Unidad 1 Instalaciones Hidráulicas

7/17/2019 Unidad 1 Instalaciones Hidráulicas

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U N ID AD 1 IN STALACIO N ESH ID RÁU LICAS

1.3 Calculo de la Demanda y Gasto de Operación

1.4 Calculo de Unidades de Consumo1.5 Calculo de Perdidas de Presión Equipó #



1.3 Calculo de la Dem anda yGasto de Operación

es un con!unto de tu"eras y cone$iones dedi%erentes di&metros y di%erentes materiales' paraalimentar y distri"uir a(ua dentro de la

construcción.

Dotación de agua para el consumo diario

)as instalaciones *idr&ulicas dentro de laconstrucción a(rupan a las si(uientes redes detu"eras+, -u"eras del medidor a la cisterna al tinaco o alos mue"les., -u"eras de la cisterna al tinaco o al equipo de

presión., -u"eras del tinaco o del equipo de presión a losmue"les.Las características que deben tener estas redesson las siguientes:

/ De"en de conducir el a(ua a presión con unmnimo de p0rdidas de car(a./ De"en de instalarse con %acilidad.

/ De"en de durar "astante tiempo

)os aparatos pueden diidirse en tres(rupos de acuerdo con el uso al cualse destinan +1) Evacuadores, 2. C., in(itorios, ertederos2) De limpieza de objetos, re(aderos, )aaplatos, )aaderos3) De higiene corporal, )aa"os, 6e(aderas, -inas

, 7idets



• Para el proyecto de suministro de a(ua de un edi%icio setendr& que determinar la cantidad total de a(ua necesariapara satis%acer las necesidades que se requieran

au$ili&ndose en tres m0todos+

* mtodo estadístico: !litros " persona " día)#* mtodo es la demanda de agua:!litros " minuto)* uso del concepto de equivalencia de los aparatos en unidadmueble:$%)

Una e8 determinada lacantidad de a(ua quese necesita sedeterminaran tam"i0nlos alores que de"ede tener las

capacidades detinacos cisternas y losdi&metros de lastu"eras y lascapacidades de las"om"as

En instalaciones

hidr&ulicas dotaci'nsigni(ica:)a cantidad de a(ua enpromedio que consumeuna persona durante elda para cu"rir susnecesidades "&sicas y la

unidad de medición es9lts.:



consumos de agua mediosaceptables por habitante por día

-ipo de edi%icación Dotación

;a"itación en 8onas rurales <5 lts.= persona = da

;a"itación tipo popular 15> lts.= persona = da

Departamento de lu!o 5> lts.= persona = da

6esidencias con al"erca 5>> lts.= persona = da

Edi%icio de o%icinas ?> lts.= persona = da

;oteles con todos los sericios >>@ 5>> lts.= persona = da

Cines lts.=espectador =%unción

a"ricas sin=consumo=industrial A>@1>> lts.= o"rero = da

7aBos p"licos >>@5>> lts.= persona = da

Escuelas primarias 5> lts.=alumno = da

Escuelas secundarias y superiores 5>@1>> lts.= alumno = da

Clu"es con sericio de "aBos 3>>@5>> lts.= "aBista = da

6estaurantes 1>@15 lts.= comensal = da

)aanderas >@4> lts. = (. de ropa seca

;ospitales re(ionales >> lts.= cama = da

;ospitales de 8ona 3>> lts.= cama = da

;ospitales con todos los sericios 35>@1>>> lts.= cama = da

ardines 5 lts.= m de c0sped

Fseo de "aBos lts.= m de super%icie

Gara!e pu"lico 5>>> lts.= edi%icio

6ie(o de patio lts.=m de super%icie



Tipo de edifcación Dotación

Hoteles y casas dedepartamentos

200-450 lts.persona día

!asas de ofcinas "0-#20 lts.persona día

consumo de a(ua m&s coneniente para losdistintos aparatos y la presión media necesaria

$%&

%parato

$'&Di(metro

dela tubería$pulgadas

&

$!&)resión$*gcm2

&

$D&!audallts. porminuto

+a,abo a / 0.5 #2

1rio de cierreautom(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 tan8uede descarga

a / 0.5 #2

7ater closet con ,(l,ulade descarga

# 0.3 a#.4"

35 a #50

9ingitorio con ,(l,ula dedescarga

# #.0: "0

9anga de ;ardín< de #5

m.

/ 2.#: 20



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 alsistema< entrar(n enoperación simult(nea en un instante dado. =l eecto de cada aparato 8ueorma 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 delaparato $t&.i se considera 8ue en una instalación de n aparatos< un n@mero m de >stos seencuentre enuncionamiento simult(neo por m(s del #E del tiempo< se puede e?presar asíA



) es la probabilidad de no encontrar ning@n aparatouncionando.+os t>rminos altantes de la serie sonA

8ue corresponde a la orma dada en las tablas de distribución binomialde 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 aparatossupuestos.



