Alberto Soriano Rull - Suministro, Distribución y Evacuación Interior de Agua Sanitaria

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Suministro, Distribución y Evacuación Interior de Agua Sanitaria: краткое содержание, описание и аннотация

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El libro expone los fundamentos teóricos y prácticos necesarios para el diseño, cálculo y disposición de los elementos de las instalaciones de fontanería y saneamiento. El planteamiento claro y detallado de la obra facilita su compresión a los aspirantes y a los que se inician en el ejercicio de la profesión. De igual modo, proporciona a los profesionales de este sector las herramientas convenientes para profundizar en los temas planteados y ayudar a los facultativos a la presentación de los proyectos y memorias técnicas. El texto contiene gran número de figuras y esquemas aclaratorios, expresándose en un lenguaje propio del ámbito donde se desenvuelven los problemas diarios del profesional.
En este documento se tratan por primera vez de forma monográfica y en cierto modo extensa, aspectos de las instalaciones hidrosanitarias tan importantes como las características y tipologías de aparatos sanitarios y griferías en cuartos húmedos; los sistemas e instalaciones para la reutilización de aguas grises y pluviales en edificios; las instalaciones para la evacuación de agua mediante vacío inducido y también convencionales; o la descripción de los protocolos y operaciones destinadas al mantenimiento preventivo y correctivo de las instalaciones referidas. Se exponen igualmente, apartados destinados a la calificación energética y a los diversos sistemas y dispositivos de las instalaciones de agua que permiten garantizar un consumo sostenible de este valioso recurso.
La descripción, diseño y tipología de las instalaciones de suministro y distribución interior del agua, así como la ejecución y montaje de los diversos tipos de conducciones se complementan con un extenso capítulo. En dicho capítulo se presentan los métodos de cálculo de simultaneidad más extendidos, para centrarse en la metodología basada en la Norma UNE 149201:2008 «Dimensionado de instalaciones de agua para consumo humano dentro de los edificios», con sus expresiones matemáticas de pérdidas de carga y diámetros, tablas y curvas de cálculo según las características de los edificios, planteándose varios ejemplos prácticos de distinta naturaleza, así como la descripción del dimensionado de instalaciones para la evacuación de aguas residuales y pluviales en edificios.
Todo ello según las prescripciones de la diversa normativa existente, principalmente de los Documentos Básicos del Código Técnico de la Edificación (CTE) y de las Normas UNE y UNE-EN, relativas a cada unos de los temas tratados.
Se trata de un libro técnico fundamental y práctico, destinado a los estudiantes de escuelas de ingeniería, arquitectura y diseño industrial, a los alumnos y docentes de formación profesional, a los instaladores y profesionales del sector de la edificación y a todos aquellos profesionales interesados en ampliar su formación técnica sobre esta especialidad, a los que sin duda les será muy útil.
ALBERT SORIANO RULL
Técnico en instalaciones hidrosanitarias, trabaja actualmente como Profesor y Jefe de Estudios de la Escuela de la Asociación Empresarial de Instaladores de Electricidad y Fontanería de Barcelona (Gremio de Instaladores de Barcelona). Ha trabajado también como responsable de formación de la empresa Italsan y como director y co-fundador del Centro de Formación Tecnológica para el Estudio de Conducciones e Instalaciones de fluidos – INT. Desde hace años, imparte igualmente clases sobre instalaciones de suministro y evacuación de agua en programas máster y postgrado de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), y es director académico en diversos cursos desarrollados en Colegios Profesionales de ingeniería, sobre hidráulica e instalaciones.
Tiene publicados diversos libros relacionados con las instalaciones de suministro y evacuación de agua en edificación, así como numerosos artículos técnicos en medios de prensa técnica del sector.

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Donde J pérdida de carga unitaria en pascal por metro Pam λ - фото 31
Donde:
J = pérdida de carga unitaria en pascal por metro (Pa/m).
λ = coeficiente de rozamiento (adimensional).
d i = diámetro interior del tubo (mm).
L = longitud del tubo.
V = velocidad del agua (m/s).
ρ = densidad del agua (Kg/m 3).

El coeficiente de rozamiento λ depende del tipo de circulación del fluido (laminar o turbulento), del número de Reynolds R ey de la rugosidad relativa de la tubería.

En la primera parte de la ecuación (1.3.8) vemos que además del coeficiente λ existe un número constante «2g» = 19,62 m 2/s que parece lógico englobar dentro del coeficiente λ. No se hace así porque interesa mantener en algunas fórmulas el valor V 2/2g que sirve también para el cálculo de las resistencias aisladas o individuales.

Si en la primera parte de la ecuación (1.3.8) tenemos en cuenta que la velocidad V = Q/S en el que «Q» es el caudal y «S» la sección, se obtiene:

El valor de λ se puede poner de la forma λ α βd ien la que los valores de - фото 32

El valor de λ se puede poner de la forma λ = α + β/d ien la que los valores de α y β dependen de las características de las tuberías.

