instalaciones hidrosanitarias

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA U-Z INSTALACIONES HIDRÁULICAS Y SANITARIAS INSTALACIÓN DE AGUA FRÍA 1 CHAVARRÍA GOÑI JOSÉ GUILLERMO NAVARRO REYES LINO DANIEL

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Dimensionamiento y calculo de una red hidrosanitaria para casa-habitación

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INSTITUTO POLITCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA Y ARQUITECTURA U-ZINSTALACIONES HIDRULICAS Y SANITARIAS

INSTALACIN DE AGUA FRA

1) Determinacin del nmero de personas.

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Proyecto Arquitectnico Captulo 2: Habitabilidad, Accesibilidad y Funcionamiento. Subcaptulo 2.1: Dimensiones y caractersticas de los locales en las edificaciones;Tabla 2.1; p. 216.De acuerdo con el tipo de edificacin que es de Servicios Administrativos (Oficinas) la suma de reas de trabajo ser de 251 a 2500 m2 por lo tanto se considerara: 6.00 m2/empleado.

2) Nmero de cajones de estacionamiento.

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Proyecto Arquitectnico Captulo 2: Perfil de las fachadas a la va pblica. Subcaptulo 1.2. Estacionamientos; 1.2.1 Cajones de estacionamiento; Tabla 1.1; p. 206.De acuerdo con el usodel edificacin que es de Servicios Administrativos (Oficinas) el nmero mnimo de cajones de estacionamiento ser: Oficinas mayores a 80m21 cajn por cada 30 m2 construidos.

3) Demanda diaria.3.1) Demanda para personas. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo geomtrico e hidrulico. Subcaptulo 2.6. Instalaciones hidrosanitarias en edificios; 2.6.1Datos de proyecto;Tabla 2.13; p. 980.De acuerdo con la tipologa del edificio que es de Servicios se tomara una dotacin de: Oficinas de cualquier tipo: 50 lts/persona/da

3.2) Demanda para cajones de estacionamiento. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo geomtrico e hidrulico. Subcaptulo 2.6. Instalaciones hidrosanitarias en edificios; 2.6.1Datos de proyecto;Tabla 2.13; p. 980.De acuerdo con la tipologa del edificio que es de Servicios se tomara una dotacin de: Estacionamientos: 8lts/cajn/da

3.3) Demanda para rea jardinada. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Proyecto Arquitectnico. Captulo 3: Higiene, Servicios y Acondicionamiento Ambienta Provisin Mnima de Agua Potable. Tabla 2.13; p. 980.De acuerdo con al tipo de edificacin, que para este caso se considera como Espacios Libres se tomara una dotacin de: Jardines y Parques: 5lts/m/da

4) Gastos de diseo.4.1) Gasto Medio Diario Anual. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 1: Datos de Proyecto. Subcaptulo 1.2. Gastos de diseo de conductos cerrados, canales y estructuras; 1.2.1. Sistemas para agua potable; p. 919Gasto medio diario anual. Expresado el l/s y se calcular con la expresin

4.2) Gasto Mximo Diario. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 1: Datos de Proyecto. Subcaptulo 1.2. Gastos de diseo de conductos cerrados, canales y estructuras; 1.2.1. Sistemas para agua potable; p. 919Gasto mximo diario. Se calculara afectando el gasto medio diario anual por un coeficiente de variacin diaria de acuerdo con la siguiente expresin:

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 1: Datos de Proyecto. Subcaptulo 1.2. Gastos de diseo de conductos cerrados, canales y estructuras; 1.2.1. Sistemas para agua potable; p. 920El coeficiente de variacin diaria (CVD) se tomar igual a 1.2

4.3) Gasto Mximo Diario. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 1: Datos de Proyecto. Subcaptulo 1.2. Gastos de diseo de conductos cerrados, canales y estructuras; 1.2.1. Sistemas para agua potable; p. 919Gasto mximo diario. Se calculara afectando el gasto medio diario anual por un coeficiente de variacin diaria de acuerdo con la siguiente expresin:

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 1: Datos de Proyecto. Subcaptulo 1.2. Gastos de diseo de conductos cerrados, canales y estructuras; 1.2.1. Sistemas para agua potable; p. 920El coeficiente de variacin horaria (CVH) se tomar igual a 1.5

5) Dimetro de la toma domiciliaria.

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.5.Redes; 2.5.1. Redes de distribucin de agua potable; p. 964Una primera estimacin del dimetro de las tuberas principales se lograra con la siguiente expresion:

6) Perdidas de friccin en la toma domiciliaria.

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.3. Tuberas a presin.; 2.3.3.Diseo hidrulico; p. 945Las prdidas por friccin se determinan mediante la frmula de Manning:

Dnde:

En este caso el coeficiente de rugosidad n es el mismo para PAD y para cobre (Tabla 2.2, NTCIH), por lo tanto se emplear la misma constante k en ambos casos, consecuentemente se podr realizar un solo clculo sumando la longitud equivalente L en la ecuacin de las perdidas por friccin.

DATOS.

LONGITUD EQUIIVALENTEPAD

PIEZALONGITUD (m)

Tubera5.00

Llave de insercin2.12

Llave de cuadro1.12

LONGITUD EQUIIVALENTE COBRE

Tubera1.20

Codo de 90 (4)0.84 (4)

Vlvula de globo6.72

Medidor8.96

Tee (sin cambio de gasto)0.28

28.76

7) Diseo de la cisterna y el tanque elevado.

De acuerdo con el Reglamento de Construcciones del Distrito Federal Captulo VI: de las Instalaciones. Seccin primera de las instalaciones hidrulicas y sanitarias; Articulo 124; p. 109Los conjuntos habitacionales y las edificaciones de 5 niveles o ms deben contar con cisternas con capacidad para satisfacer 2 veces de la demanda diaria de agua potable de la edificacin y estar equipadas con sistema de bombeo.

Para el volumen del tanque elevado, se recomienda que almacene una tercera o una cuarta parte de dos veces la demanda diaria.

Se adoptar como el volumen del tanque elevado correspondiente a la cuarta parte de dos veces la demanda diaria, en base a lo anterior se puede concluir que:

Por lo tanto el volumen que almacenarn los tanques ser el siguiente:

Para el clculo del volumen de la cisterna y sus dimensiones se proceder con el siguiente clculo:

A partir de este volumen se calcularn las medidas de la cisterna aXbXh:

Con un incremento en l altura de 30cm para lalibre y correcta operacin de la vlvula de flotador:

8) Diseo de la bomba.

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.7. Bombas e instalaciones de bombeo.; 2.7.1.Bombas; p. 9958.1) Calculo del gasto de bombeo

Vd es el volumen de descarga, el cual es igual al volumen Vt almacenado por los tinacos, tb es el tiempo de bombeo.Con un tiempo de bombeo de90 min = 5400 seg.

