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SISTEMA DE TANQUE ELEVADO UNIDAD II Prof. Adriana Paolini M. 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. SISTEMA DE TANQUE ELEVADO Se aplica en aquellas edificaciones ubicadas en sectores donde el abastecimiento de agua público no sea continuo; sin embargo, se garantiza la presión suficiente para que el agua ascienda hasta el estanque elevado. 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. SISTEMA DE TANQUE ELEVADO Elementos de Cálculo del Sistema • Capacidad neta del Tanque Elevado y dimensionamiento del mismo • Determinación de la Altura Estática (H estática) • Determinación de los diámetros en el Bajante de Distribución (BD) y en todos los pisos inferiores. • Calculo del diámetro de la Tubería de Aducción H estática Tanque Elevado Acueducto Medidor Tubería de Aducción BD 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. Ejemplo: • Edificio multifamiliar de tres pisos (03) • Cuatro apartamentos (04) por piso, de tres (03) habitaciones cada uno. • Altura de entrepiso (he) igual a 2,95 m • Cota Piezometrica del Medidor (CPM) igual 25 m.c.a he= 2,95m L = 5.50 m L = 3,00 m 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. Longitudes: Tramo Longitudes Reales (m) Tramo Longitudes Reales (m) BD – 1´ 0.50 10 – Ca 1.75 1´ – 1 0.55 Ca – A 1.75 1 - 2 6.30 A – B 2.80 2 - 3 3.30 B – C 8.90 3 – 5 0.45 B -D 3.65 5 – 6 1.35 D – E 5.00 6 – 7 2.15 E – F 3.20 5 – 8 2.55 D – G 2.45 8 – 9 3.55 G – I 1.30 9 – 10 2.20 I – J 2.35 G - H 2.40 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. Cálculo de la Capacidad neta del Tanque Elevado y Dimensionamiento del mismo Según el Artículo 160 de las NSV: “Cuando solamente exista un Tanque Elevado, su capacidad será cuando menos igual a la dotación de la edificación”. V ≥ Dotación (lts). El dimensionamiento del Tanque se hará de acuerdo al espacio libre que se tenga en la planta techo, se fija un ancho y un largo para el estanque, y luego se calcula la altura neta: A L V Hneta Donde: V = Capacidad del Tanque Elevado (m3); L = largo (m) A = ancho (m) 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. Ejemplo: • Edificio multifamiliar de tres pisos (03) • Cuatro apartamento (04) por piso, de tres (03) habitaciones cada uno. • Altura de entrepiso (he) igual a 2,95 m • Cota Piezometrica del Medidor (CPM) igual 25 m.c.a he= 2,95m L = 5.50 m L = 3,00 m 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. Determinación de la Altura Estática El valor de la altura estática estará dado por la sumatoria de las alturas de los entrepisos más una altura que denominaremos X, la cual estará referida desde la ultima placa con instalaciones hasta el fondo del estanque elevado (a la salida de la tubería), o bien a la mitad de la altura de agua. H estática = S alturas de entrepiso + X referida al fondo del agua. He 