Instalación de agua en un edificio

Diseño industrial en México. Instalaciones electromecánicas. Automatismos. Diseño tinacos y muebles. Tuberías. Cálculo de bombeos

  • Enviado por: Andrés Aarón Olguín Mejía
  • Idioma: castellano
  • País: México México
  • 12 páginas

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DISEÑO DE LA ALIMENTACIÓN DE AGUA DE UN EDIFICIO

  • Diseño con tinacos y muebles normales

  • Las características del edificio son:

    Número de pisos: 100

    Función: Oficinas

    Superficie por planta: 1000 m2

    Superficie total: 100000 m2

    Por persona se deben suministrar 75 litros por día

    Suministro total de 750 000 litros por día (750 m3)

    Consideraciones:

    1 Persona por cada 10 m2

    Número total de personas: 10000

    60% del total de las personas Hombres

    40% del total de las personas Mujeres

    Tiempo que deben trabajar las bombas: 16 horas

    La presión mínima de la calle es de 10 [m] y la máxima de 40 [m]

    Cálculo de la cisterna y tinacos:

    La cisterna almacena como máximo 2/3 del suministro de agua por día:

    Volc = (2/3)x750 = 500 m3

    Las zonas de presión serán:

    Zpresión = (100 x 4)/40 = 10

    10 zonas, una cada 10 pisos

    Los tinacos en su conjunto almacenarán como máximo 1/3 del suministro por día:

    Volt = [(1/3)x750]/10 = 25 m3

    Las características del tinaco son:

    Altura = 3.5 metros

    Ancho = 3 metros

    Largo = 3 metros

    El gasto de agua será:

    Q = (750 000 l)/(16 x 3600 s) = 13 [l/s]

    Para efectos prácticos y de cálculo se toma 12.5 [l/s]

    Cálculo de la tubería de bombeo y pérdidas:

    La tubería que se utilizó para llevar el agua a los diferentes pisos fue de hierro galvanizado, además se usaron en cada tramo dos codos estándar de 90° y las pérdidas ocasionadas por estos se obtuvieron en tablas.

  • Pérdidas = Porcentaje de pérdidas obtenido con el gasto de cada tramo de tubería.

  • Pérdidas expresadas en metros

  • Pérdidas debidas a accesorios

  • Total de pérdidas

  • Cálculo de las bombas para subir el agua:

  • Altura total

  • Pérdidas debidas a la tubería y a los accesorios

  • Gasto en cada tramo de tubería

  • Potencia necesaria para subir el agua sin tomar en cuenta las pérdidas

  • Potencia incluyendo pérdidas

  • Para el cálculo de las pérdidas se tomo una eficiencia de 50% por cada bomba y las pérdidas debidas a los codos se calcularon con el diámetro de la tubería.

    Las bombas aquí empleadas son de la potencia de 5 y 2.5 HP, porque son los valores de las bombas comerciales, que nos permiten cubrir con los requerimientos de potencia en nuestra instalación.

    Existen una capacidad instalada mayor a la requerida para cubrir fallas eventuales y cubrir de esta manera la demanda de agua en todo momento.

    Cálculo de las unidades mueble:

  • Mueble que se utiliza de acuerdo a los requerimientos marcados por las tablas de en relación con el número de hombres y mujeres por piso

  • H = Se refiere a los hombres por piso y los requerimientos de muebles y la suma al final.

  • M = Se refiere a las mujeres por piso y los requerimientos de muebles y la suma al final.

  • H UM = se refiere a los muebles convertidos a Unidades Mueble de los hombres

  • M UM = se refiere a los muebles convertidos a Unidades Mueble de las mujeres

  • Total = representa el producto del numero de muebles por las unidades mueble para cada uno de los casos.

  • Cálculo de la tubería de descarga:

    La tubería que se va a utilizar es de cobre, y los diámetros para los diferentes pisos vienen en la tabla. Cada piso lleva una conexión estándar en T en la tubería, y cada que se cambia de diámetro la tubería, en el piso donde comienza el cambio se añaden una válvula y una conexión estándar en T.

  • Piso = Piso desde el cual se manda el agua

  • Nivel = Metros entre un piso y otro

  • UM = Unidades Mueble

  • UM acum. = Unidades mueble acumuladas

  • Q = Caudal [litros /segundo]

  • D = Diámetro de la tubería

  • Hf = Pérdidas [%]

  • Leq = Longitud equivalente de los accesorios [m]

  • L = Longitud de cada piso

  • (10)LT = Longitud total

    (11)hf = Pérdidas de carga en cada piso [m]

    (12)hf acum. = Pérdidas acumuladas.