8.2) Calculo del dimetro de descarga

8.3) Dimetro de succinEl dimetro de succin ser el dimetro superior inmediato al dimetro de descarga por lo tanto se tendr un dimetro de succin de:

8.4) Carga dinmica total a vencerPosteriormente se calcular la carga dinmica total (CDT):Carga dinmica total (CDT) = Altura del edificio + Altura de succin + Perdidas por succin + Perdidas por descarga

8.4.1) Prdidas por friccin en succin De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.3. Tuberas a presin.; 2.3.3.Diseo hidrulico; p. 945Las prdidas por friccin se determinan mediante la frmula de Manning:

Dnde:

En este caso el coeficiente de rugosidad n para cobre (Tabla 2.2, NTCIH) que se utilizara en toda la instalacin de bombeo desde la succin hasta la descarga.

Constante K:

LONGITUD EQUIVALENTE SUCCIN 2

PIEZALONGITUD (m)

Tubera2.10

Vlvula de pie5.95

Tuerca unin1.00

Codo de 90 1.70

10.75

8.4.2) Prdidas por friccin en descarga De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.3. Tuberas a presin.; 2.3.3.Diseo hidrulico; p. 945Las prdidas por friccin se determinan mediante la frmula de Manning:

Dnde:

Constante K:

LONGITUD EQUIVALENTE SUCCIN 2

PIEZALONGITUD (m)

Tubera35.00

Vlvula de compuerta0.39

Vlvula Check vertical4.55

Vlvula de flotador (4)12.96

Tuerca unin1.00

Codo de 90 (3)3.90

Codo de 45 (1)0.65

Yee0.39

58.84

Por lo tanto la carga dinmica por vencer ser de:

8.5) Calculo de la potencia de la bomba De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.7. Bombas e instalaciones de bombeo.; 2.7.1.Bombas; p. 995

Donde:

9) Clculo del gasto, dimetro y cargas disponibles de la red de distribucin de agua fra.En el proyecto en cuestin, se tienen dos ramales que forman parte de la red de distribucin. Para la columna 1, se tiene la siguiente tabla de clculo:

Los clculos en cuestin, se realizan de una forma homognea en todos los casos, por lo que a continuacin se presentar el mtodo utilizado para el clculo de todos los paramtros presentados en la tabla de clculo.9.1.1) GastoPara la columna del gasto, en base a las unidades muebles obtenidas, se procede a ingresar a la tabla de red de distribucin en interiores con WC con fluxmetro.

9.2.1) Dimetro. Posteriormente el clculo del dimetro del tramo en estudio, al tratarse del caso de muebles con fluxmetro; se utilizar a siguiente frmula, en la cual se nota al cambio del factor 1.13 a 0.80. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.5.Redes; 2.5.1. Redes de distribucin de agua potable; p. 964Una primera estimacin del dimetro de las tuberas principales se lograra con la siguiente expresion:

Para el caso de 1 a 2, con un total de unidades muebles de 240, al ingresar a la tabla obtenemos un gasto de 6.2 lps.El clculo del dimetro queda entonces de la siguiente forma:

Por lo tanto se emplear un dimetro comercial de 64 mm (2.5).

9.3.1) rea.

El rea se calcula con la siguiente frmula:

En este caso, el rea ser igual a:

9.4.1) Velocidad.Para la velocidad, ya teniendo el gasto y la velocidad, de acuerdo a la ley de continuidad:

9.5.1) Prdidas por friccin. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.3. Tuberas a presin.; 2.3.3.Diseo hidrulico; p. 945Las prdidas por friccin se determinan mediante la frmula de Manning:

Dnde:

En este caso el coeficiente de rugosidad n es el mismo para PAD y para cobre (Tabla 2.2, NTCIH), por lo tanto se emplear la misma constante k en ambos casos, consecuentemente se podr realizar un solo clculo sumando la longitud equivalente L en la ecuacin de las perdidas por friccin.

Por lo tanto, en base a lo anterior, sustituyendo en las frmulas:

Para la longitud equivalente L, si con un dimetro de 64mm y una Longitud de tubera de 17.3m y si solo se cuenta con una vlvula de compuerta, con una longitud equivalente de 0.51, entonces:

Entonces las prdidas por friccin sern iguales a:

9.6.1) Carga piezomtrica anterior y actual.En el caso ejemplificado, como se trata del primer punto, la carga anterior ser iguala la suma de la altura del edificio, ms la base del tinaco y la altura del tinaco, la cual suma un total de 22.85m.La carga actual se calcula restndole a la carga anterior, las prdidas por friccin:

9.7.1) Carga esttica.La carga esttica es la especificada en los cortes, de acuerdo a la altura de entrepiso y en el nivel que se encuentran, en este caso se encuentra en el nivel 5, entonces la carga esttica ser igual a 18.00m9.8.1) Carga disponible.La carga disponible es igual a la resta de la carga piezomtrica actual menos la carga esttica.

Para la columna 2, se tiene la siguiente tabla:

Los clculos en cuestin, se realizan de una forma homognea en todos los casos, por lo que a continuacin se presentar el mtodo utilizado para el clculo de todos los paramtros presentados en la tabla de clculo.En este caso se emplearn muebles sin fluxmetro o de vlvula, debido a que son baos integrados a oficinas privadas, destinadas para altos funcionarios o encargados del rea.9.1.2) GastoPara la columna del gasto, en base a las unidades muebles obtenidas, se procede a ingresar a la tabla de red de distribucin en interiores con WC sin fluxmetro.

9.2.2) Dimetro. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.5.Redes; 2.5.1. Redes de distribucin de agua potable; p. 964Una primera estimacin del dimetro de las tuberas principales se lograra con la siguiente expresion:

Para el caso de 1 a 2, con un total de unidades muebles de 48, al ingresar a la tabla obtenemos un gasto de 1.74lps.El clculo del dimetro queda entonces de la siguiente forma:

Por lo tanto se emplear un dimetro comercial de 51 mm (2).

9.3.2) rea.

El rea se calcula con la siguiente frmula:

En este caso, el rea ser igual a:

9.4.2) Velocidad.Para la velocidad, ya teniendo el gasto y la velocidad, de acuerdo a la ley de continuidad:

9.5.2) Prdidas por friccin. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.3. Tuberas a presin.; 2.3.3.Diseo hidrulico; p. 945Las prdidas por friccin se determinan mediante la frmula de Manning:

Dnde:

En este caso el coeficiente de rugosidad n es el mismo para PAD y para cobre (Tabla 2.2, NTCIH), por lo tanto se emplear la misma constante k en ambos casos, consecuentemente se podr realizar un solo clculo sumando la longitud equivalente L en la ecuacin de las perdidas por friccin.

Por lo tanto, en base a lo anterior, sustituyendo en las frmulas:

Para la longitud equivalente L, si con un dimetro de 51mm y una Longitud de tubera de 19.93m y si se cuenta con 3 codos de 90 y uno de, con una longitud equivalente de 4.55, entonces:

Entonces las prdidas por friccin sern iguales a:

9.6.2) Carga piezomtrica anterior y actual.En el caso ejemplificado, como se trata del primer punto, la carga anterior ser iguala la suma de la altura del edificio, ms la base del tinaco y la altura del tinaco, la cual suma un total de 22.85m.La carga actual se calcula restndole a la carga anterior, las prdidas por friccin:

9.7.2) Carga esttica.La carga esttica es la especificada en los cortes, de acuerdo a la altura de entrepiso y en el nivel que se encuentran, en este caso se encuentra en el nivel 5, entonces la carga esttica ser igual a 18.00m9.8.2) Carga disponible.La carga disponible es igual a la resta de la carga piezomtrica actual menos la carga esttica.

