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1. Instalaciones Sanitarias y
Eléctricas
Semana 03
Ing. Manuel Asmat Córdova, PgMP®, PMP®.

2. 3.1. Fórmula de altura disponible
PM = Ht + Hf + Ps (Fórmula general)
PM: Presión en la matriz o red pública, en el punto de acometida. Ej: Para atender
adecuadamente una casa de tres pisos debe haber una presión de 30 metros como
mínimo. Esta presión para el diseño la proporciona EPS Grau.
Ht: Altura estática del edificio (hasta el punto de consumo más desfavorable),
incluyendo la profundidad hasta la matriz.
Hf: Pérdida de carga disponible en toda la longitud de la tubería. Esta pérdida puede
por el recorrido del agua por la tubería o por accesorios.
Para el cálculo de las pérdidas se usan los ábacos de Hazen y Williams y de Crane.
Las pérdidas por longitud de tubería se representan por HfL y las pérdidas por
accesorios se representan por Hfa.

3. 3.1. Fórmula de altura disponible
Ps: Presión de salida de los aparatos sanitarios y están ligados al tipo de aparato, así:
Aparatos de tanque: 5 – 8 lbs/plg2 o 3.50m a 5.60m.
Aparatos de válvula: 10 – 15 lbs/plg2 o 7.00m a 10.55m.
De la fórmula general, despejando Hf tenemos:
Hf = PM – Ht – Ps
La pérdida de carga total obtenida iterando diámetros debe ser menor que Hf.

4. 3.2. Factores para el cálculo de un sistema
directo

5. 3.2. Factores para el cálculo de un sistema
directo
PM = Ht + Hf + Ps (Fórmula general)
PM: Presión en la matriz o red pública, en el punto de acometida. Ej: Para atender
adecuadamente una casa de tres pisos debe haber una presión de 30 metros como
mínimo. Esta presión para el diseño la proporciona EPS Grau.
Ht: Altura estática del edificio (hasta el punto de consumo más desfavorable),
incluyendo la profundidad hasta la matriz.
Hf: Pérdida de carga disponible en toda la longitud de la tubería. Esta pérdida puede
por el recorrido del agua por la tubería o por accesorios.
Para el cálculo de las pérdidas se usan los ábacos de Hazen y Williams y de Crane.
Las pérdidas por longitud de tubería se representan por HfL y las pérdidas por
accesorios se representan por Hfa.

6. 3.3. Procedimiento de cálculo
Se debe proceder de la siguiente manera:
1. Conseguir la presión de la matriz (PM), para verificar si es aplicable el
sistema directo.
2. Determinar el punto más desfavorable de la red.
3. Plano de planta con el proyecto de la red de agua.
4. Plano isométrico de la red de agua.
5. Definir los tramos de la red hasta el punto más desfavorable en el
isométrico.
6. Colocar las unidades Hunter en las salidas de los sub. ramales del plano
isométrico.

7. 3.3. Procedimiento de cálculo
7. Colocar en el isométrico en un cuadrado las unidades Hunter de cada
tramos del alimentador.
8. Calcular la altura estática (H) al punto más desfavorable.
9. Elegir la presión de salida de los aparatos sanitarios (Ps).
10. Calcular la pérdida de carga disponible (hf):
PM = H + hf + Ps
hf = PM – H – Ps se le denomina hfd = PM – H – Ps
11. Confeccionar un cuadro de cálculo que contenga los datos del problema y
los que se calculan.

8. 3.3. Procedimiento de cálculo
EJEMPLO: Un edificio de tres niveles, con 2.60 m. de altura cada nivel; en
cada nivel un departamento igual como se muestra en el plano de planta.
Calcular el alimentador en tubería PVC por el sistema directo, conociendo la
presión de la matriz de 28 m.c.a. y tomando como presión de salida en los
aparatos sanitarios de 2.50 m.c.a. La red matriz se encuentra a (- 1.50 m) del
primer nivel., dos medidores con una pérdida de carga de 1.00 m.c.a. cada
uno.

