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1. Pérdidas
Luego de asignarle los diámetros adecuados a las tuberías, procedemos a diseñar los
componentes hidráulicos necesarios para abastecer el sistema. El principal de estos componentes
es el sistema de impulsión, que para proyectos pequeños comunes consiste de una o dos bombas
y un tanque hidroneumático.
El trabajo del sistema de impulsión es añadir suficiente energía (presión) a la red de tuberías para
que alcance hasta el aparato más desfavorable, el cual es el más alto y retirado de la edificación y
es el que requiere mayor presión. El recorrido que debe hacer el agua desde el sistema de
impulsión hasta este aparato se le denomina Ruta Más Desfavorable.
La presión necesaria para alcanzar el aparato más desfavorable es igual a la suma de los siguientes
valores:
 La presión mínima a la salida del aparato más desfavorable, valor que ronda entre 6 y 15
metros de presión.
 La altura física entre la bomba y el aparato más desfavorable, valor que es muy aproximado
a la altura del edificio.
 La altura que debe succionar la bomba, valor muy aproximado a la altura/profundidad de
la cisterna.
 La energía perdida debido a la fricción con el tubo y las piezas en la ruta más desfavorable
y en la succión.
 Si la configuración consta de un tanque hidroneumático, también habría que sumarle su
presión diferencial, la cual representa el rango de presiones entre la presión máxima que
apaga la bomba y la mínima que la enciende.
Como se puede ver, la única incógnita que necesitamos determinar es la energía perdida. Estas
pérdidas se dividen en pérdidas por longitud de tubería y pérdidas locales debido a piezas.

2. Pérdidas por Longitud de Tubería
Como ya se ha mencionado anteriormente, distintos libros y fuentes utilizan distintas
metodologías para definir cada criterio, y las pérdidas no son la excepción. Por ejemplo, Mariano
Rodríguez Avial recomienda la ecuación de Flamant para el cálculo de las pérdidas por longitud
de tubería. En cambio, otros autores como Rafael Pérez Carmona la recomiendan sólo para
tuberías inferiores a 2" de diámetro, y utiliza para las superiores la ecuación de Hazen-Williams.
Debido a que los diseños pertinentes a esta tesis utilizarán frecuentemente diámetros superiores
a 2", es más adecuado utilizar ambas ecuaciones según sean requeridas.
Ecuación de Flamant, dónde:
m = coeficiente de fricción (para PVC, m=0.0001)
Q = caudal simultáneo (m3/seg)
D = diámetro de la tubería (m).
Ecuación de Hazen-Williams, donde:
C = coeficiente de fricción (para PVC, C=140)
Q = caudal simultáneo (m3/seg)
D = diámetro de la tubería (m)
Pérdidas por Piezas y Accesorios
Las pérdidas locales generadas por las piezas de la red (codos, válvulas…) son calculables
mediante dos métodos comunes. Ambos métodos dependen de las características del tubo
(diámetro y material) y de la energía debido a la velocidad. La diferencia entre ellos consiste en
que un método da como resultado un valor de pérdida de energía, en metros, en cambio en el
otro método se obtienen Longitudes Equivalentes, lo cual se refiere a la longitud de tubería del
mismo diámetro que la pieza, que genera la misma cantidad de pérdida. Este valor entonces se le
agrega a la longitud del tramo donde está ubicada la pieza y se determina mediante las ecuaciones
anteriormente mencionadas.

3. El primer método se calcula mediante la siguiente expresión:
Dónde:
K = Coeficiente de la pieza que depende del diámetro y material
v = Velocidad de flujo del tramo donde se encuentra la pieza
g = Aceleración de la gravedad
El segundo método se determina utilizando ecuaciones calibradas para cada pieza. Sin embargo,
existe un gran número de tablas que ofrecen las longitudes equivalentes para cada pieza según su
diámetro, material y velocidad (o caudal) y se pueden obtener en la mayoría de los textos y
fuentes disponibles relevantes al tema.
Para el proyecto modelo se utilizará el segundo método con las tablas de longitudes equivalentes
del texto “Diseño de Instalaciones Hidrosanitarias y de Gas para Edificaciones” de Ramón Pérez
Carmona.
Ruta más desfavorable
Recordando nuestro apartamento modelo, ahora necesitamos trazar nuestra ruta más
desfavorable interior. El aparato crítico a primera vista podría ser el lavadero. Sin embargo es
bueno resaltar que se debe considerar la ruta más desfavorable a través del calentador eléctrico,
ya que al tener que pasar por este punto se alarga el recorrido, como podemos ver en este caso.
Para poder llegar al lavadero desde la columna sin considerar el calentador, se necesita pasar por
los tramos 1, 3, 5, 8 y 10. Para hacerlo cruzando por el calentador serían los tramos a, c, e, h, 7,
8 y 10.

4. Considerando las piezas de cada tramo tendríamos lo siguiente:
 2 codos 1/2", Tee 1/2" en paso directo con reducción.
 2 codos 3/4", Tee 3/4" en derivación, reducción 1" a 3/4".
 e) Tee 1" en derivación, Tee 1" en paso directo.
 h) Calentador.
 7) 2 Tee 1" en paso directo.
 8) Tee 1" en paso directo.
 10) Codo 1", Tee 1" en derivación.
Si utilizamos el método de longitudes equivalentes y extraemos los valores de las tablas de las
páginas 61, 66, 67 y 69 del libro "Diseño de instalaciones hidrosanitarias y de gas para
edificaciones" de Rafael Pérez Carmona, tendremos los siguientes totales para cada tramo:

5. Ahora sólo tendríamos que agregar estas longitudes equivalentes a las longitudes físicas de los
tramos en la planta modelo y calcular las pérdidas totales correspondientes:
Como podemos ver en éste caso, se pierden aproximadamente 3 metros de presión en la ruta
más desfavorable desde la columna. Luego veremos cómo realizar el mismo análisis, pero desde
el sistema de impulsión, considerando la distribución principal bajo tierra, las columnas y
consideraremos diferentes alturas del edificio y, en consecuencia, diferentes cantidades de
apartamentos.
El procedimiento para analizar las columnas y distribución es el mismo que realizamos para la
planta. Para poder cumplir con los objetivos de mi tesis, se requiere analizar el proyecto modelo
a diferentes alturas y determinar la configuración hidráulica más adecuada para múltiples
apartamentos. Como punto de partida le realizaremos el diseño a 4 niveles con dos apartamentos
por nivel:

6. Notas:
Es importante notar la gran diferencia que existe entre las pérdidas que se generan en la planta
modelo y las que se generan en la distribución hasta dicha planta. Esta diferencia existe debido a
la gran cantidad de piezas que son necesarias dentro del apartamento.
Debido a que en nuestro proyecto modelo existen dos apartamentos por nivel, en la Distribución
(D) se han considerado las columnas de ambos lados del proyecto.
En la columna L+Leq ya han sido sumados los valores de longitud de tubería y de longitudes
equivalentes debido a las piezas. En casi todos los tramos de columna sólo hay que considerar
una, pero en la columna del primer nivel hay que tomar en cuenta una Tee en derivación, una
válvula de paso y una válvula de retención.
Ya que en el análisis anterior los resultados de la ecuación de Flamant mostraban ser menos
conservadores, pero aparentemente más precisos para ese rango de tamaños de tuberías, será
utilizado siempre y cuando los diámetros sean 2" o menos. Cuando superen las 2" la ecuación
cambiará a Hazen-Williams.
Tee en paso
directo
Tee en
derivación