CARRERA_INGENIERIA_CIVIL

Vista previa del material en texto

CARRERA: INGENIERIA CIVIL ASIGNATURA: INSTALACIONES EN 
EDIFICACIONES 
ALUMNO(A): ALEJANDRO CALIXTO PADIN CODIGO: CICLO: 
DOCENTE: TURNO: FECHA: 
 
1. Un edificio que presenta las siguientes características. 
Es un terreno de 50000m2 se ubica un hospital que tiene las siguientes características. 
 Capacidad de hospitalización = 900 camas. 
 Consultorio Médico = 60 Unidades. 
 Consultorio Dentales = 10 Unidades. Además, Cuenta con los siguientes servicios. 
 Oficina de administración = 180m2. 
 Hospedaje (paramédicos) = capacidad 18 dormitorios de 12m2 
 Restaurant = Capacidad 65 personas = 40m2. 
Se sabe además que el 15% del área total está constituida por área verde, calcular la 
dotación de agua. Luego calcular el diámetro del tubo de impulsión de la cisterna al 
tanque elevado para en tiempo de llenado de 2 horas y verificar la velocidad del flujo 
según la norma. 
 
SOLUCION: 
a. Calculo de dotación de agua: 
 
 
DESCRIPCION CANTIDAD DOTACION PARCIAL DOTACION TOTAL 
Hospitalización 900 camas 600 L/d por cama 540000 L/d. 
Consultorio medico 60 und. 500 L/d por consultorio 30000 L/d. 
Consultorio dental 10 und. 1000 L/d por consultorio 10000 L/d. 
Oficina administrativa 180 𝑚2 6 L/d por 𝑚2 1080 L/d. 
Hospedaje (18 dorm.) 12 𝑚2 25 L/d por 𝑚2 5400 L/d. 
Restaurant (65 pers.) 40 𝑚2 2000 L/d por 𝑚2 2000 L/d. 
Áreas verdes 50 000 𝑚2*15% 2 L/d por 𝑚2 15000 L/d. 
 
 Total (Vt) 603480 L/d. 
 
 
b. calculo del diámetro del tubo de impulsión de la cisterna al tanque elevado para un 
tiempo de llenado de 2 horas y verificación de la velocidad del flujo según la norma. 
 
Solución: 
Calculo de volumen taque elevado: 𝑉𝑡𝑎𝑛𝑞𝑢𝑒 = 13 ∗ 𝑉𝑡 = 6034803 = 201160 𝑙. 
Transformamos a 𝑚3 : 201160 𝑙.∗ 1 𝑚31000 𝑙. = 201.16 𝑚3 
 
Calculo de diámetro de tubería: 𝑡 = 2ℎ. = 2ℎ.∗ 3600𝑠.1ℎ. = 7200 𝑠. 
 𝑄 = 𝑉𝑡 = 201.16 𝑚37200 𝑠. = 0.0279 𝑚3/𝑠 
 
Ec. de Hazen y Williams (Perdida de carga por fricción) : 𝑄 = 0.2785 ∗ 𝐶 ∗ 𝐷2.63 ∗ 𝑆0.54 
 𝑺𝑚𝑖𝑛. = 𝟏% 𝑪 = 𝟏𝟓𝟎 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑃𝑉𝐶 
 
De la ecuación despejamos el diámetro: 
 
𝐷 = √ 𝑄0.2785 ∗ 𝐶 ∗ 𝑆0.542.63 
 
𝐷 = √ 0.02790.2785 ∗ 150 ∗ 0.010.542.63 = 0.1597 𝑚. 
 𝐷 = 15.97 𝑐𝑚. = 6.287" 
 
 
 
Verificación de velocidad de flujo: 
 𝑉 = 𝑄𝜋𝑑24 = 0.0279𝜋(0.1597)24 = 1.393 𝑚/𝑠 
 
Diámetro de tubería a utilizar 6” 
 
 
 
 
2. Calcular la dotación, luego calcular los diámetros de las tuberías colectoras y montantes, 
para tubería de PVC (Coef. Rug=0.009), que descarga semilleno, para una pendiente 
mínima, sin considerar aguas de infiltración, verificar la velocidad del flujo. 
 
 
 
Piso Descripción Área (m2) Cantidad Dotación (l/m2. d) 
Dotación 
total 
7 Dormitorio simple 25 16 25 
25 
10000 
9000 
Dormitorio 
doble 30 12 
6 Dormitorio simple 25 16 25 
25 
10000 
9000 
Dormitorio 
doble 30 12 
5 Dormitorio dobles 30 13 25 9750 
4 Dormitorio dobles 30 13 25 9750 
3 Dormitorio dobles 30 13 25 9750 
2 Dormitorio junior 40 20 25 20000 
1 Dormitorio junior 40 8 25 
25 
8000 
7500 Suite 
presidencial 150 2 
Sótano Restaurante 100 2 50 
2000 
40 
0.5 
30 
30 
6 
10000 
2000 
4000 
15 
15000 
2100 
480 
 Comedor 36 1 
 Lavandería 100 kg 
 Almacén 30 1 
 Recepción 500 1 
 Centro 
nocturno 70 1 
 Oficinas 80 1 
 
 Total 
 
136345 
 
 
 
 
 
 
 
 
PISO 7: 
 𝑄 = 19000 𝑙𝑑 .∗ 1 𝑑.86400 𝑠. = 0.220 𝑙/𝑠. 
 