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

consumo se realiFa de ormaid>nticaG la modifcación se da en la lectura del caudal m(?imo probable<8ue se halla de lasfguras # y 23G donde se realiFa una reducción del caudal promedio de losaparatos respecto del8ue usa el m>todo original.

igura I #.a. !JKL% D= D=9%D% HJT=K 9MDNN!%D



igura I #.b. !JKL% D= D=9%D% HJT=K 9MDNN!%DM



Una unidad de

consumo es elcaudal querequiere porminuto cadaaparato para su

"uen%uncionamiento yes equialente aunos 5 litros porminuto.

1.4 Calculo de Unidad de Consum o

U n i d a d e s de c o n s u m oFparato o (ruposde aparatos

UsoPu"lico

UsoParticular

orma deinstalación

2ater closet 1> A &lula dedescar(a

2ater closet 5 3 -anque dedescar(a

)aa"o 1 Gri%o7aBera 4 Gri%oDuc*a 4 &lula

me8cladorare(adero 4 Gri%oPileta de o%%ice 3 / Gri%oin(itorio depedestal

1> / &lula dedescar(a

in(itorio mural 5 / &lula dedescar(a

in(itorio mural 3 / -anque dedescar(a

Cuarto de "aBo

completo

/ < &lula de

descar(a para el2C.Cuarto de "aBocompleto

/ A -anque dedescar(a para el2C.

Duc*a adicional / alularme8cladora

)aadero / 3 Gri%oCom"inación de%re(adero

laadero.

/ 3 Gri%o



Consum o Potale

Para casas uni%amiliares yedi%icios con pocos sericiosinstalados est& !usti%icadotomar nte(ramente estasci%ras porque e$isten pocosaparatos y es admisi"le quetodos ellos puedan %uncionar

simult&neamente.

Fl(unas instalaciones pueden presentarnecesidades especiales en cuyo caso el caudalnecesario de"e determinarse de modo que satis%a(aa dic*as necesidades.

. En los *oteles casas deo%icinas escuelas y casascon muc*as iiendas sinem"ar(o es ra8ona"le y*a"itual admitir que notodos los aparatos%uncionansimult&neamente.



M étodo de Calculo

)a %inalidad de esta metodolo(a de c&lculo es la de di%undiruna %orma sencilla de o"tener los di&metros mnimosrequeridos en una instalación *idr&ulica (aranti8ando elsuministro de a(ua adecuado y necesario lo cual redundar&en un e%iciente %unciona@miento ' as como en un a*orrosu"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%aora"le 9Ps H I(=cm:

Presión li"re 9Pl H I(=cm:

)on(itud equialente 9) H m:

actor de presión 9p H I(=cm:

Di&metro del ramal principal 9J H pul(: y elocidad de %lu!o 9 H m=s:



1.! Calculo de Perdidas de Presión

!lasifcación de lasp>rdidas de carga

En la pr&ctica las tu"eras no est&n constituidas e$clusiamente portu"os rectilneos y no siempre comprenden tu"os del mismo di&metro.;ay tam"i0n pie8as especiales tales como contadores codos &lulaspie8as de deriación reducción o aumento de di&metro etc.

responsa"les de nueas p0rdidas que a continuación se descri"en+

erdidas por (ricci'n !arga o +ozamiento),Kon ocasionadas por el moimiento del a(ua en la propia tu"era que causa una cada depresiónconsiderando que el caudal est& muy a%ectado por las p0rdidas de presión por %ricción en elinterior 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 quese desea conserar para el a(ua las ta"las permitir&n determinar el di&metro m&sconeniente para cada alor del caudal del a(ua.)as tu"eras de co"re latón y pc como no tienen ru(osidades est&n incluidas entre las lisas.)as tu"eras de *ierro y acero (alani8ado y las de %undición al paso de los aBos se uelen"astantes ru(osas y por lo tanto de"en ele(irse sus di&metros con mayor *ol(ura.



%todo de longitud equivalente de tuberías

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

e$tensiones tales que correspondan a la misma perdida de car(a quecausaran las pie8as especiales e$istentes en la tu"era.

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

una e$tensión irtual de tu"era se puede calcular por la %ormula de

Darcy@2eis"ac*.



valores para las e-tensiones (icticias correspondientes a las piezasespeciales . prdidas m&s (recuentes en tuberías,

Di(metro$)lg.&

!odo:0I

!odo45I

Te1iro de

:0I

Te)asorecto

L(l,ulade

compuerta

L(l,ulade

plato

L(l,ulade

(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



!alculo por la e?presión general

de las perdidas locales.est& "asada en el teorema 7orda@70lan(erel cual dice Len cualquier ensanc*amiento"rusco de sección *ay una p0rdida de car(alocal medida por la altura cin0ticacorrespondiente a la p0rdida de elocidadM.Por lo que la perdida local se consideracomo una %unción directamente

proporcional de la car(a de elocidad esdecir+

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