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. Determinación de la Altura Estática El valor de X debe garantizar en el artefacto más crítico del piso más desfavorable la carga mínima exigida por la NSV. Para conseguir el valor de X, se debe buscar el camino critico; el valor de X vendrá dado por la sumatoria de pérdidas a través del camino critico más la carga libre mínima en el punto crítico. X = S jL (camino critico) + Carga punto critico. 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. 1. Determinación de las Tablas de Gastos. Se Determinan las tablas de gasto de las redes de distribución para cada uno de los pisos. Luego con las unidades de gasto de cada uno de los piso se determina la tabla de gasto del Bajante de Distribución. Tramos UG por piso UG total Q (lt/seg) BD1 – BD2 BD2 – BD3 BD3 - T T BD3 BD2 BD1 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. 2. Determinación del Camino Critico • Se determinan los caminos o rutas con mayor longitud real a partir del BD. • Se calculan la sumatoria de perdidas totales (Sjlt), utilizando un mismo diametro (por ej: 3/4”) de por lo menos dos de los caminos con mayor longitud o el camino donde se encuentre la lavadora o lavaplatos mecánico. • A las sumatoria de perdidas totales (Sjlt) de todos los tramos se le suma la carga del punto mas extremo del camino. • Finalmente se compara las Sjlt + carga pto, de las dos caminos estudiados. El que presente mayor Sjlt + carga pto; es el Camino Critico. 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. 3. Tabla de Diámetros Criterios para el calculo de la X Producirán X minima Mínima Economía: Diámetros máximos en el camino critico, que cumplan con las velocidades. Producirán X maxima Máxima Economía: Diámetros mínimos en el camino critico, que cumplan con las velocidades. 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. TRAMO LT= 1.1 x LR Q (lt/seg) D (") V (m/seg) hf (m) Cparriba (m) Cpabajo (m) Cpiso (m) Carga (m) T - BD 1,1 7,01 3 1,54 0,067 BD -1' 0,55 3,47 2 1,71 0,066 1' -1 0,61 1,41 1 2,78 0,404 1 - 2 6,93 1,41 1 2,78 4,586 2 - 3 3,63 1,41 1 2,78 2,402 3 - 5 0,5 1,36 1 2,68 0,310 5 - 8 2,81 1,08 1 2,13 1,136 8 - 9 3,91 0,87 3/4 3,05 4,299 9 - 10 2,42 0,77 3/4 2,70 2,123 10 - Ca 1,93 0,67 3/4 2,35 1,309 Ca - A 2,76 0,67 3/4 2,35 1,874 A - B 3,08 0,67 3/4 2,35 2,089 B - D 4,02 0,45 3/4 1,58 1,306 D - G 2,70 0,32 3/4 1,12 0,467 G - H 2,64 0,2 3/4 0,70 0,191 hf (m) Total 22,560 Tabla de Diámetros Utilizando Diámetros Mínimos 3.50 5.90 9.59 9.40 3.69 5.90 9.59 10.06 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. TRAMO LT= 1.1 x LR Q (lt/seg) D (") V (m/seg) hf (m) Cparriba (m) Cpabajo (m) Cpiso (m) Carga (m) T - BD 1,1 7,01 3 1,54 0,067 32,03 31,96 5,90 26,06 BD -1' 0,55 3,47 2 1,71 0,066 31,96 31,89 5,90 25,99 1' -1 0,61 1,41 1 2,78 0,404 31,89 31,49 5,90 25,59 1 - 2 6,93 1,41 1 2,78 4,586 31,49 26,90 5,90 21,00 