    (13)Hest = Carga estática [m]

    (14)Hdin = Carga dinámica [m]

    Podemos ver que no hay pérdidas muy fuertes en la presión, y que está llega de una forma adecuada en cada piso.

  • Diseño con tanques hidroneumáticos y fluxómetro

  • En este caso se conservan las características del edificio señalas en el diseño anterior, así como las consideraciones hechas.

    En este diseño se utilizarán tanques hidroneumáticos, además de que los mingitorios y excusados serán de fluxómetro.

    Como se esta usando fluxómetro es necesario dar una carga adicional a la tubería de 7 m, además se debe dar otra de 7 m, ya que sin este colchón, el control del tanque hidroneumático se estaría activando constantemente.

    Las zonas de presión serán:

    P = ((7x4)+7+7)x1.1= 46.2 m

    Zpresión = (100 / 7) = 14.2

    14 zonas, 13 de 7 pisos y 1 de 9 pisos

    Cálculo de las bombas por cada zona de presión:

  • Zp = zona de presión

  • Altura total

  • Porcentaje de pérdidas debidas a la tubería y a los accesorios

  • Gasto suministrado al último piso de cada zona de presión

  • Potencia incluyendo pérdidas

  • Las bombas aquí empleadas son de la potencia de 15 y 50 HP, porque son los valores de las bombas comerciales, que nos permiten cubrir con los requerimientos de potencia en nuestra instalación.

    Existen una capacidad instalada mayor a la requerida para cubrir fallas eventuales y cubrir de esta manera la demanda de agua en todo momento.

    Cálculo de las unidades mueble:

  • Mueble que se utiliza de acuerdo a los requerimientos marcados por las tablas de en relación con el número de hombres y mujeres por piso

  • H = Se refiere a los hombres por piso y los requerimientos de muebles y la suma al final.

  • M = Se refiere a las mujeres por piso y los requerimientos de muebles y la suma al final.

  • H UM = se refiere a los muebles convertidos a Unidades Mueble de los hombres

  • M UM = se refiere a los muebles convertidos a Unidades Mueble de las mujeres

  • Total = representa el producto del numero de muebles por las unidades mueble para cada uno de los casos.

  • Cálculo de la tubería de descarga:

    La tubería que se va a utilizar es de hierro galvanizado, y los diámetros para los diferentes pisos vienen en la tabla. Cada piso lleva una conexión estándar en T en la tubería, y cada que se cambia de diámetro la tubería, en el piso donde comienza el cambio se añaden una válvula y una conexión estándar en T.

  • Piso = Piso desde el cual se manda el agua

  • Nivel = Metros entre un piso y otro

  • UM = Unidades Mueble

  • UM acum. = Unidades mueble acumuladas

  • Q = Caudal [litros /segundo]

  • D = Diámetro de la tubería

  • Hf = Pérdidas [%]

  • Leq = Longitud equivalente de los accesorios [m]

  • L = Longitud de cada piso

  • (10)LT = Longitud total

    (11)hf = Pérdidas de carga en cada piso [m]

    (12)hf acum. = Pérdidas acumuladas.

    (13)Hest = Carga estática [m]

    (14)Hdin = Carga dinámica [m]

    Comentarios:

    En el desarrollo del presente proyecto nos dimos cuenta que el desarrollo de las instalaciones hidráulicas resulta muy lógico y comprensible si se sigue un orden y una estructura basada en los supuestos adecuados.

    Cabe señalar que el desarrollo y los cálculos efectuados en este trabajo pueden aplicarse en lo subsecuente a diversos inmuebles de características diversas, ya que las bases se encuentran bien establecidas en este.

    Además el uso de las tablas nos brinda una certeza en los cálculos debido a la gran precisión y fiabilidad que estas presentan, ya que están basadas en parámetros internacionales.

    Una parte importante fue el notar la conveniencia de instalar tinacos frente a los tanques hidroneumáticos, que utilizan una mucho mayor potencia, y resultan una opción nada conveniente para edificios, frente a la gran ventaja que representan las bombas con tinaco.

    También notamos la inconveniencia de usar fluxómetro ya que aumenta la potencia que necesitamos, su mantenimiento y reparación son muy caras, en comparación con un sistema normal.

    La realización de este proyecto ha sido de gran utilidad, debido a que nos ha permitido visualizar de una manera más practica lo que se hace en la vida profesional.

    3.5 m

    Notación

    PCI: Protección contra incendios

    nama: nivel de agua máximo

    namin: nivel de agua mínimo

    bombas

    PCI

    12 m

    16 m

    2.6 m

    namin

    nama

    Cisterna

    3 m

    3 m