DOCUMENTO 1: ANEXO B: CÁLCULO DE LA RED DE DISTRIBUCION DE BIE S ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN CALCULO DEL CAUDAL Y DIÁMETRO DE LA TUBERÍA...

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1 DOCUMENTO : ÍNDICE. INTRODUCCIÓN CALCULO DEL CAUDAL Y DIÁMETRO DE LA TUBERÍA CÁLCULO DE LA PÉRDIDA DE CARGA SELECCIÓN DEL GRUPO DE PRESIÓN CALCULO DEL ALJIBE... 9 Protección Contra Incendios y SCTEH en Centro Docente /9

2 DOCUMENTO :. Introducción Para efectuar los cálculos hidráulicos, de acuerdo con la Normativa vigente, la demanda de agua requerida por la BIE de 25 mm es de,67 l/s. Las tuberías que alimentan la red de BIE S se han diseñado en calidad acero negro estirado con soldadura, cumpliendo Norma DIN Para dimensionar la red de distribución se tienen en consideración los siguientes criterios: - La presión en la salida de la lanza estará comprendida entre 2 y 5 bar. Para el cálculo utilizaremos una presión de 3,5 bar. - La instalación será capaz de suministrar un caudal mínimo de,6l l/s, siendo este el necesario para abastecer durante al menos hora las dos bocas de incendio más desfavorables. Caudal nominal 2 x.67 = 3.34 l/s Protección Contra Incendios y SCTEH en Centro Docente 2/9

3 DOCUMENTO : 2. Calculo del caudal y diámetro de la tubería Una vez conocido los caudales, las secciones en cada tramo de tubería podrán calcularse fácilmente mediante la siguiente expresión: Q = v s Donde: Q = caudal (m 3 /s) V = velocidad (m/s) S = sección (m 2 ) El valor de la velocidad del agua en el interior de las tuberías estará comprendido entre y 3,5 m/s, el cual no planteara problemas de erosión, ni ruido. Para el cálculo del diámetro directo se coloca la sección en función del diámetro: D 4 Q v En la siguiente tabla se reflejan los resultados de caudal y diámetro: Tramo Tipo Nº de BIES (funcion. simult.) Caudal Total Simult. Diam. para Vmin ( m/s) Diam. para Vmax (3,5 m/s) Diam. Adoptado l/s mm mm pulg. DN D int (mm) m/s GPI-n RAMAL PRINCIPAL 2 3,34 65,2 34, ,54 n-b0 DERIVACION A BIE,67 46, 24,65 /2 40 4,8,27 n-n2 RAMAL PRINCIPAL 2 3,34 65,2 34, ,54 n2-b02 DERIVACION A BIE,67 46, 24,65 /2 40 4,8,27 n2-n3 RAMAL PRINCIPAL 2 3,34 65,2 34, ,54 n3-b03 DERIVACION A BIE,67 46, 24,65 /2 40 4,8,27 n3-n4 RAMAL PRINCIPAL 2 3,34 65,2 34, ,54 n4-b04 DERIVACION A BIE,67 46, 24,65 /2 40 4,8,27 n4-n5 RAMAL PRINCIPAL 2 3,34 65,2 34, ,54 n5-n6 DERIVACION A PLANTA 2 3,34 65,2 34, ,54 n6-b05 DERIVACION A BIE,67 46, 24,65 /2 40 4,8,27 n6-b06 DERIVACION A BIE,67 46, 24,65 /2 40 4,8,27 n5-n7 RAMAL PRINCIPAL 2 3,34 65,2 34, ,54 V Protección Contra Incendios y SCTEH en Centro Docente 3/9