9. 3.3. Procedimiento de cálculo
DATOS DEL PROBLEMA:
Altura de cada piso 2.60 m.
Cada nivel un departamento igual.
Tubería PVC Presión de la matriz 28 m.c.a.
Presión de salida de agua en los aparatos sanitarios 2.50 m.c.a.
Pérdida de carga del medidor 1.0 m.c.a.

10. 3.3. Procedimiento de cálculo

11. 3.3. Procedimiento de cálculo

12. 3.3. Procedimiento de cálculo
CÁLCULO DE LA ALTURA ESTÁTICA
En el plano isométrico se calcula la altura estática (H) desde la red matriz al punto más
desfavorable que es la ducha, solamente se toma en cuenta las distancias verticales:
Ht = 1.50 + 0.30 + 2.60 + 3.20 – 0.60 + 1.80
Ht = 8.80 m.
CÁLCULO DE LA PÉRDIDA DE CARGA DISPONIBLE:
PM = Ht + Ps + hf + p de medidores
Despejando hf, que es pérdida de carga en la tubería, se le va a denominar hfd (altura o pérdida
de carga disponible), se tiene:
hfd = PM - Ht - Ps – P de medidores
hf d = 28.00 – 8.80 – 2.50 – 2.00 = 14.70 m.c.a.

13. 3.3. Procedimiento de cálculo
Esta carga disponible es la que nos permite calcular los diámetros de tubería
en cada tramo hasta el punto mas desfavorable.
UNIDADES HUNTER EN CADA TRAMO DEL PLANO
ISOMÉTRICO
Se calcula las unidades Hunter (Tabla aparatos sanitarios privados) para cada
tramo, señalado en el plano isométrico con letra mayúscula y los litros por
segundo.
Tramo AB: [3 baños completos (18 uH) + un lavadero de cocina (3 uH) + un
lavadero de ropa (3 uH)] = 24 uH x 3 departamentos = 72 uH = 1.38 lts/seg

14. 3.3. Procedimiento de cálculo
Tramo BC: Tramo AB 72 uH – 24 uH de un departamento = 48 uH = 1,09
l/s.
Tramo CD: Tramo BC 48 uH – 24 uH de un departamento = 24 uH = 0,61
l/s.
Tramo DE: Tramo CD 24 uH – [Baño Completo 6 uH + Lav. de Cocina 3
uH + Lav de ropa 3 uH] = 12 uH = 0,38 l/s.
Tramo EF: Tramo DE 12 uH – Baño Completo 6 uH = 6 uH = 0,25 l/s.
Tramo FG: Tramo EF 6 uH – [inodoro 3 uH + lavatorio 1 uH] = 2 uH = 0,08
l/s.

15. 3.3. Procedimiento de cálculo
Cálculo de las longitudes equivalentes
Para el cálculo de las longitudes equivalentes de accesorios se usa la
Tabla de CRANE, se elige el diámetro de la tubería para cada tramo,
aproximadamente con el caudal que se tiene calculado en ls/seg,
Elegimos tubería de ¾” para los tramos AB, BC y CD; y de ½ para los
tramos DE, EF y FG; con estos diámetros se calcula las longitudes
equivalentes de cada tramo:

16. 3.3. Procedimiento de cálculo
AB con ¾” BC con ¾”
1 codo 45°: 0.3m 1 tee de paso: 0.4m.
1 Válvula de Compuerta: 0.1m
1 Codo radio medio: 0.6m
1 tee de paso: 0.4m
1.4 m.
CD con ¾” DE con ½”
4 codos radio medio: 2.4m 1 tee de paso ¾” 0.4m
1 válvula de compuerta 0.1m 1 reducción N ¾” 0.3m
1 tee de salida lateral 1.4m 0.7 m
3.9 m.