EQUIPOHIDRONEUMTICO

1) Determinacin del nmero de personas.

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Proyecto Arquitectnico Captulo 2: Habitabilidad, Accesibilidad y Funcionamiento. Subcaptulo 2.1: Dimensiones y caractersticas de los locales en las edificaciones;Tabla 2.1; p. 216.De acuerdo con el tipo de edificacin que es de Servicios Administrativos (Oficinas) la suma de reas de trabajo ser de 251 a 2500 m2 por lo tanto se considerara: 6.00 m2/empleado.

2) Nmero de cajones de estacionamiento.

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Proyecto Arquitectnico Captulo 2: Perfil de las fachadas a la va pblica. Subcaptulo 1.2. Estacionamientos; 1.2.1 Cajones de estacionamiento; Tabla 1.1; p. 206.De acuerdo con el uso del edificacin que es de Servicios Administrativos (Oficinas) el nmero mnimo de cajones de estacionamiento ser: Oficinas mayores a 80m2 1 cajn por cada 30 m2 construidos.

3) Demanda diaria.3.1) Demanda para personas. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo geomtrico e hidrulico. Subcaptulo 2.6. Instalaciones hidrosanitarias en edificios; 2.6.1 Datos de proyecto;Tabla 2.13; p. 980.De acuerdo con la tipologa del edificio que es de Servicios se tomara una dotacin de: Oficinas de cualquier tipo: 50 lts/persona/da

3.2) Demanda para cajones de estacionamiento. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo geomtrico e hidrulico. Subcaptulo 2.6. Instalaciones hidrosanitarias en edificios; 2.6.1 Datos de proyecto;Tabla 2.13; p. 980.De acuerdo con la tipologa del edificio que es de Servicios se tomara una dotacin de: Estacionamientos: 8 lts/cajn/da

3.3) Demanda para rea jardinada. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Proyecto Arquitectnico. Captulo 3: Higiene, Servicios y Acondicionamiento Ambienta Provisin Mnima de Agua Potable. Tabla 2.13; p. 980.De acuerdo con al tipo de edificacin, que para este caso se considera como Espacios Libres se tomara una dotacin de: Jardines y Parques: 5 lts/m/da

4) Diseo de la cisterna.

De acuerdo con el Reglamento de Construcciones del Distrito Federal Captulo VI: de las Instalaciones. Seccin primera de las instalaciones hidrulicas y sanitarias; Articulo 124; p. 109Los conjuntos habitacionales y las edificaciones de 5 niveles o ms deben contar con cisternas con capacidad para satisfacer 2 veces de la demanda diaria de agua potable de la edificacin y estar equipadas con sistema de bombeo.

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo geomtrico e hidrulico. Subcaptulo 2.6 Instalaciones hidrosanitarias en edificios; 2.6.4 instalaciones contra incendios. Tabla 2.16; p. 986.Se considerar un gasto de diseo de 2.82 l/s por cada hidrante, en funcin del rea construida del edificio, el nmero de hidrantes en uso simultneo, de acuerdo a la siguiente tabla:rea construida (m2)Nm. de hidrantes

2500 50002

5000 75003

Ms de 75004

Para el clculo del volumen de la cisterna y sus dimensiones se proceder con el siguiente clculo:

A partir de este volumen se calcularn las medidas de la cisterna aXbXh:

Con un incremento en la altura de 30cm para la libre y correcta operacin de la vlvula de flotador:

5) Determinar el gasto y dimetro de la tubera con fluxmetro

5.1) Unidad mueble de alimentacin.UNIDAD MUEBLE DE ALIMENTACION PARA CADA PLANTA TIPO RAMAL 1

MUEBLECANTIDADUNIDAD MUEBLETOTAL UNIDAD MUEBLE

WC51050

MIGITORIO155

LAVABO515

60

UNIDAD MUEBLE DE ALIMENTACION PARA CADA PLANTA TIPO RAMAL 2

MUEBLECANTIDADUNIDAD MUEBLETOTAL UNIDAD MUEBLE

WC21020

LAVABO212

22

5.2) GastoPara la columna del gasto, en base a las unidades muebles obtenidas, se procede a ingresar a la tabla de red de distribucin en interiores con WC con fluxmetro.

Con un total de unidades muebles de 60, al ingresar a la tabla obtenemos un

Con un total de unidades muebles de 22, al ingresar a la tabla obtenemos un

5.3) Dimetro

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.5.Redes; 2.5.1. Redes de distribucin de agua potable; p. 964Una primera estimacin del dimetro de las tuberas principales se lograra con la siguiente expresin:

El clculo del dimetro queda entonces para el Ramal 1 de la siguiente forma:

El clculo del dimetro queda entonces para el Ramal 2 de la siguiente forma:

5.4) Tabla de clculo para determinar dimetro de ramal principal.

5.5) Determinar qu tipo de equipo hidroneumtico se utilizara.Equipo Simplex: consta de dos bombas, cada una que proporciona el 100% del gasto y 100% de la carga dinmica total.

Rango: 0 30 GPM 1.89 lps.

Equipo Dplex:consta de dos bombas, cada una que proporciona el 100% del gasto y 100% de la carga dinmica total.

Rango: 0 150 GPM 9.85 lps.

Equipo Dplex: consta de dos bombas, cada una que proporciona el 50% del gasto y 100% de la carga dinmica total.

Rango: 150 300 GPM 9.45 lps. 18.9 lps

Por lo tanto usaremos un Equipo Dplex ya que el gasto requerido para el edificio entra en el rango de dicho Equipo Hidroneumtico.

6) Potencia de la bomba.

CDT = Altura a salvar (H) + Altura de succin (h) +Prdidas por friccin en la succin(hfs) + Prdidas por friccin en la descarga(hfd) + Carga de operacin (ho) + Carga de velocidades (hv).

6.1) Prdidas en la succin: De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.3. Tuberas a presin.; 2.3.3. Diseo hidrulico; p. 945Las prdidas por friccin se determinan mediante la frmula de Manning:

Dnde:

En este caso el coeficiente de rugosidad n es el mismo para PAD y para cobre (Tabla 2.2, NTCIH), por lo tanto se emplear la misma constante k en ambos casos, consecuentemente se podr realizar un solo clculo sumando la longitud equivalente L en la ecuacin de las perdidas por friccin.

Por lo tanto, en base a lo anterior, sustituyendo en las frmulas:

PiezaLongitud equivalente (m)

Codo de 90 (2)3.00(2)

Vlvula de pie (pichancha)10.50

Vlvula de globo21.00

Vlvula de retencin h.21.00

Tee contracorriente9.00

Tubera3.90

Tuerca unin1.00

72.40

Entonces las prdidas por friccin sern iguales a:

6.2) Prdidas en la descarga De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.3. Tuberas a presin.; 2.3.3. Diseo hidrulico; p. 945Las prdidas por friccin se determinan mediante la frmula de Manning:

Dnde:

En este caso el coeficiente de rugosidad n es el mismo para PAD y para cobre (Tabla 2.2, NTCIH), por lo tanto se emplear la misma constante k en ambos casos, consecuentemente se podr realizar un solo clculo sumando la longitud equivalente L en la ecuacin de las perdidas por friccin.

