Memoria de cálculo de la instalación hidro-sanitaria.

1. Descripción del edificio. Casa habitación de interés medio , planta baja y dos niveles. Ubicada en Carlos R. Smith “34 Col. Campestre, Xalapa, Ver.Acceso al suroeste por un callejón sin nombre, cochera al frente:; sala, comedor, cocina ( con fregadero), ½ baño con WC (flux) y lavabo. 1er piso: Patio de servicio, lavadero, lavadora y calentador. 2do piso: 2 recámaras y baño con WC (tanque) , lavabo y regadera, jardín hacia la calle Cancún, zona de tendido en la azotea. Suministro de agua cada 24 hras. (Presión insuficiente)

2. Planteamiento del Problema de abastecimiento de agua y/o suministro de agua. Calcular el abastecimiento de agua del edificio. Tener en cuenta que el suministro es cada 24 hras y no hay presión suficiente. Determinar: Gasto total (Ql), demanda diaria (dd) en función del número de personas, capacidad de almacenamiento, volumen del tinaco y cisterna, volumen de protección contra incendio si la casa cuenta con 240 m2 de terreno, 100 m2 de construcción, 80 m2 de jardín, y 50 m2 de patio mas 100 m2 de azotea y 24 m2 de cochera.

3. Demanda diaria en función del no. de personas.

Datos del problema.No. de recámaras: 2M2 de patio: 174 m2 M2 de jardín: 80 m2

M2 de construcción: 100 m2

Datos de tablaGasto/ Persona/Día (qpd) : 250 lt/sGasto/Aseo/Dia (qad) : 2 lt/m2/ díaGasto/Riego/Día (qrd): 5 lt/m2/ díaGasto protección incendios (qi): 40 lt/m2

Fórmulasa. No de personas = 2persxrec + 1

= 2rec x 2 + 1 = 5 personas

b. qp = No. de personas x qpd = 5pers x 250 l/p/d = 1250 l/d

c. qa =M 2 de patio x qad = 174 m2 x 2lt/m2/ día = 348 lt/d

d. qr=M2 de jardín x qrd = 80 m2 x 5lt/m2/día =400 lt/día

e. qi= M2 de construcción x qi = 100 m2 x 40 lt/m2

= 4000 lts.

Qtotal= qp + qa + qr+ qi = 1250 lt/d+ 348 lt/d + 400 lt/d + 4000 lts = 5998 lts.Dd= Eqd= qp + qa + qr = 1250 lt/d + 348 lt/d+ 400 lt/ d = 1998 l/d

Volumen de alm. de las personas Vol. de alm. de las personas = 80% qp

= 0.80 x qp = 0.80 x 1250lt/d

= 100 lt/d

Cap. de almacenamiento Cap. alm. = 80%qp + 100%qi = 0.80 x 1250lt/d + 4000 lts = 1000lt/d + 4000 lts = 5000 lts

Cap. del tinaco Cap. tin. = 25 % vol. de alm. de las personas = 0.25 x 1000 lt/d = 250 lt/d

Cap. de la Cisterna Cap. cist. = 75% vol. de alm. de las personas + 100% qi = 0.75 x 1000 lt/d + 4000 lts = 4750 lts

NOTA: Si no existe cisterna, la capacidad del tinaco será del 100% del volumen del almacenamiento de las personas.

75% (80% qp) + 100% qi

25%(80%qp)

Tinaco

Cisterna

Dimensión de cisternas económicas.

Datos VC= 4750 lts Por lo tanto VC m3 = 4750/ 1000= 4.75 m3

Fórmulas 1000 lts = 1 m3

Vol= s x h S= v/h = 4.75m3 /1 = 4.75 m2

Cisternas económicas.En una hilera de compartimentos

a = √25¿¿¿

= √2 (4.75m2 ) (1+1 )2(1)

= 2.18 m

b = √ 25n+1 = √2 (4.75m2 )

1+1

= 2.18 m

En dos hileras de compartimentos

a = √65 (n+2 )3n

= √6 (4.75m 2 ) (1+2 )3(1)

= 3.1 m

Diseño de cisternas. Especificaciones.

B

Losa de concreto: 10 cm

Cámara de aire: 30 cm

Pend. 2% : 6 cm

Cárcamo: 30 cm

Plantilla: 6 cm

TOTAL: 82 cm

- 36 cm

46 cm

H: 2.10m – 0.46 m : 1.64 m

H

60

60

a

b

A

7. Demanda diaria en función del No. de muebles

Datos del problema Datos de las tablas Fórmulas Notas

Col. 1 Tipo de mueble Col. 2 q/M l/min D. Di = 0.36 Qmax . h h=entre 1 y 4 hrs Col. 8 Número de muebles Col. 3 No. de grifos Q max = Qt . K DD≥Cap. Alm. De las personas

K = 1/√(n-1) K ≥ 30

Fórmula Sust.