17. 3.3. Procedimiento de cálculo
EF CON ½” FG con ½”
6 codos de radio medio: 2.4m 2 codos de radio medio 0.8m
1 válvula de compuerta: 0.1m 1 válvula de compuerta 0.1m
1 tee de salida lateral 1.0m 0.9m
3.5m
Estas longitudes equivalentes se colocan en el casillero 3 y se adiciona a la longitud de la
tubería en cada tramo, casillero 4. En el casillero N° 7 se coloca la máxima demanda
simultanea del tramo, para este caso se toma en m3/hora para ingresar al ábaco de PVC. En el
casillero 8, se coloca la pérdida de carga por metro lineal, obtenida en el ábaco de PVC, con el
gasto en m3/hora para tubería en PVC y el diámetro que se haya elegido.

18. PUNTO
PRESIÓN
ANTERIOR H hf MEDIDOR PRESIÓN
A 28.00
B 28.00 1.80 7.76 1.00 17.44
C 17.44 2.60 1.65 13.19
D 13.19 2.60 2.05 1.00 7.54
E 7.54 0.93 6.61
F 6.61 1.21 5.40
G 5.40 1.80 0.09 3.52
3.3. Procedimiento de cálculo

19. TRAM
O L (m) Le (m) LT (m) uH Q (lt/seg) Q (m3/h) Diámetro S hf PRESIÓN
AB 8.30 1.40 9.70 72 1.38 4.97 3/4" 0.80 7.76 17.44
BC 2.60 0.40 3.00 48 1.09 3.92 3/4" 0.55 1.65 13.19
CD 7.50 3.90 11.40 24 0.61 2.20 3/4" 0.18 2.05 7.54
DE 3.00 0.70 3.70 12 0.38 1.37 1/2" 0.25 0.93 6.61
EF 5.80 3.50 9.30 6 0.25 0.90 1/2" 0.13 1.21 5.40
FG 3.50 0.90 4.40 2 0.08 0.29 1/2" 0.02 0.09 3.52
TOTAL hf 13.68
3.3. Procedimiento de cálculo

20. 3.3. Procedimiento de cálculo
Siendo hf = 13,69 m.c.a., menor que la pérdida de carga disponible de 14,70
m.c.a, el cálculo con los diámetros elegidos son aceptables.
Siendo la presión 3,51 m.c.a., en el punto más desfavorable G y mayor que el
elegido de 2,50 m.c.a., el cálculo es aceptable.
Para los ramales del 1er. Piso y 2do. piso, se calcula con el sistema directo,
utilizando la presión en los puntos B y C respectivamente y eligiendo en ese
ramal el punto más desfavorable. El diámetro de la tubería inicial puede ser
igual o menor que la obtenida en el alimentador.

21. 3.4. Diseño dentro de los ambientes
GENERALIDADES
El diseño en realidad se hace en el ambiente donde las tuberías pueden ir por
el piso o por la pared. Cuando se hace por el muro es más caro, debido a la
mayor cantidad de accesorios que hay que utilizar y también por la cantidad
de tubería a emplear.
Cuando las tuberías van por el piso, estas deben ubicarse en el contrapiso,
siguiendo los ejes de construcción.
Una recomendación importante es que las tuberías no deben pasar por zonas
privadas, como hall, sala, dormitorios, etc. Estas deben ser llevadas por
pasadizos.

22. 3.4. Diseño dentro de los ambientes
CÁLCULO DENTRO DE UN BAÑO
Para comenzar a hacer el cálculo dentro de un baño, hay que definir
primeramente dos cosas:
1. Ramal: Es la tubería de agua que une los diferentes subramales a la
tubería de alimentación.
2. Subramal: Es la tubería de alimentación del aparato sanitario, conectado
con el ramal.

23. 3.4. Diseño dentro de los ambientes
DIMENSIONAMIENTO DE RAMALES
A). Consumo simultáneo máximo posible: Se da cuando funcionan todos
los aparatos a la vez. Y para calcular el diámetro de este ramal, se toma como
base o unidad, el caño o llave de ½”, refiriéndose las demás salidas a esta, de
tal modo, que la sección del ramal en cada tramo, sea equivalente
hidráulicamente a la suma de las secciones de los sub ramales que abastecen
el alimentador.
Este método es aplicable para el cálculo de los ramales de un solo baño
público que puede presentarse en edificios industriales, en hoteles, edificios
para espectáculos, etc. Es un cálculo rápido y relativamente
sobredimensionado.