Por lo tanto, en base a lo anterior, sustituyendo en las frmulas:

PiezaLongitud equivalente (m)

Codo de 90 (4)2.3(4)

Vlvula de compuerta0.69

Vlvula de retencin v.8.05

Tee contracorriente6.90

Tee sin cambio de gasto0.69

Tubera44.30

Tuerca unin1.00

Reduccin (1.5)0.48(5)

Tee con cambio de gasto (1.5)0.95

Codo de 90 (1.5)0.95

Tee con cambio de gasto (2)1.30(4)

Reduccin (2)0.65

Codo de 90 (2)1.30

82.28

NOTA: Se considera la longitud de la tubera del equipo hidroneumtico hasta el mueble ms desfavorable. Las piezas especiales que se tienen se cuantificaron en la tabla anterior.

Entonces las prdidas por friccin sern iguales a:

Carga de operacin: 10.5m (fluxmetro).Carga de velocidades:se desprecia debido a que tiene un valor mnimo para este tipo de aplicacin.

El clculo de la potencia de la bomba, con una eficiencia del 60%, y con la carga dinmica total calculada anteriormente.

Por lo tanto el clculo de la potencia de la bomba ser:

7) Clculo del dimetro de la placa de orificio.

Qb= Gasto de bombeo (galones/min) = 137.91 gal/min.D = Dimetro de la placa de orificio (pulgadas).P2 = Presin mxima (lb/in2) = 70.26 lb/in2P1 = Presin mnima (lb/in2) = 50.05 lb/in2

8) Ciclos de operacin del sistema hidroneumtico.De acuerdo a la siguiente tabla:

9) Volumen de agua y aire para el tanque hidroneumtico.

9.1) Clculo de la extraccin del agua.

Pp= Presin de paro (lb/in2) = 70.26 lb/in2Pa = Presin de arranque (lb/in2) =50.05 lb/in2Vaire= porcentaje de volumen de aire = 0.55Ea = Extraccin de agua por ciclos de trabajo.

9.1) Clculo del Sello del Agua

Vagua= porcentaje de volumen de agua en decimales = 0.45Ea = Extraccin de agua por ciclos de trabajo = 0.17Sa = Sello del agua.

10) Clculo de la constante diferencial de presiones.

11) Clculo del abatimiento del agua.

Sa = Sello del agua.C = constante diferencial de presiones.W = abatimiento del agua.

12) Clculo de la capacidad del tanque hidroneumtico.

W = abatimiento del agua.Cm = Ciclos de operacin de la bomba.Pu = Capacidad de la bomba (l/min).T = Capacidad del tanque hidroneumtico.

De acuerdo a la tabla el espesor de la placa ser de ( 64mm)

13) Clculo del hidropistn.Este se calcula con el 1% de la capacidad del tanque hidroneumtico comercial.

AGUA CALINTE

AGUA FRA.1) Determinacin del nmero de personas.

2) Nmero de cajones de estacionamiento.

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Proyecto Arquitectnico Captulo 2: Perfil de las fachadas a la va pblica. Subcaptulo 1.2. Estacionamientos; 1.2.1 Cajones de estacionamiento; Tabla 1.1; p. 205.De acuerdo con el uso del edificacin que es habitacional plurifamiliar (sin elevador) el nmero mnimo de cajones de estacionamiento ser: En departamentos mayores a 120 m2hasta 250 m22 cajn por vivienda.

3) Demanda diaria.3.1) Demanda para personas. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo geomtrico e hidrulico. Subcaptulo 2.6. Instalaciones hidrosanitarias en edificios; 2.6.1Datos de proyecto;Tabla 2.13; p. 980.De acuerdo con la tipologa del edificio que es de Servicios se tomara una dotacin de: Vivienda mayor a 90 m2 construidos: 200 lts/habitante/da

3.2) Demanda para cajones de estacionamiento. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo geomtrico e hidrulico. Subcaptulo 2.6. Instalaciones hidrosanitarias en edificios; 2.6.1Datos de proyecto;Tabla 2.13; p. 980.De acuerdo con la tipologa del edificio que es de Servicios se tomara una dotacin de: Estacionamientos: 8lts/cajn/da

4) Gastos de diseo.4.1) Gasto Medio Diario Anual. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 1: Datos de Proyecto. Subcaptulo 1.2. Gastos de diseo de conductos cerrados, canales y estructuras; 1.2.1. Sistemas para agua potable; p. 919Gasto medio diario anual. Expresado el l/s y se calcular con la expresin

4.2) Gasto Mximo Diario. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 1: Datos de Proyecto. Subcaptulo 1.2. Gastos de diseo de conductos cerrados, canales y estructuras; 1.2.1. Sistemas para agua potable; p. 919Gasto mximo diario. Se calculara afectando el gasto medio diario anual por un coeficiente de variacin diaria de acuerdo con la siguiente expresin:

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 1: Datos de Proyecto. Subcaptulo 1.2. Gastos de diseo de conductos cerrados, canales y estructuras; 1.2.1. Sistemas para agua potable; p. 920El coeficiente de variacin diaria (CVD) se tomar igual a 1.2

4.3) Gasto Mximo Diario. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 1: Datos de Proyecto. Subcaptulo 1.2. Gastos de diseo de conductos cerrados, canales y estructuras; 1.2.1. Sistemas para agua potable; p. 919Gasto mximo diario. Se calculara afectando el gasto medio diario anual por un coeficiente de variacin diaria de acuerdo con la siguiente expresin:

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 1: Datos de Proyecto. Subcaptulo 1.2. Gastos de diseo de conductos cerrados, canales y estructuras; 1.2.1. Sistemas para agua potable; p. 920El coeficiente de variacin horaria (CVH) se tomar igual a 1.5

5) Dimetro de la toma domiciliaria.

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.5.Redes; 2.5.1. Redes de distribucin de agua potable; p. 964Una primera estimacin del dimetro de las tuberas principales se lograra con la siguiente expresion:

6) Perdidas de friccin en la toma domiciliaria.

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.3. Tuberas a presin.; 2.3.3.Diseo hidrulico; p. 945Las prdidas por friccin se determinan mediante la frmula de Manning:

Dnde:

En este caso el coeficiente de rugosidad n es el mismo para PAD y para cobre (Tabla 2.2, NTCIH), por lo tanto se emplear la misma constante k en ambos casos, consecuentemente se podr realizar un solo clculo sumando la longitud equivalente L en la ecuacin de las perdidas por friccin.

DATOS.