Consumo máximo horario: 
 1.7𝑄𝑃 = 1.7(0.220 ) = 0.374 𝑙/𝑠 
 
Caudal máximo de evacuación: 
 
Según Manin se el 80% 
 𝑄 ∗ 𝐸 = 0.8 ∗ 0.374 = 0.2992 𝑙/𝑠. 
 
APLICAMOS MANNING: 
 𝑄 = 𝐴𝑅2/3𝑆1/2𝑛 … … . . (1) 
 𝐴 = (𝜋𝐷24 )/2 
 𝑅 = 𝐴𝑃 = 𝜋𝐷28𝜋𝐷2 = 𝐷4 
 
Reemplazando en (1): 
 𝑄 = 𝜋𝐷24 ∗ (𝐷4)2/3𝑆1/2𝑛 
 𝑄 = 𝜋𝐷8/310.08 ∗ 𝑆1/2𝑛 
 
Despejamos el diámetro: 
 𝐷 = (10.08 ∗ 0.2992 ∗ 0.009𝜋 ∗ (0.01)1/2 )3/8 
 𝐷 = 0.399 𝑑𝑚. = 3.99 𝑐𝑚. = 1.57" 
 
 
Verificando la velocidad de carga: D=0.399 dm. 
 𝑄 = 𝑉 ∗ 𝐴 
 
 
 
 𝑉 = 𝑄𝜋𝑑24 = 0.299𝜋(0.399)24 = 2.391 𝑑𝑚𝑠 = 0.240 𝑚𝑠 
 
Para D = 0.254 dm. 
 𝑉 = 𝑄𝜋𝑑24 = 0.299𝜋(0.254)24 = 5,90 𝑑𝑚𝑠 = 0.59 𝑚𝑠 
 
 
 
Reformulando para una tubería de 4” = 1.016 dm.: 
 𝑉 = 𝑄𝜋𝑑24 = 0.299𝜋(1.016)24 = 0.369 𝑑𝑚𝑠 = 0.0369 𝑚𝑠 
 
 
CALCULO DE EVACUACION A LA RED PUBLICA: 
 𝑄 = 136345 𝑙𝑑 .∗ 1 𝑑.86400 𝑠. = 1.58 𝑙/𝑠. 
 
Consumo máximo horario: 
 1.7𝑄𝑃 = 1.7(1.58 ) = 2.686 𝑙/𝑠 
 
Caudal máximo de evacuación: 
 
Según Manin se el 80% 
 𝑄 ∗ 𝐸 = 0.8 ∗ 2.686 = 2.15 𝑙/𝑠. 
 
APLICAMOS MANNING: 
 𝑄 = 𝐴𝑅2/3𝑆1/2𝑛 … … . . (1) 
 𝐴 = (𝜋𝐷24 )/2 
 𝑅 = 𝐴𝑃 = 𝜋𝐷28𝜋𝐷2 = 𝐷4 
 
Reemplazando en (1): 
 𝑄 = 𝜋𝐷24 ∗ (𝐷4)2/3𝑆1/2𝑛 
 
 𝑄 = 𝜋𝐷8/310.08 ∗ 𝑆1/2𝑛 
 
Despejamos el diámetro: 
 𝐷 = ( 6.35 ∗ 𝑄 ∗ 𝑛𝜋 ∗ (0.01)1/2)3/8 
 𝐷 = (6.35 ∗ 2.15 ∗ 0.009𝜋 ∗ (0.01)1/2 )3/8 
 
 𝐷 = 0.70 𝑑𝑚. = 7.00 𝑐𝑚. = 2.756" 
 
 
Verificando la velocidad de carga: D=0.70 dm. 
 𝑄 = 𝑉 ∗ 𝐴 
 
 𝑉 = 𝑄𝜋𝑑24 = 2.686𝜋(0.70)24 = 6.979 𝑑𝑚𝑠 = 0.698 𝑚𝑠 
 
Para D = 0.762 dm. 
 𝑉 = 𝑄𝜋𝑑24 = 2.686𝜋(0.762)24 = 5,89 𝑑𝑚𝑠 = 0.589 𝑚𝑠 
 
 
 
Reformulando para una tubería de 4” = 1.016 dm.: 
 𝑉 = 𝑄𝜋𝑑24 = 2.686𝜋(1.016)24 = 3.313 𝑑𝑚𝑠 = 0.331 𝑚𝑠