Para tuberías lisas y nuevas: a = 0,01989 y b = 0,0005078.

Para tuberías usadas: a = 0 0,03978 y b = 0,0010106.

El campo de validez de estas expresiones es para diámetros comprendidos entre 0,004 y 0,5 m y velocidades del agua comprendidas entre 0,25 y 2,5m.

1.3.6.1 Fórmula de Flamant

La primera parte de la expresión (1.3.8) puede también formularse con otro coeficiente adimensional b llamado de frotamiento en lugar de λ considerando el diámetro de la tubería en metros.

Resulta:

y llamando m al producto 4α tenemos Siendo J pérdida de carga por metro - фото 33

y llamando m al producto 4·α tenemos:

Siendo J pérdida de carga por metro de tubería en mca V velocidad media - фото 34

Siendo:

J= pérdida de carga por metro de tubería en m.c.a.

V= velocidad media del agua en m/s.

D= diámetro de la tubería en m.

m= constante del material de la tubería.

L= longitud de la tubería en m.

Tabla 1.4 Valores de la constante m

Material m
Fundición 740 × 10 −6
Acero 700 × 10 −6
Cobre 570 × 10 −6
PVC 560 × 10 −6
Material idealmente liso 509 × 10 −6

La fórmula de Flamant da valores bastante exactos para tuberías de Ø < 50 mm y es la adoptada por la Norma Francesa P 41.201 -202 para la distribución de agua en los edificios.

1.3.6.2 Número de Reynolds

Figura 1.10 Tipos de flujo de corriente

El que una corriente discurra en forma laminar o en forma turbulenta depende de - фото 35

El que una corriente discurra en forma laminar o en forma turbulenta depende de la velocidad de circulación del fluido, del diámetro de la tubería y de la densidad y viscosidad del fluido (que depende a su vez de la temperatura). Estas cuatro variables se engloban en el mencionado número de Reynolds que utilizando las unidades habituales en las instalaciones es:

En la que R e número de Reynolds sin dimensiones d i diámetro interior - фото 36

En la que:

R e= número de Reynolds, sin dimensiones.

d i= diámetro interior del tubo (mm).

V= velocidad del fluido en m/s.

υ= viscosidad cinemática en m 2/s.

Tabla 1.5 Velocidades críticas de circulación del fluido

Tabla 16 Rugosidad de algunos materiales habituales en las instalaciones de - фото 37

Tabla 1.6 Rugosidad de algunos materiales habituales en las instalaciones de fontanería

Para números de Reynolds inferiores a 2000 la circulación es laminar - фото 38

Para números de Reynolds inferiores a 2.000, la circulación es laminar, mientras que para valores superiores a 4.000 la circulación se hace en régimen turbulento y entre 2.000 y 4.000 hay una zona inestable en que la circulación puede ser laminar o turbulenta. Esto significa que en la mayoría de las redes de distribución de agua fría y caliente de los edificios la circulación se hace en régimen turbulento ya que las velocidades que se emplean son muy superiores a las «velocidades críticas» (ver tabla 1.5).

1.3.6.3 Rugosidad de las tuberías

Se ha señalado que el coeficiente de rozamiento λ depende, además del número de Reynolds, de la rugosidad relativa de la tubería que se define como el cociente de la rugosidad absoluta de la tubería e (altura media de las asperezas medida en mm) dividida por el diámetro interior de la tubería d itambién en mm. Como valores de la rugosidad absoluta los comprendidos entre los límites indicados en la tabla 1.6.

No obstante los valores más utilizados para los conductos nuevos habituales en fontanería son:

Para los plásticos………… ε = 0,007 mm
“ “ el cobre………… ε = 0,010 mm
“ “ el acero galvanizado…… ε = 0,020 mm
“ “ la fundición dúctil……… ε = 0,030 mm

1.3.6.4 Fórmula de Colebrook-White

El coeficiente de rozamiento λ de una tubería, según esta ecuación, es:

Donde ε rugosidad absoluta de la tubería mm d i diámetro interior mm - фото 39

Donde:

ε= rugosidad absoluta de la tubería (mm).

d i= diámetro interior (mm).

R e= número de Reynolds.

siendo la más exacta y universal válida para tubos de pequeño y gran diámetro, superficies lisas y rugosas, caudales altos y bajos y fluidos de cualquier viscosidad.

La expresión (1.3.13) es una ecuación implícita, pudiéndose resolver:

a. matemáticamente (por ejemplo hoja Excel).

b. mediante solución gráfica con el ábaco de Moody.

c. mediante software vía Internet.

d. mediante software comercial específico para instalaciones.

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