2 - 3 3,63 1,41 1 2,78 2,402 26,90 24,50 5,90 18,60 3 - 5 0,5 1,36 1 2,68 0,310 24,50 24,19 5,90 18,29 5 - 8 2,81 1,08 1 2,13 1,136 24,19 23,06 5,90 17,16 8 - 9 3,91 0,87 3/4 3,05 4,299 23,06 18,76 5,90 12,86 9 - 10 2,42 0,77 3/4 2,70 2,123 18,76 16,63 5,90 10,73 10 - Ca 1,93 0,67 3/4 2,35 1,309 16,63 15,33 5,90 9,43 Ca - A 2,76 0,67 3/4 2,35 1,874 15,33 13,45 5,90 7,55 A - B 3,08 0,67 3/4 2,35 2,089 13,45 11,36 5,90 5,46 B - D 4,02 0,45 3/4 1,58 1,306 11,36 10,06 5,90 4,16 D - G 2,70 0,32 3/4 1,12 0,467 10,06 9,59 5,90 3,69 G - H 2,64 0,2 3/4 0,70 0,191 9,59 9,40 5,90 3,50 hf (m) Total 22,560 Tabla de Diámetros Utilizando Diámetros Mínimos >4.50 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. Tabla de Diámetros Utilizando Diámetros Máximos TRAMO LT= 1.1 x LR Q (lt/seg) D (") V (m/seg) hf (m) Cparriba (m) Cpabajo (m) Cpiso (m) Carga (m) T - BD 1,1 7,01 4 0,86 0,017 BD -1' 0,55 3,47 3 0,76 0,009 1' -1 0,61 1,41 2 0,70 0,014 1 - 2 6,93 1,41 2 0,70 0,157 2 - 3 3,63 1,41 2 0,70 0,082 3 - 5 0,5 1,36 2 0,67 0,011 5 - 8 2,81 1,08 1 1/2 0,95 0,158 8 - 9 3,91 0,87 1 1/2 0,76 0,147 9 - 10 2,42 0,77 1 1/2 0,68 0,073 10 - Ca 1,93 0,67 1 1/4 0,85 0,109 Ca - A 3,23 0,67 1 1/4 0,85 0,182 A - B 3,08 0,67 1 1/4 0,85 0,174 B - D 4,02 0,45 1 0,89 0,322 D - G 2,70 0,32 1 0,63 0,115 G - H 2,64 0,20 3/4 0,70 0,191 3.50 5.90 9.59 9.40 3.69 5.90 9.59 9.71 5.90 5.90 9.71 10.03 10.03 10.20 3.81 4.13 <4.50 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. Tabla de Diámetros Utilizando Diámetros Máximos TRAMO LT= 1.1 x LR Q (lt/seg) D (") V (m/seg) hf (m) Cparriba (m) Cpabajo (m) Cpiso (m) Carga (m) T - BD 1,1 7,01 4 0,86 0,017 11,53 11,515,90 5,61 BD -1' 0,55 3,47 3 0,76 0,009 11,51 11,50 5,90 5,60 1' -1 0,61 1,41 2 0,70 0,014 11,50 11,49 5,90 5,59 1 - 2 6,93 1,41 2 0,70 0,157 11,49 11,33 5,90 5,43 2 - 3 3,63 1,41 2 0,70 0,082 11,33 11,25 5,90 5,35 3 - 5 0,5 1,36 2 0,67 0,011 11,25 11,24 5,90 5,34 5 - 8 2,81 1,08 1 1/2 0,95 0,158 11,24 11,08 5,90 5,18 8 - 9 3,91 0,87 1 1/2 0,76 0,147 11,08 10,93 5,90 5,03 9 - 10 2,42 0,77 1 1/2 0,68 0,073 10,93 10,86 5,90 4,96 10 - Ca 1,93 0,67 1 1/4 0,85 0,109 10,86 10,75 5,90 4,85 Ca - A 3,23 0,67 1 1/4 0,85 0,182 10,75 10,57 5,90 4,67 A - B 3,08 0,67 1 1/4 0,85 0,174 10,57 10,40 5,90 4,50 B - D 4,02 0,45 1 0,89 0,322 10,40 10,08 5,90 4,18 D - G 2,70 0,32 1 0,63 0,115 10,08 9,96 5,90 4,06 G - H 2,64 0,20 3/4 0,70 0,191 9,96 9,77 5,90 3,87 hf (m) Total 1,742 >3.50 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. Determinación de los diámetros del Bajante de Distribución (BD) y en la red de distribución de todos los pisos inferiores • Para determinar los diámetros de los tramos restantes del BD, se utilizara otra tabla de diámetros; comenzando con la Cota Piezométrica del BD del ultimo piso. • Una vez calculada la Cota piezométrica del BD del piso inferior; se puede obtener la carga libre de ese punto. CPBD = CPBD anterior - SjLt Carga = CPBD – Cota de piso • Para utilizar Máxima economía (diámetros mínimos en el camino critico), en los pisos inferiores, se tiene que cumplir que: SjLt (camino critico) + carga mínima pto critico ≤ carga del BD • Se debe chequear en cada uno de los pisos inferiores si se utilizaran diámetros mínimos o máximos. 