El documento presenta el cálculo y diseño de un sistema de cañerías y hidrantes para un edificio de 60 metros de altura y 2,400 metros cuadrados. Se calcula la longitud equivalente de las cañerías de 3", 2 1/2" y 2", así como las pérdidas de carga. La presión requerida en la bomba es de 96.97 metros de columna de agua. Se recomienda usar válvulas reductoras de presión hasta los 30 metros de altura.

1. Coordinador: Ing. Andrés Chowanczak Cálculo de cañerías

2. Diseño de hidrantes Edificio de 60 m de altura Superficie cubierta de 2.400 m2 (No se está teniendo en cuenta el sistema de rociadores)

3. 1)Número de hidrantes: Perímetro /45 2)Verifico si con el radio del hidrante cubro íntegramente el piso, La longitud de cada manga es de 20 m).

4. Reserva de agua 2.400 m x 10 l/m 24.000 litros (para este ejemplo no se tuvo en cuenta el agua necesaria para los rociadores)

5. Parámetros Se desea abastecer el último piso con un caudal de 24.000 litros /Hora a una presión que no sea inferior a 3,00 Kg/cm2, además se desea que en ningún punto se superen los 6,00 Kg/cm2

6. Disposición de cañerías Se prevé una cañería horizontal de diámetro 3” de 15 m de longitud con 8 curvas a 90° y 4 a 45° en su recorrido Una cañería vertical de diámetro 3” de 54 m longitud que con 8 codos a 90° y 10 curvas a 90° en su recorrido. Una cañería vertical de diámetro 2 ½” de 6 m de longitud con un codo a 90 en su recorrido. Una cañería horizontal de diámetro 2” con 4 codos a 90 en su recorrido.

7. Longitud equivalente de cañería de 3” Cañería de 3” 69 69 m 8 Curvas a 90°: 8 x 1,52 12,16 m 4 Curvas a 45°: 4 x 0,91 3,64 m 8 Codos a 90°: 8 x 2,13 17,04 m 10 Curvas a 90° 8 x 1,52 12,16 m Longitud equivalente de cañería de 3”: 104 m

8. Longitud equivalente de cañería de 2 ½” Cañería 2 ½”: 6m 6 m Codo a 90°: 1 x 1,83 1,83 m Longitud equivalente: 7,83 m

9. Longitud equivalente de cañería de 2” Cañería 2”: 6 m 6 m Codos 2” 4 x 1,52 6,08 m Longitud equivalente: 12,08 m

10. Pérdida de carga por fricción en cañería de 3”.

11. Perdida de carga en cañería de 3” Q: 400litros/ min C: 120 D:88,90mm -2 x (3,60mm)= 81,70 mm 88,90 es el diámetro exterior de cañería 3” (3,60mm) es el espesor de pared de la cañería IRAM 2502. Pf=0,00273 bar / metro Pf= Pérdidas por fricción

12. Pf=0,00273 bar / metro Como tengo 114 m resulta: 0,00273 bar/metro x 114 m=0,311 bar

13. Perdida de carga en cañería de 2 ½” Q: 400litros/ min C: 120 D:76,10mm -2 x (3,20mm)= 53,90 mm 76,10mm es el diámetro exterior de cañería 3” 3,20mm es el espesor de pared de la cañería IRAM 2502. Pf= 0,0059 bar / metro

14. Pf=0,0059 bar / metro Como tengo 7,83 m resulta: 0,0059 bar/metro x 7,83 m=0,046 bar

15. Pérdida de carga en cañería de 2” Q: 400litros/ min C: 120 D:60,30mm -2 x (3,20mm)= 53,90 mm 60,30mm es el diámetro exterior de cañería 3” (3,20mm es el espesor de pared de la cañería IRAM 2502). Pf= 0,0207 bar / metro

16. Pf=0,027 bar / metro Como tengo 12,08 m resulta: 0,027 bar/metro x 12,08 m=0,32 bar

17. Sumatoria de pérdidas Cañería de 3”: 0,338 bar = 3,31 m.c.a Cañería de 2 ½”:0,046 bar= 0,46 m.c.a Cañería de 2”: 0,32 bar = 3,2 m.c.a Pérdida total : 0,697 bar= 6,97 m.c.a

18. Presión requerida en la bomba Presión en el hidrante: 30 m.c.a Presión por altura: 60 m.c.a Presión por pérdidas: 6,97 m.ca. Presión requerida a la salida de la bomba: 96,97 m.c.a Se utiliza: 100 m.c.a (10 bar).

19. Válvulas reductoras de presión Si se considera como admisible una presión de 60 m.c.a para que el sistema pueda ser utilizado por el personal del edificio, se tiene que: Es necesario utilizar válvulas reductoras de presión hasta los 30 m de altura (la mitad del edificio).

20. Resolución por tablas Como 1 m=3,28 pies 3”: 104m: 341,12 pies 2 ½”: 7,83m: 25,68 pies 2”: 12,03m:39,45 pies

21. Como 1Galon=3,785 litros Caudal: 24.000 litros hora= 400 litros minuto=105 galones por minuto (g.p.m.)

22. Entrando en la tabla: Pérdidas por fricción en tuberías. GPM 3” 100 0,529 psi 100 pies 0,529 psi 341,12 pies X= 1,80 psi

23. Entrando en la tabla: Pérdidas por fricción en tuberías. GPM 2 ½” 100 5,55 psi 100 pies 5,55 psi 25,68 pies X= 1,42 psi

24. Entrando en la tabla: Pérdidas por fricción en tuberías. GPM 2 ” 100 13,1 psi 100 pies 39,45 psi 25,68 pies X= 10,13 psi

25. Sumatoria de pérdidas de carga debidas a rozamiento 3”: 1,80 psi 2 ½”: 1,42 psi 2”: 10,13 psi Total: 13,35 psi 1psi: 0,07 bar 13,35 psi 0,9345 bar= 9,345 m.c.a