LONGITUD EQUIIVALENTEPAD

PIEZALONGITUD (m)

Tubera5.00

Llave de insercin1.12

Llave de cuadro1.12

LONGITUD EQUIIVALENTE COBRE

Tubera8.00

Codo de 90 (4)0.56 (4)

Vlvula de globo4.48

Medidor5.60

Tee (sin cambio de gasto)0.28

27.84

7) Diseo de la cisterna y el tanque elevado.

De acuerdo con el Reglamento de Construcciones del Distrito Federal Captulo VI: de las Instalaciones. Seccin primera de las instalaciones hidrulicas y sanitarias; Articulo 124; p. 109Los conjuntos habitacionales y las edificaciones de 5 niveles o ms deben contar con cisternas con capacidad para satisfacer 2 veces de la demanda diaria de agua potable de la edificacin y estar equipadas con sistema de bombeo.

Para el volumen del tanque elevado, se recomienda que almacene una tercera o una cuarta parte de dos veces la demanda diaria.

Se adoptar como el volumen del tanque elevado correspondiente a la cuarta parte de dos veces la demanda diaria, en base a lo anterior se puede concluir que:

Por lo tanto el volumen que almacenarn los tanques ser el siguiente:

Para el clculo del volumen de la cisterna y sus dimensiones se proceder con el siguiente clculo:

A partir de este volumen se calcularn las medidas de la cisterna aXbXh:

Con un incremento en l altura de 30cm para la libre y correcta operacin de la vlvula de flotador:

8) Clculo del gasto, dimetro y cargas disponibles de la red de distribucin de agua fra.En el proyecto en cuestin, se tienen dos ramales que forman parte de la red de distribucin. Para la columna 1, se tiene la siguiente tabla de clculo:

Los clculos en cuestin, se realizan de una forma homognea en todos los casos, por lo que a continuacin se presentar el mtodo utilizado para el clculo de todos los paramtros presentados en la tabla de clculo.

9.1.1) GastoPara la columna del gasto, en base a las unidades muebles obtenidas, se procede a ingresar a la tabla de red de distribucin en interiores con WCsin fluxmetro.

9.2.1) Dimetro. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.5.Redes; 2.5.1. Redes de distribucin de agua potable; p. 964Una primera estimacin del dimetro de las tuberas principales se lograra con la siguiente expresion:

Para el caso de 1 a 2, con un total de unidades muebles de 66, al ingresar a la tabla obtenemos un gasto de 2.2 lps.El clculo del dimetro queda entonces de la siguiente forma:

Por lo tanto se emplear un dimetro comercial de 51 mm (2).

9.3.1) rea.

El rea se calcula con la siguiente frmula:

En este caso, el rea ser igual a:

9.4.1) Velocidad.Para la velocidad, ya teniendo el gasto y la velocidad, de acuerdo a la ley de continuidad:

9.5.1) Prdidas por friccin. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.3. Tuberas a presin.; 2.3.3.Diseo hidrulico; p. 945Las prdidas por friccin se determinan mediante la frmula de Manning:

Dnde:

En este caso el coeficiente de rugosidad n es el mismo para PAD y para cobre (Tabla 2.2, NTCIH), por lo tanto se emplear la misma constante k en ambos casos, consecuentemente se podr realizar un solo clculo sumando la longitud equivalente L en la ecuacin de las perdidas por friccin.

Por lo tanto, en base a lo anterior, sustituyendo en las frmulas:

Para la longitud equivalente L, si con un dimetro de 51mm y una Longitud de tubera de 2m y si se cuenta con una vlvula de compuerta, con una longitud equivalente de 0.39m, un codo de 90 con longitud de 1.30m, una tee con cambio de gasto con longitud de 1.30m, entonces:

Entonces las prdidas por friccin sern iguales a:

9.6.1) Carga piezomtrica anterior y actual.En el caso ejemplificado, como se trata del primer punto, la carga anterior ser iguala la suma de la altura del edificio, ms la base del tinaco y la altura del tinaco, la cual suma un total de 9.91m.La carga actual se calcula restndole a la carga anterior, las prdidas por friccin:

9.7.1) Carga esttica.La carga esttica es la especificada en los cortes, de acuerdo a la altura de entrepiso y en el nivel que se encuentran, en este caso se encuentra en el nivel 3, entonces la carga esttica ser igual a 6.60m.9.8.1) Carga disponible.La carga disponible es igual a la resta de la carga piezomtrica actual menos la carga esttica.

AGUA CALIENTE.1) Demanda de agua caliente.La demanda de agua caliente, apoyndonos de la tabla nmero 4, ser la siguiente:

De acuerdo al uso del edificio que es de departamentos se tomara una demanda de agua caliente de 120 lts/da/persona ya que no rebasa los 100 personas.

1.1) Demanda horaria mxima.

De acuerdo con la tabla nmero 3 nos indica se solo se usara 1/7 de la demanda diaria.

2) Potencia del calentador.En cada departamento, por cada ramal solo se cuenta con 1 regadera, 1 lavabo y un fregadero, de acuerdo con la tabla de gastos sin fluxmetros se toma un gasto de 0.38 lps para una cantidad de 5 UM, en la cual se considerar el diferencial de temperatura:

tc = 50 C.tf = 17 C.t = tc tf = 50 C -17 C = 33 C.

3) Expansin trmica.

tc = 50 C.tf = 17 C.t = tc tf = 50 C -17 C = 33 C.Los ramales de los departamentos son iguales, por lo que la expansin ser la misma en todos.

4) Clculo del gasto, dimetro y cargas disponibles de la red de distribucin de agua caliente.La metodologa de clculo ser el mismo para el sistema de agua fra, aplicando el Mtodo de Hunter.

Los clculos en cuestin, se realizan de una forma homognea en todos los casos, por lo que a continuacin se presentar el mtodo utilizado para el clculo de todos los paramtros presentados en la tabla de clculo.

9.1.1) GastoPara la columna del gasto, en base a las unidades muebles obtenidas, se procede a ingresar a la tabla de red de distribucin en interiores con WCsin fluxmetro.

9.2.1) Dimetro. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.5.Redes; 2.5.1. Redes de distribucin de agua potable; p. 964Una primera estimacin del dimetro de las tuberas principales se lograra con la siguiente expresion:

Para el caso de A a B, con un total de unidades muebles de 5, al ingresar a la tabla obtenemos un gasto de 0.38 lps.El clculo del dimetro queda entonces de la siguiente forma:

Por lo tanto se emplear un dimetro comercial de 25 mm (1).

9.3.1) rea.

El rea se calcula con la siguiente frmula:

En este caso, el rea ser igual a:

9.4.1) Velocidad.Para la velocidad, ya teniendo el gasto y la velocidad, de acuerdo a la ley de continuidad:

9.5.1) Prdidas por friccin. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.3. Tuberas a presin.; 2.3.3.Diseo hidrulico; p. 945Las prdidas por friccin se determinan mediante la frmula de Manning:

Dnde:

En este caso el coeficiente de rugosidad n es el mismo para PAD y para cobre (Tabla 2.2, NTCIH), por lo tanto se emplear la misma constante k en ambos casos, consecuentemente se podr realizar un solo clculo sumando la longitud equivalente L en la ecuacin de las perdidas por friccin.