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. BD1 BD2 BD3 T CParriba CPabajo C piso Carga ≥ SjL (camino critico) + carga mínima pto critico ≥ SjL (camino critico) + carga mínima pto critico ≥ SjL (camino critico) + carga mínima pto critico Del Ejemplo: 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. Tramo LT Q (lt/seg) D (") V (m/seg) hf (m) Cparriba (m) Cpabajo (m) Cpiso (m) Carga (m) T - BD3 7,01 4 0,865 5,9 BD3 -BD2 3,245 5,19 3 1,138 0,114 2,95 BD2 - BD1 3,245 3,47 3 0,761 0,054 0 Diámetros del Bajante de Distribución (BD) y en la red de distribución de todos los pisos inferiores 11.51 11.51 11.34 11.40 11.40 5.61 8.45 11.34 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. Diámetros del Bajante de Distribución (BD) y en la red de distribución de todos los pisos inferiores Tramo LT Q (lt/seg) D (") V (m/seg) hf (m) Cparriba (m) Cpabajo (m) Cpiso (m) Carga (m) Diámetro Máximo Diámetro Mínimo T - BD3 7,01 4 0,865 0,000 11,512 5,9 5,61 = 5,61 < 26,060 BD3 -BD2 3,245 5,19 3 1,138 0,114 11,512 11,398 2,95 8,45 > 5,61 < 26,060 BD2 - BD1 3,245 3,47 3 0,761 0,054 11,398 11,344 0 11,34 > 5,61 < 26,060 SjL (camino critico) carga mínima pto critico Diámetros Máximos = 1,742 + 3,87 = 5,61 Diámetros Mínimos = 22,560 + 3,5 = 26,060 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. Calculo del diámetro de la Tubería de Aducción Según el Articulo Nº 168 NSV “La tubería de aducción desde el abastecimiento público hasta los estanques de almacenamiento deberá calcularse para suministrar el consumo total diario de las edificaciones en un tiempo no mayor de 4 horas”. seg 3600 (h)t (lts)Dotación Qaducción t < 4 horas 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. TABLA Nº 11 GASTO DE LOS GRIFOS EN LTS/SEG Carga a la Entrada DIAMETRO INTERIOR DEL GRIFO 3/8” ½” ¾” 1” 1 ¼” 1 ½” 5 m 0.24 0.39 0.62 1.20 1.85 2.50 10 m 0.34 0.57 0.87 2.00 3.10 4.20 20 m 0.45 0.70 1.24 2.80 4.20 5.80 30 m 0.54 0.86 2.10 3.40 5.30 7.20 40 m 0.62 1.00 2.40 3.90 6.00 8.40 50 m 0.69 1.10 2.70 4.40 6.70 9.40 60 m 0.75 1.20 2.90 4.80 7.30 10.20 70 m 0.80 1.30 3.10 5.20 7.80 11.00 80 m 0.85 1.40 3.30 5.60 8.30 11.80 90 m 0.90 1.48 3.50 5.90 8.80 12.50 100 m 0.95 1.56 3.70 6.20 9.30 13.00 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. TABLA Nº 10: PERDIDAS DE CARGA EXPRESADA EN TERMINOS DE LONGITUD EQUIVALENTE (m) Diámetro ½” ¾” 1” 1 ¼” 1 ½” 2” 2 ½” 3” 4” Llave de paso abierta 4.90 6.70 8.80 11.60 13.70 17.70 21.40 24.70 36.60 Llave de compuerta ( Abierta) 0.11 0.15 0.16 0.24 0.27 0.37 0.43 