I

a Lavabo Inod. 1 % 1 1 2 ''

b Inod. D. piso 1 % 1 1 5 4 ''

c D. piso Bañera 1 % 1 1 1 7 4 ''

d Bañera Col. 1 1 % 1 1 1 1 10 4 ''

COLECTOR TIPO II

a Lavabo Inod. 1 % 1 1 2 ''

b Inod. D. piso 1 % 1 1 5 4 ''

c D. piso Bañera 1 % 1 1 1 7 4 ''

d Bañera Col. 1 1 % 1 1 1 1 10 4 ''

COLECTOR TIPO III

a Lavadero Lavadora 1 % 1 3 2 ''

b Lavadora D. piso 1 % 2 6 3 ''

b D. piso Col. 2 1 % 2 1 8 3 ''

COLECTOR TIPO III

a Fregadero Col. 1 % 1 3 2 ''

###

Unidad de Descarga (UD): Pendientes: Deberán ser 1%, 2% ò 4%

Caudal en UD

Diámetro en Pulgs

Nota: 1) Un Tramo que recoge un Inodoro deberá tener un diámetro mínimo de 3 pulgadas; si recoge dos o más, el mínimo será de 4 pulgadas. 2) Se debe tener en cuenta la secuencia de tramos para la acumulación de aparatos, debe acumularlos manualmente. 3) Tampoco se debe reducir el diámetro aguas abajo.



CÁLCULO DE COLUMNAS

si )

Número de niveles del edificio: 3 niv.

Datos de Columnas

Nº

C1 S 5.90 20 - 2 4 '' Primaria 8 3 '' ###

C2 S 5.90 16 - 0 3 '' - - - ###

C3 S 5.90 6 - 0 3 '' - - - ###

CP P 8.85 - 46.55 - 3 '' - - - Redistribuya

Método de calculo: En toda la Columna, (Diámetro Uniforme)Considerar Impurezas? Si o NO: (

Unidad Descarga (UD): 28 LitsColumna Sanitaria (S), Columna Pluvial (P)

Diámetro de la

Columna en Pulgs

Tipo de columna

de ventilación

Número de aparatos

que ventila la columna

Diámetro Columna

Ventilación en Pulgs

Tipo de Columna

Long. de Col. en Mts

Caudal en UD

Área recogida en Mts²

Cantidad de

Inodoros que

recoge

Nota: 1) Una columna que recoge un Inodoro deberá tener un diámetro mínimo de 3 pulgadas; si recoge dos o más, el mínimo será de 4 pulgadas. 2) Si se considera la descarga de impurezas en columnas de agua lluvia, el diámetro mínimo deberá ser de 3 pulgadas.



CÁLCULO DEL COLECTOR PRINCIPAL DE AGUAS NEGRAS

Localización del Tramo Cantidad de Aparatos de ViviendaNº Desde Hasta Pend. T acum T acum Inodoros Bañeras Lavamanos Jacuzzi Fregaderos Lavaderos Des. de P.

A R1 R4 2 % 3 3 3 3 30 4 '' ###

B R3 R4 2 % 6 6 6 6 12 12 126 4 '' ###

C R4 R6 2 % A 30 B 126 156 6 '' ###

D R6 R8 2 % C 156 3 3 3 3 186 6 '' ###

E R8 CLOACA 2 % D 186 1 1 1 193 6 '' ###

###

Tipo de Tubería: PVCUnidad de Descarga (UD): 28 LitsPendientes: Deberán ser 1%, 2% ò 4%

Caudal en UD

Diámetro en Pulgs

Nota: 1) Un Tramo que recoge un Inodoro deberá tener un diámetro mínimo de 3 pulgadas; si recoge dos o más, el mínimo será de 4 pulgadas. 2) Tampoco se debe reducir el diámetro aguas abajo.



CÁLCULO DEL COLECTOR DE AGUA PLUVIAL

Tipo de Tubería: PVC

si )Intensidad de lluvia considerada: 125 mm/h

Localización del Tramo Tramos Acumulados

Nº Desde Hasta Pend. T acum T acum T acumA TR1 Tramo B 2 % 32.15 32.15 3 '' ###

B Tramo A Tramo C 2 % A 32.15 32.30 64.45 3 '' ###

C Tramo B Tramo D 2 % B 64.45 46.55 111.00 3 '' ###

D Tramo C Tramo E 2 % C 111.00 31.45 142.45 4 '' ###

E Tramo D Contén 2 % D 142.45 13.35 155.80 4 '' ###

- - Mas pendiente

Area Total: 155.80 mt² ###

###

Considerar Impurezas ? Si o NO: (

Pendientes: Deberán ser 1%, 2% ò 4%

Área recogida por Col. en Mts²

Área Total en

Mts²

Diámetro en Pulgs

Nota: 1) Si se considera la descarga de impurezas, el diámetro mínimo deberá ser de 3 pulgadas. 2) Tampoco se debe reducir el diámetro aguas abajo.

SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALESDiseño de Tanque IMHOFF

SEGÚN REGLAMENTO


DATOS PARA EL DISEÑO:

Población: 180 HabitantesVida útil: 20 AñosTasa crecimiento poblacional: 4.00%Dotación: 200 litros/hab/diaPorcentaje de contribución: 80%Temperatura del mes más frio: 14 °CSólidos Suspendidos (Sol. Susp): 70 gr de SS/hab/diaPeríodo de retención hidráulica: 2 Horas (recomendado 2hrs.)Ancho abertura paso de sólidos: 0.15 mts (De 0.15 a 0.25 mts.)Ancho cámaras de Ventilación: 1.00 mts (1mt mínimo)Separación entre cámaras: 0.20 mts (0.20 mts. Mínimo)

El Caudal de tratamiento será:

Qp= 1000

Qp= 29 mt³/dia Qp= 1.20 mt³/hr

Población futura: Pob.* (1+r)^n= 394 Hab.

El Caudal de tratamiento futuro será:

Qpf=

Donde: r= Tasa de crecimiento poblacionaln= Tiempo de vida útil en años

Qpf= 2.63 mt³/hr Qpf= 63.10 mt³/dia

Sedimentador

El área será: A1= Qpf/CsDonde: Cs= Carga Superficial, que para Tanques IMHOFF Cs= 1.00 mt³/mt²/hora

A1= 2.63 mt²

Volúmen es: V= R*Qpf Donde: R= Período de retención hidráulica.

(Población * Dotación) *%Contribución

Qp * (1+r)ˆn

V= 5.26 mt³ L/Ancho=4

Si entonces Área= 4*Altura²

Ancho= √ (A1/4) Ased= 0.90 mtsL= Ased*4 L= 3.60 mts 0.90 mts

Tang 60°= 3.60 mts1 Ased/2

h1= h1= 0.80 mtsv= v1 + v2

A1= 0.40 mt²h2= h1-ancho paso h2= 0.65 mtsA2= h2*Ased A2= 0.59 mt²

Digestor

Volúmen del digestor:donde…

Vd= 1.081000

Como T°C es 14 de la siguiente tabla obtenemos fcr

Factor de capacidad relativa (fcr)5 2.0

10 1.415 1.020 0.7

>25 0.5

Vd= 13.61 mt³

Entonces el área superficial será:

Atotal= 11.90 mt²

Área de Ventilación es:

Avent.= 7.20 mt²

Verificando…

61% >30% OK ventilación adecuadaAtotal

Ahora calculamos las alturas dentro del digestor, sabiendo:

Ancho digestor (Adig)= ancho sedimentador (Ased)+ 2 ancho ventilación+ 2 ancho separación de cámarasAdig= 3.30 mts

Tenemos:

√3= h1

√3 (Ased./2) 1

A1= ½*Ased*h1

Sol. Susp*Pob*fcr fcr=

Temperatura °C

Avent.*100=

Zona de SedimentaciónZona de Sedimentación

h1= tang 30° *Adig/2 = 1.00 mts

V1= ⅓*h1*Adig*L sedimentador= 3.96 mt³

Vtotal= Vd=V1+V2= ⅓*Adig*h1*L sedimentador + Adig*h2*L sedimentador entones…

Despejando "h2", obtenemos:

h2= 0.90 mts

La longitud mínima del vertedero de salida será:

63.10 mt³/dia = 0.30 mtsChv 250.00 mt³/mt/hora

Donde:Qmax= Caudal máximo diario de diseño.Chv= Carga hidráulica sobre el vertedero, estará entre 125 a 500 mt³/mt/hora (recomendado 250)

Lecho de secado de lodos

Utilizando las fórmulas obtenemos lo siguiente:

Masa de sólidos que conforman lodos (Msd)= 8.97 Kg SS/dia

Densidad de lodos (plodo)= 1.04 Kg/litro

Porciento de Sólidos en el lodo (%sólidos)= 12.50%

Como para lo siguiente tenemos…

Volúmen diario de lodos digeridos (Vld)

Vld= Msdplodo*(% de solidos/100)

Vld= 69.02 litros diarios

Volúmen de lodos a extraerse del tanque (Vet)

Vet= Vld*Td Vet= 4.09 mt³1000

Tiempo de digestión en días (Td)5 110

10 7615 5520 40

>25 30

Para este caso Td será de: 59 dias

Considerando un espesor de lodos a secar igual a: 0.10 mts

El área de lecho de secado será de:

Alodo= 41.00 mt²

Lv= Qmax =

Temperatura °C

SEGÚN REGLAMENTO

Armero IVARMERO CONSTRUCTORA S.R.L.Tres (03)Edificio de Apartamentos

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