K = 1/√(n-1) = 1/√(8.13-1) = 0.375 ≥ 0.30

Qmax = Qt x K = 113.15 l/min x 0.375 = 42.43 l/min

D. D = 0.36 Qmax . h = 0.36 x 42.43 l/min x 60min = 916.48 lts 0.36 x 42.43 x 66 = 1008.13lts

Cap. Alm. De las personas = 1000 por lo que se aumenta el tiempo a 66 min

TABLA DE CORRECCIÓN DE GASTOS Y No. DE GRIFOS1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tipo de mueble

q/mueble según tabla l/min

No. de

grifos por

mueble

% segú

n gast

o

Grifos por

mueble corregid

o

q/grifo con

S.A.C. l/min

q/mueble corregido l/min

No. total de

muebles

No. total de

grifos

Gasto

total

WC(tanque)

12 1 0.8 0.8 12 9.6 1 0.8 9.6

WC (flux) 75 1 0.13 0.13 75 9.75 1 0.13 9.75Lavabo 12 2 0.8 1.6 9 14.4 2 3.2 28.8

Regadera 20 2 0.5 1 15 15 1 1 15Vertedero 20 1 0.5 0.5 20 10 1 0.5 10Lavadero 20 1 0.5 0.5 20 10 1 0.5 10Lavadora 20 2 0.5 1 15 15 1 1 15Fregadero 20 2 0.5 1 15 15 1 1 15

n = 8.13

Qt=113.15 l/minCol. 4 % según gasto q = 10 lts = 1 1/1.0 = 1 ; 1/1.2 = 0.8 ; 1/2.0 = 0.5 ; 1/7.5 = 0.13

Col. 5 Multiplicamos columna 3 x 4

Col. 6 Grifos con Serv. Agua caliente gastan 75% q x 0.75 por lo tanto 12 x 0.75 = 9 ; 20 x 0.75 = 15

Col. 7 Multiplicar col. 5 x col. 6

Col. 9 Multiplicar col. 5 x col. 8

Col. 10 Multiplicar col. 7 x col. 8

8. Calculo del servicio de agua caliente

Determinar la cantidad de agua caliente que gasta el edificio

1.- En función del No. de personas. Si el gasto de agua por persona utilizado es de 250 l/día considerando que el agua caliente corresponde a 1/3 del gasto de agua.

Datos

q A.C. /p/dia = 250/3 = 83.3 l/dia

Fórmulas

Q.A.C = qp x No. personas = 83.3 l/p/d x 5 personas = 416.5 l/d

Consumo Máx. horario = (1/7) Q.A.C. lts = 416.5/7 = 59.5 lts(en relación al consumo diario)

Duración del periodo = 4 hrs el nuestro = 65 min = 1.08 hrsde consumo máximo

Cap. Calentador = lts/7 = 416.5/7 = 59.5 lts/hr (calentador de paso) (en relación al consumo diario)

Cap. Del depósito = lts/5 = 416.5/5 = 83.3 lts (calentador de deposito)(en relación al consumo diario) si mi dep. es de 83.3 x 0.75 =

Determinar el consumo diario

Qmax horario x h = 59.5 lts/hr x 1.08 hrs = 64.26 lts/dia

2.- En función del No. de muebles

Datos l/h Fórmula

Lavabo 8 Coef. De consumo máximo 0.30(vivienda)Regadera 40 Qmax = 163 l/hr x 0.30=48.9 l/h por lo tanto Cons.Diario = 48.9 x 1.08Fregadero 40 Coef. Almacenam. = 0.70 = 52.8 ltsLavadora 75 Cap. Calentador = Cons.Diario x coef = 52.8lts x 0.70

163 l/hr = 36.9 lts/hr

9. Calculo del calentador y del deposito de agua caliente

Hay que calentar 64.26 lts al día si tengo un depósito de 45 lts su cap. útil es del 75% por lo tanto 45 x 0.75 = 31.5 lts el tiempo 1.08 hrs.64.26 lts 31.5 lts = 32.7 lts ÷ 1.08 hrs = 30.2 l/h Eficiencia del calentador.Calentador Instantáneo

64.26 lts ÷ 1.08 hrs = 59.5 lts/hr

Para un deposito de 135 lts su cap. útil es 75% por lo tanto 135 x 0.75 = 100 lts.Si el gasto diario es de 416.5 lts y el tiempo máx. es 4hrsLa eficiencia del calentador será: 416.5 lts – 100 lts = 316 lts ÷ 4 hrs = 79 lts / h