24. 3.4. Diseño dentro de los ambientes

25. 3.4. Diseño dentro de los ambientes

26. 3.4. Diseño dentro de los ambientes

27. 3.4. Diseño dentro de los ambientes
Ejemplo 1: Dimensionar un ramal que alimenta agua a 3 duchas y 4
lavatorios de un colegio interno.

28. 3.4. Diseño dentro de los ambientes
Ejemplo 2 (Trabajo encargado – Consumo máximo posible): Un baño para damas
en una industria, con aparatos sanitarios de tanque de 3 inodoros, 4 lavatorios y 3
duchas, se desea calcular por el sistema simultaneo máximo posible los diámetros de
tuberías de los ramales y sub ramales Para iniciar este cálculo, hacer un esquema de
la red y la ubicación de los aparatos sanitarios; se señala con letras mayúsculas desde
el alimentador hasta el punto más alejado y para el cálculo se empieza desde el
aparato sanitario mas alejado hacia el alimentador. Cada diámetro de los aparatos
sanitarios tiene una equivalencia con la tubería de ½” que es uno, en el siguiente
tramo se suma la equivalencia de otro aparato sanitario y se coloca en el cuadro de
cálculo con el diámetro obtenido en la tabla, los demás tramos se van calculando del
mismo modo llenando el cuadro de cálculo hasta llegar al alimentador.

29. 3.4. Diseño dentro de los ambientes

30. 3.4. Diseño dentro de los ambientes
TRAMO EQUIVALENCIA DIÁMETRO
LK
LM
LG
HI
JI
IG
GB
CD
FD
ED
DB
BA

31. 3.4. Diseño dentro de los ambientes
DIMENSIONAMIENTO DE RAMALES
B). Consumo simultáneo máximo probable: Este consumo se da cuando en
una vivienda en particular una persona puede usar a lo más dos aparatos
dentro de un baño. Para seleccionar diámetros por este método, se acostumbra
asignar un porcentaje de uso de aparatos sanitarios de acuerdo a cálculo de
probabilidades, que establecen valores aproximados de número de aparatos
que se deben considerar están funcionando simultáneamente.

32. 3.4. Diseño dentro de los ambientes
De los 6 aparatos sanitarios indicados suponiendo que son aparatos de tanque, el 58%
de estos están funcionando y si se trataran de aparatos de válvula el 38% de estos
están funcionando.

33. 3.4. Diseño dentro de los ambientes
Ejemplo 3 (Trabajo encargado – Consumo máximo probable): Un baño para
damas en una industria, con aparatos sanitarios de tanque de 3 inodoros, 4 lavatorios
y 3 duchas, se desea calcular por el sistema simultaneo máximo posible los diámetros
de tuberías de los ramales y sub ramales Para iniciar este cálculo, hacer un esquema
de la red y la ubicación de los aparatos sanitarios; se señala con letras mayúsculas
desde el alimentador hasta el punto más alejado y para el cálculo se empieza desde el
aparato sanitario mas alejado hacia el alimentador. Cada diámetro de los aparatos
sanitarios tiene una equivalencia con la tubería de ½” que es uno, en el siguiente
tramo se suma la equivalencia de otro aparato sanitario y se coloca en el cuadro de
cálculo con el diámetro obtenido en la tabla, los demás tramos se van calculando del
mismo modo llenando el cuadro de cálculo hasta llegar al alimentador.

34. 3.4. Diseño dentro de los ambientes

35. 3.4. Diseño dentro de los ambientes
TRAMO EQUIVALENCIA DIÁMETRO
LK
LM
LG
HI
JI
IG
GB
CD
FD
ED
DB
BA