Por lo tanto, en base a lo anterior, sustituyendo en las frmulas:

Para la longitud equivalente L, si con un dimetro de 25mm y una Longitud de tubera de 2.84m y si se cuenta con un codo de 90 con longitud de 0.84m, una tee ramal con longitud de 0.84m, entonces:

Entonces las prdidas por friccin sern iguales a:

9.6.1) Carga piezomtrica anterior y actual.En el caso ejemplificado, como se trata del primer punto, la carga anterior ser iguala la suma de la altura del edificio, ms la base del tinaco y la altura del tinaco, la cual suma un total de 9.91m.La carga actual se calcula restndole a la carga anterior, las prdidas por friccin:

9.7.1) Carga esttica.La carga esttica es la especificada en los cortes, de acuerdo a la altura de entrepiso y en el nivel que se encuentran, en este caso se encuentra en el nivel 3, entonces la carga esttica ser igual a 6.60m.9.8.1) Carga disponible.La carga disponible es igual a la resta de la carga piezomtrica actual menos la carga esttica.

INSTALACINSANITARIA

1) DISEO DE DIMETRO DE LAS COLUMNAS.Para el diseo de la columna 1, del ramal izquierdo, se cuentan con el siguiente nmero de muebles y unidades de descarga por nivel apoyndonos de la tabla no. 1 de unidades de descarga:

Todos los niveles son idnticos, por lo tanto el total de unidades de descarga ser el mismo en cada uno de ellos.Para el clculo del dimetro de la columna nos apoyamos de la siguiente tabla:

En la cual el clculo de del dimetro se realiza con la siguiente frmula:

Para el caso del punto de 1 a 2 con un gasto de 3.32lps, tenemos lo siguiente:

Para el diseo de la columna 1, del ramal derecho, se cuentan con el siguiente nmero de muebles y unidades de descarga por nivel apoyndonos de la tabla no. 1 de unidades de descarga:

Todos los niveles son idnticos, por lo tanto el total de unidades de descarga ser el mismo en cada uno de ellos.Para el clculo del dimetro de la columna nos apoyamos de la siguiente tabla:

En la cual el clculo de del dimetro se realiza con la siguiente frmula:

Para el caso del punto de 1 a 2 con un gasto de 2,21ps, tenemos lo siguiente:

2) DISEO DE DIMETRO DE LOS RAMALES.Para los el dimetro de los ramales de la columna 1, nos apoyaremos de la tabla No. 2 para ramales horizontales, en base a las unidades muebles se selecciona el dimetro del ramal.De acuerdo a lo anterior y sabiendo que todos los ramales son iguales, los resultados obtenidos se presentan en la siguiente figura:

Para los el dimetro de los ramales de la columna 2, nos apoyaremos de la tabla No. 2 para ramales horizontales, en base a las unidades muebles se selecciona el dimetro del ramal.De acuerdo a lo anterior y sabiendo que todos los ramales son iguales, los resultados obtenidos se presentan en la siguiente figura:

3) DISEO DEL COLECTOR PRINCIPAL (ALBAAL).

3.1) Gastos.BAN-1(columna1): 6 niveles X 54 UD = 324UD.Q = 7.17lps (fluxmetro) BAN-2(columna2): 6 niveles X 20 UD = 120UD.Q = 4.61lps (fluxmetro) 3.2) Pendientes.

3.3) Clculo de dimetros.

3.4) Ajuste de pendientes.

3.5) Clculo del desnivel hidrulico y geomtrico.

3.6) Gasto y velocidad a tubo lleno.

3.7) Clculo de la relacin de gastos.

3.8) Clculo de la relacin de velocidades.

3.9) Clculo de la velocidad real.

4) TUBERA DE VENTILACIN.Para la tubera de ventilacin; en base al proyecto, se tiene una longitud de ventilacin total de 5m, y apoyndonos de la tabla 5, se requiere un dimetro de 75 mm para la columna 1.Para la tubera de ventilacin; en base al proyecto, se tiene una longitud de ventilacin total de 5m, y apoyndonos de la tabla 5, se requiere un dimetro de 75 mm para la columna 2.

RECOLECCIN Y DISPOSICIN DE AGUAS PLUVIALES

1) Determinacin de gastos.

1.1) Azotea.De acuerdo a nuestro proyecto se calcularan de acuerdo a los lineamientos y normatividad del Sistema de Aguas de la Ciudad de Mxico (SACM). De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Capitulo 1: Datos de Proyecto. Subcaptulo 1.2 Gastos de diseo de conductos cerrados, canales y estructuras; 1.2.3 Sistemas de Alcantarillado Pluvial, pg. 922. El clculo del gasto pluvial de diseo se har mediante al mtodo de la formula racional, como se indica a continuacin:

1.1.1) Calculo de rea.

1.1.2) Determinar el coeficiente de escurrimiento.

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 1: Datos de Proyecto. Subcaptulo 1.2 Gastos de diseo de conductos cerrados, canales y estructuras; 1.2.3 Sistemas de Alcantarillado Pluvial, pg. 922.

Se obtiene como un valor ponderado de los coeficientes especficos de escurrimiento de las diversas superficies de contacto del agua de lluvia. Los valores mas comunes se podrn consultar en la tabla 1.5 (pg. 523 NTC-IH)

TIPO DE AREA DRENADACOEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO

MNIMOMXIMO

TECHOS0.750.95

1.1.3) Calcular intensidad de precipitacin.

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 1: Datos de Proyecto. Subcaptulo 1.2 Gastos de diseo de conductos cerrados, canales y estructuras; 1.2.3 Sistemas de Alcantarillado Pluvial, pg. 922.

De acuerdo con la Norma 4 del Programa General de Desarrollo Urbano nos indican que las aguas pluviales se pueden reutilizar o se pueden infiltrar al subsuelo, esto con la finalidad de recargar los mantos acuferos.Cuando en el proyecto se propone reutilizar el agua de lluvia, estas debern ser captadas en la losa de azotea y enviarlas a una estructura de almacenamiento (cisterna), las cuales se van a utilizar sola y exclusivamente para el WC y lavado de autos en el rea de estacionamiento.Para calcular la intensidad de la lluvia nos basaremos en el procedimiento que recomienda el Sistema de Aguas de la Ciudad de Mxico el cual considera varios parmetros que son los siguientes:a) La duracin de la precipitacin de diseo se considera de 60 minutos y un periodo de retorno de 5 aosb) De acuerdo al periodo de retorno obtendremos un factor de ajuste.c) Nos basaremos en un plano de isoyetas del Distrito Federal, en el cual ubicaremos el predio de acuerdo a las coordenadas geogrficas en dicho plano, nos indicara una precipitacin con una duracin de 30 minutos y un periodo de retorno de 5 aosd) Por ltimo obtendremos los factores de ajuste de acuerdo a las condiciones de nuestro proyecto.Se calcula de acuerdo a la siguiente expresin:

1.1.4) Calculo del gasto

1.2) Estacionamiento.De acuerdo a nuestro proyecto se calcularan de acuerdo a los lineamientos y normatividad del Sistema de Aguas de la Ciudad de Mxico (SACM). De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 1: Datos de Proyecto. Subcaptulo 1.2 Gastos de diseo de conductos cerrados, canales y estructuras; 1.2.3 Sistemas de Alcantarillado Pluvial, pg. 922. El clculo del gasto pluvial de diseo se har mediante al mtodo de la formula racional, como se indica a continuacin:

1.2.1) Calculo de rea.