Tabla V. Presiones y caudales necesarios para los distintos artefactos*

(A)Artefacto

(B)Diámetro

de la tubería

(pulgadas)

(C)Presión(kg/cm2)

(D)Caudal

(litros por minuto)

Lavabo 3/8 0.58 12Grifo de cierre automático 1/2 0.87 10Lavabo público 3/8” 3/8 0.73 15Fregadero 1/2" 1/2 0.36 15Bañera 1/2 0.36 25Lavadero 1/2 0.36 20Ducha 1/2 0.58 20Water closet con tanque de descarga

3/8 0.58 12

Water closet con válvula de descarga

1 0.73-1.46 75-100

Mingitorio con válvula de descarga

1 1.09 60

Manga de jardín de 15 mts 1/2 2.19 20

Tabla VI. Caudal correspondiente a cada clase de artefactos en unidades de consumo*Unidades de consumo

Artefacto o grupo de artefactos Uso público

Uso particular Forma de instalación

Water closet 10 6 Válvula de descargaWater closet 5 3 Tanque de descargaLavabo 2 1 GrifoBañera 4 2 GrifoDucha 4 2 Válvula mezcladoraFregadero 4 2 GrifoPileta de office 3 GrifoMingitorio de pedestal 10 Válvula de descargaMingitorio mural 5 Válvula de descargaMingitorio mural 3 Válvula de descargaCuarto de baño completo 8 Válvula de descarga para el WCCuarto de baño completo 6 Válvula de descarga para el WCDucha adicional 2 Válvula mezcladoraLavadero 3 GrifoCombinación de fregadero y lavadero

3 Grifo

Tabla X. Consumo de agua caliente por persona en varios tipos de edificios*Temperatura: 60º C, excepto en restaurantes a 80º C

Clase de edificio

Agua caliente necesaria, en

litros por persona y día

Consumo máximo horario

en relación al consumo diario

Duración del periodo de consumo

máximo (horas)

Capacidad de almacenamiento

en relación al consumo diario

Capacidad del calentador en

relación al consumo diario

Viviendas, apartamentos, hoteles

150 1/7 4 1/5 1/7

Oficinas 7.5 1/5 2 1/5 1/6

Fábricas y talleres 20 1/3 1 2/5 1/8

Restaurantes7 litros por

comida y día1/10 1/10

Restaurantes (tres comidas diarias)

1/10 8 1/5 1/10

Restaurantes (una comida diaria)

1/5 2 2/5 1/6

Tabla 4.2. Consumo de agua caliente por aparato*Litros de agua por hora y por aparato

Casa de apartamentos

Club Hotel FábricaCasa para despachos

Vivienda Escuela

Lavabo privado 8 8 8 8 8 8 8Lavabo público 15 25 0 45 25 55Bañera 75 75 75 120 75

Lavaplatos 55200-600

200-800 75-400 55 75-400

Fregadero 40 80 80 80 40 40Lavadero 80 100 100 80Pileta de office 20 40 40 20 40Ducha 280 560 280 840 280 840Vertedero de aguas sucias

75 75 120 75 60 60 75

Coeficiente de consumo máximo

0.30 0.30 0.25 0.40 0.30 0.30 0.40

Coeficiente de almacenamiento

1.25 0.90 0.80 1.00 2.00 0.70 1.00

Tabla 3.1. Consumo de agua por persona y día (litros)Hoteles y casas de apartamentos 200 a 450Casa de oficinas 60 a 120Casas de viviendas por ocupante, incluyendo cocina, baño y lavadero 120 a 300Caballo (invierno: 15 a 30 litros; verano: 30 a 70 litros) 45Vaca 45Cerdo 4Oveja 4Gallina (por 100 cabezas) 15Riego de campos y jardines (manga de ½”), por hora 750Riego de campos y jardines (manga de ¾”), por hora 1100Riego de césped (rociadores de lluvia), por hora 450

Diámetros equivalentes según unidades muebles de acuerdo a fórmulas de Saph y ShoederDiámetro Sin Conmm. Pulg. Flux Flux.13 1/2 12 119 3/4 21 525 1 30 1032 1 ¼ 112 3538 1 ½ 188 81

50 2 380 258

UNIDADES MUEBLECONCEPTO UM

WC. con fluxómetro 10Mingitorio con fluxómetro 10WC. tanque bajo 5Mingitorio tanque bajo 3Lavabo 2Regadera 4Fregadero 4Lavadero 4