0.52 0.74 Codo de 45º 0.25 0.31 0.38 0.52 0.61 0.79 0.92 1.15 1.53 Codo a 90º ( Normal ) 0.46 0.64 0.85 1.16 1.34 1.68 2.14 2.47 3.46 Te Normal 0.34 0.40 0.52 0.73 0.85 1.07 1.31 1.56 2.14 Te Normal 1.01 1.37 1.77 2.44 2.75 3.66 4.28 4.88 6.70 Te reducida a ½ “ 0.46 0.64 0.85 1.16 1.34 1.68 2.14 2.47 3.46 Te reducida a ¼” 0.43 0.55 0.73 0.92 1.16 1.37 1.62 2.14 2.74 Ensanchamiento d/D = ¼ 0.46 0.64 0.85 1.16 1.34 1.68 2.14 2.47 3.46 Ensanchamiento d/D = ½ 0.34 0.40 0.52 0.73 0.85 1.07 1.31 1.56 2.14 Ensanchamiento d/D = ¾ 0.11 0.15 0.16 0.24 0.27 0.37 0.43 0.52 0.74 Reducción D/d =1/4 0.34 0.40 0.52 0.73 0.85 1.07 1.31 1.56 2.14 Reducción D/d =1/2 0.18 0.24 0.31 0.40 0.46 0.58 0.73 0.85 1.16 Reducción D/d =3/4 0.11 0.15 0.16 0.24 0.27 0.37 0.43 0.52 0.74 d D d D d D d D d D d D d D 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. TABLA Nº 13: PERDIDA DE CARGA EN VALVULAS EN LONGITUD EQUIVALENTE DE CONDUCTOS RECTOS EN METROS Diámetro Nominal 1” 1 1/4” 11/2” 2” 21/2” 3” 4” Válvula de Retención 3.20 4.00 4.81 6.43 8.05 9.66 12.89 Válvula de Pie 7.32 10.05 11.58 14.02 16.76 19.51 22.86 Colador 4.12 6.05 6.77 7.59 8.71 9.85 9.97 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. seg 3600 (h)t (lts) Dotación Qaducción Calculo del diámetro de la Tubería de Aducción lt/seg0.1 seg 3600 h 4 lt/dia 14400 Qaducción he= 2,95m L = 5.50 m L = 3,00 m CP ET = CP MEDIDOR - SJL M-ET ET Carga ET = CP ET – Cota Piso Carga ET ≥ Carga asumida 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. Calculo del diámetro de la Tubería de Aducción lt/seg0.1Qaducción he= 2,95m L = 5.50 m L = 3,00 m ET L M-ET = 5.50 + 5.90 + 5.71 + 3.00 + 1.60 + 0.05+ 2xLEvc + 4xLEcodo90° Tabla N° 11: Para 1.20 lt/seg > 1.0 lt el diámetro es igual a 1” para una carga en la entrada del tanque de 5m e L M-ET = 21.64+ 2 x 0.16 + 4 x 0.85 L M-ET = 25.48 m 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. Calculo del diámetro de la Tubería de Aducción Para Q = 1 lt/seg ; = 1” ; L = 25.48 m SJL M-ET = 8.930 m Cota Piso = 5.90 +5.59+1.60+0.05 Cota Piso = 13.260 CP ET = CP MEDIDOR - SJL M-ET CP ET = 25 m – 8.930 CP ET = 16.070 Carga ET = 16.070 – 13.260 Carga ET = 2.810 m < 5 m (asumida) Carga ET = CP ET – Cota Piso Aumentar Diámetro 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. Calculo del diámetro de la Tubería de Aducción he= 2,95m L = 5.50 m L = 3,00 m ET L M-ET = 21.76+ 2xLEvc + 4xLEcodo90° L M-ET = 21.76+ 2 x 0.24 + 4 x 1.16 L M-ET = 26.88 m Para Q = 1 lt/seg ; = 1 ¼” 14/02/2024 Prof. Adriana Paolini M. Calculo del diámetro de la Tubería de Aducción Para Q = 1 lt/seg y = 1 1/4” SJL M-ET = 3.178 m Cota Piso = 5.90 +5.71+1.60+0.05 Cota Piso = 13.26 CP ET = CP MEDIDOR - SJL M-ET CP ET = 25 m – 3.178 CP ET = 21.822 Carga ET = 21.822 – 13.26 Carga ET = 8.562 m > 5 m (asumida) Carga ET = CP ET – Cota Piso
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