1.2.2) Determinar el coeficiente de escurrimiento.

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 1: Datos de Proyecto. Subcaptulo 1.2 Gastos de diseo de conductos cerrados, canales y estructuras; 1.2.3 Sistemas de Alcantarillado Pluvial, pg. 922.

Se obtiene como un valor ponderado de los coeficientes especficos de escurrimiento de las diversas superficies de contacto del agua de lluvia. Los valores mas comunes se podrn consultar en la tabla 1.5 (pg. 523 NTC-IH)

TIPO DE AREA DRENADACOEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO

MNIMOMXIMO

Calles asfaltadas0.750.85

1.2.3) Calcular intensidad de lluvia.

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 1: Datos de Proyecto. Subcaptulo 1.2 Gastos de diseo de conductos cerrados, canales y estructuras; 1.2.3 Sistemas de Alcantarillado Pluvial, pg. 922.

De acuerdo con la Norma 4 del Programa General de Desarrollo Urbano nos indican que las aguas pluviales se pueden reutilizar o se pueden infiltrar al subsuelo, esto con la finalidad de recargar los mantos acuferos.Cuando en el proyecto se propone reutilizar el agua de lluvia, estas debern ser captadas en la losa de azotea y enviarlas a una estructura de almacenamiento (cisterna), las cuales se van a utilizar sola y exclusivamente para el WC y lavado de autos en el rea de estacionamiento.Para calcular la intensidad de la lluvia nos basaremos en el procedimiento que recomienda el Sistema de Aguas de la Ciudad de Mxico el cual considera varios parmetros que son los siguientes:e) La duracin de la precipitacin de diseo se considera de 60 minutos y un periodo de retorno de 5 aosf) De acuerdo al periodo de retorno obtendremos un factor de ajuste.g) Nos basaremos en un plano de isoyetas del Distrito Federal, en el cual ubicaremos el predio de acuerdo a las coordenadas geogrficas en dicho plano, nos indicara una precipitacin con una duracin de 30 minutos y un periodo de retorno de 5 aosh) Por ltimo obtendremos los factores de ajuste de acuerdo a las condiciones de nuestro proyecto.Se calcula de acuerdo a la siguiente expresin:

1.2.4) Calculo del gasto

2) Diseo de la cisterna y el tanque elevado.Calcular el volumen total de cisterna de agua pluvial de acuerdo al gasto que se obtuvo del Mtodo Racional Americano:

Para el volumen del tanque elevado, se recomienda que almacene una tercera o una cuarta parte del volumen de agua pluvial que se captara.

Se adoptar como el volumen del tanque elevado correspondiente a la cuarta parte del volumen de agua pluvial que se captara, en base a lo anterior se puede concluir que:

Por lo tanto el volumen que almacenarn los tanques ser el siguiente:

Para el clculo del volumen de la cisterna y sus dimensiones se proceder con el siguiente clculo:

A partir de este volumen se calcularn las medidas de la cisterna aXbXh:

Con un incremento en l altura de 30cm para lalibre y correcta operacin de la vlvula de flotador:

3) Diseo de la bomba.

De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.7. Bombas e instalaciones de bombeo.; 2.7.1.Bombas; p. 9953.1) Calculo del gasto de bombeo

Vd es el volumen de descarga, el cual es igual al volumen Vt almacenado por los tinacos, tb es el tiempo de bombeo.Con un tiempo de bombeo de 60 min = 3600 seg.

3.2) Calculo del dimetro de descarga

3.3) Dimetro de succinEl dimetro de succin ser el dimetro superior inmediato al dimetro de descarga por lo tanto se tendr un dimetro de succin de:

3.4) Carga dinmica total a vencerPosteriormente se calcular la carga dinmica total (CDT):Carga dinmica total (CDT) = Altura del edificio + Altura de succin + Perdidas por succin + Perdidas por descarga

3.4.1) Prdidas por friccin en succin De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.3. Tuberas a presin.; 2.3.3.Diseo hidrulico; p. 945Las prdidas por friccin se determinan mediante la frmula de Manning:

Dnde:

En este caso el coeficiente de rugosidad n para cobre (Tabla 2.2, NTCIH) que se utilizara en toda la instalacin de bombeo desde la succin hasta la descarga.

Constante K:

LONGITUD EQUIVALENTE SUCCIN 2

PIEZALONGITUD (m)

Tubera2.30

Vlvula de pie10.5

Tuerca unin1.00

Codo de 90 3.00

16.80

3.4.2) Prdidas por friccin en descarga De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.3. Tuberas a presin.; 2.3.3.Diseo hidrulico; p. 945Las prdidas por friccin se determinan mediante la frmula de Manning:

Dnde:

Constante K:

LONGITUD EQUIVALENTE SUCCIN 2

PIEZALONGITUD (m)

Tubera25.00

Vlvula de compuerta0.69

Vlvula Check vertical8.05

Vlvula de flotador (2)5.74(2)

Tuerca unin1.00

Codo de 90 (3)2.30

Tee0.69

49.21

Por lo tanto la carga dinmica por vencer ser de:

3.5) Calculo de la potencia de la bomba De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.7. Bombas e instalaciones de bombeo.; 2.7.1.Bombas; p. 995

Donde:

4) Clculo de la tubera de bajada de agua pluvial.

En la cual el clculo de del dimetro se realiza con la siguiente frmula:

Como todas las reas para las bajadas de aguas pluviales son iguales, tenemos lo siguiente:

Todos los clculos se realizan de la misma forma, a excepcin de los tramos: BT-01, BT-02, BT-03, BT-08, BT-09, BT-10; en los cules adems de lo que captan estas coladeras, se descarga lo captado en las bajadas de agua pluvial de la azotea de la edificacin.

5) Diseo del colector principal.Colector BT-01 a REG. CIST.5.1) Gastos.El clculo de los gastos re realiza con la siguiente tabla:

De acuerdo a nuestro proyecto se calcularan de acuerdo a los lineamientos y normatividad del Sistema de Aguas de la Ciudad de Mxico (SACM). De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Capitulo 1: Datos de Proyecto. Subcaptulo 1.2 Gastos de diseo de conductos cerrados, canales y estructuras; 1.2.3 Sistemas de Alcantarillado Pluvial, pg. 922. El clculo del gasto pluvial de diseo se har mediante al mtodo de la formula racional, como se indica a continuacin:

Para el caso de BT-01, se tiene lo siguiente:

5.2) Pendiente.La cota de clave de la cisterna se ubica a 2m por debajo del nivel del terreno 244.5, la cota de clave en 1, simplemente ser la diferencia de la cota del terreno menos un colchn de 0.40m, de acuerdo a ello es posible obtener la pendiente hidrulica como a continuacin se presenta.

5.3) Clculo de dimetros.

5.4) Ajuste de pendientes.

5.5) Clculo del desnivel hidrulico y geomtrico.

5.6) Gasto y velocidad a tubo lleno.

5.7) Clculo de la relacin de gastos.

5.8) Clculo de la relacin de velocidades.

5.9) Clculo de la velocidad real.

6) Clculo del dimetro de la red de distribucin.Para la columna 1:

Para el caso del punto de 1 a 2, tenemos lo siguiente:9.1.1) GastoPara la columna del gasto, en base a las unidades muebles obtenidas, se procede a ingresar a la tabla de red de distribucin en interiores con WC con fluxmetro.

9.2.1) Dimetro. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.5.Redes; 2.5.1. Redes de distribucin de agua potable; p. 964Una primera estimacin del dimetro de las tuberas principales se lograra con la siguiente expresin:

Para el caso de 1 a 2, con un total de unidades muebles de 66, al ingresar a la tabla obtenemos un gasto de 5.77lps.El clculo del dimetro queda entonces de la siguiente forma:

Por lo tanto se emplear un dimetro comercial de 64 mm (2.5).

9.3.1) rea.

El rea se calcula con la siguiente frmula:

En este caso, el rea ser igual a:

9.4.1) Velocidad.Para la velocidad, ya teniendo el gasto y la velocidad, de acuerdo a la ley de continuidad:

9.5.1) Prdidas por friccin. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.3. Tuberas a presin.; 2.3.3.Diseo hidrulico; p. 945Las prdidas por friccin se determinan mediante la frmula de Manning:

Dnde:

En este caso el coeficiente de rugosidad n es el mismo para PAD y para cobre (Tabla 2.2, NTC IH), por lo tanto se emplear la misma constante k en ambos casos, consecuentemente se podr realizar un solo clculo sumando la longitud equivalente L en la ecuacin de las perdidas por friccin.

Por lo tanto, en base a lo anterior, sustituyendo en las frmulas:

Para la longitud equivalente L, si con un dimetro de 64mm y una Longitud de tubera de 13.81m, un codo de 90 con longitud de 1.70m.

Entonces las prdidas por friccin sern iguales a:

9.6.1) Carga piezomtrica anterior y actual.En el caso ejemplificado, como se trata del primer punto, la carga anterior ser iguala la suma de la altura del edificio, ms la base del tinaco y la altura del tinaco, la cual suma un total de 22.85m.La carga actual se calcula restndole a la carga anterior, las prdidas por friccin:

9.7.1) Carga esttica.La carga esttica es la especificada en los cortes, de acuerdo a la altura de entrepiso y en el nivel que se encuentran, en este caso se encuentra en el nivel 5, entonces la carga esttica ser igual a 18m.9.8.1) Carga disponible.La carga disponible es igual a la resta de la carga piezomtrica actual menos la carga esttica.

Para la columna 2:

Para el caso del punto de 1 a 2, tenemos lo siguiente:9.1.1) GastoPara la columna del gasto, en base a las unidades muebles obtenidas, se procede a ingresar a la tabla de red de distribucin en interiores con WC con fluxmetro.

9.2.1) Dimetro. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.5.Redes; 2.5.1. Redes de distribucin de agua potable; p. 964Una primera estimacin del dimetro de las tuberas principales se lograra con la siguiente expresin:

Para el caso de 1 a 2, con un total de unidades muebles de 66, al ingresar a la tabla obtenemos un gasto de 2.78lps.El clculo del dimetro queda entonces de la siguiente forma:

Por lo tanto se emplear un dimetro comercial de 51 mm (2).

9.3.1) rea.

El rea se calcula con la siguiente frmula:

En este caso, el rea ser igual a:

9.4.1) Velocidad.Para la velocidad, ya teniendo el gasto y la velocidad, de acuerdo a la ley de continuidad:

9.5.1) Prdidas por friccin. De acuerdo a las Normas Tcnicas Complementarias para el Diseo y Ejecucin de Obras e Instalaciones Hidrulicas. Captulo 2: Diseo Geomtrico e Hidrulico. Subcaptulo 2.3. Tuberas a presin.; 2.3.3.Diseo hidrulico; p. 945Las prdidas por friccin se determinan mediante la frmula de Manning:

Dnde:

En este caso el coeficiente de rugosidad n es el mismo para PAD y para cobre (Tabla 2.2, NTC IH), por lo tanto se emplear la misma constante k en ambos casos, consecuentemente se podr realizar un solo clculo sumando la longitud equivalente L en la ecuacin de las perdidas por friccin.

Por lo tanto, en base a lo anterior, sustituyendo en las frmulas:

Para la longitud equivalente L, si con un dimetro de 51mm y una Longitud de tubera de 15.93m, un codo de 90 con longitud de 1.30m y un codo de 45 de 0.65m.

Entonces las prdidas por friccin sern iguales a:

9.6.1) Carga piezomtrica anterior y actual.En el caso ejemplificado, como se trata del primer punto, la carga anterior ser iguala la suma de la altura del edificio, ms la base del tinaco y la altura del tinaco, la cual suma un total de 22.85m.La carga actual se calcula restndole a la carga anterior, las prdidas por friccin:

9.7.1) Carga esttica.La carga esttica es la especificada en los cortes, de acuerdo a la altura de entrepiso y en el nivel que se encuentran, en este caso se encuentra en el nivel 5, entonces la carga esttica ser igual a 18m.9.8.1) Carga disponible.La carga disponible es igual a la resta de la carga piezomtrica actual menos la carga esttica.

INSTALACIN DE GAS

1) Instalacin de gas.Para el clculo de cada de presin de una tubera de gas, en base al dimetro propuesto y el consumo del mueble correspondiente, se emplea la siguiente ecuacin:

Dnde: F = depende del dimetro de la tubera y la clase y se obtiene del tabla 2.FACTORES

Denominacin ComercialPara tubera de hierroPara tubera galvanizadaPara tubera rgida y de cobrePara tubera flexible y de cobre

(1/2)0.1540.2010.2990.61

(3/4)0.03730.03710.0482-

G = es el consumo de gas en m3/hr obtenido en la tabla 3.APARATOGasto por quemador

En m/hora

Estufa domestica con cuatro quemadores, comal y horno.0.576

Calentador de agua (al paso) doble1.500

L = es la longitud de la tubera en metros.A continuacin se presenta la tabla de clculo para la columna 1 de departamentos:

Por ejemplo para el tramo de 3-A, se tiene lo siguiente:

.Sustituyendo los datos en la frmula entonces:

NOTA: los clculos se realizan de la misma forma para todos los tramos.

Se comprobar que cualquier tramo llegue con menos del 5% de cada de presin:

A continuacin se presenta la tabla de clculo para la columna 2 de departamentos:

Por ejemplo para el tramo de 2-A, se tiene lo siguiente:

.Sustituyendo los datos en la frmula entonces:

NOTA: los clculos se realizan de la misma forma para todos los tramos.

Se comprobar que cualquier tramo llegue con menos del 5% de cada de presin:

93CHAVARRA GOI JOS GUILLERMONAVARRO REYES LINO DANIEL