4 DOCUMENTO : n7-n8 DERIVACION A PLANTA 2 3,34 65,2 34, ,54 n8-b07 DERIVACION A BIE,67 46, 24,65 /2 40 4,8,27 n8-b08 DERIVACION A BIE,67 46, 24,65 /2 40 4,8,27 n7-n9 RAMAL PRINCIPAL 2 3,34 65,2 34, ,54 n9-n0 DERIVACION A PLANTA 2 3,34 65,2 34, ,54 n0-b09 DERIVACION A BIE,67 46, 24,65 /2 40 4,8,27 n0-b0 DERIVACION A BIE,67 46, 24,65 /2 40 4,8,27 n9-n RAMAL PRINCIPAL 2 3,34 65,2 34, ,54 n-n2 DERIVACION A PLANTA 2 3,34 65,2 34, ,54 n2-b DERIVACION A BIE,67 46, 24,65 /2 40 4,8,27 n2-b2 DERIVACION A BIE,67 46, 24,65 /2 40 4,8,27 n-n3 DERIVACION A PLANTA 2 3,34 65,2 34, ,54 n3-b3 DERIVACION A BIE,67 46, 24,65 /2 40 4,8,27 n3-b4 DERIVACION A BIE,67 46, 24,65 /2 40 4,8,27 Protección Contra Incendios y SCTEH en Centro Docente 4/9

5 DOCUMENTO : 3. Cálculo de la pérdida de carga Para la pérdida lineal de carga por fricción en la tubería se utiliza la formula de Hazen- William simplificada para sección circular. Se realiza en el tramo más desfavorable de la instalación. h L 0,665 Q C,852 HW,85 L D 4,8705 Donde: h L = perdida de carga lineal (m.c.a.) C HW = Coeficiente de Hazen-William (20) L = Longitud del tramo (m) D = Diámetro del tramo (m) Q = Caudal en m 3 /s En la siguiente tabla se reflejan los resultados de pérdidas de carga lineales en el caso más desfavoble, el cual consiste en tener las dos BIE s de la planta cuarta en funcionamiento (B3 y B4): Tramo Caudal Total Simult. D int Longitud CHW H m3/s m m m GPI-n 0, , ,057 n-n2 0, , ,224 n2-n3 0, , ,50 n3-n4 0, , ,68 n4-n5 0, , ,723 n5-n6 0, , ,056 n5-n7 0, , ,67 n7-n8 0, , ,056 n7-n9 0, , ,67 n9-n0 0, , ,056 n9-n 0, , ,67 n-n2 0, , ,056 n-n3 0, , ,278 n3-b3 0,0067 0, ,226 n3-b4 0,0067 0, ,68 TOTAL (m) 8,58 Protección Contra Incendios y SCTEH en Centro Docente 5/9

6 DOCUMENTO : Para el cálculo de las pérdidas de cargas producidas por accesorios, derivaciones, codos, etc. se utiliza la siguiente expresión: h,85 v k g L a 2 Donde: (h L ) a = perdida de carga en accesorios (L eq en m.c.a) K = coeficiente adimensional (Ver tabla) V= Velocidad del fluido (m/s) g = Gravedad (9,8 m/s 2 ) VALORES DEL COEFICIENTE K EN PÉRDIDAS SINGULARES Accidente K Válvula de retención (totalmente abierta) 2 Válvula de compuerta (totalmente abierta) 0,2 T por salida lateral,80 Codo a 90º de radio normal (con bridas) 0,75 Codo a 45º de radio normal (con bridas) 0,40 Tramo GPI-n n-n2 n2-n3 Tipo RAMAL PRINCIPAL RAMAL PRINCIPAL RAMAL PRINCIPAL Caudal Total Simult. l/s Diam. Adoptado V Accesorios pulg. DN D int (mm) m/s Tipo k Nº Pérdida/accesorio (m) Pérdida total 3, ,54 Te,8 0,20 0,20 3, ,54 Codo 90º 0,75 3 0,088 0,263 3, ,54 Te,8 0,20 0,20 3, ,54 Codo 90º 0,75 0,088 0,088 3, ,54 Te,8 0,20 0,20 3, ,54 Codo 45º 0,4 2 0,047 0,093 3, ,54 Codo 90º 0,75 3 0,088 0,263 n3-n4 RAMAL PRINCIPAL 3, ,54 Te,8 0,20 0,20 n4-n5 RAMAL PRINCIPAL 3, ,54 Te,8 0,20 0,20 m Protección Contra Incendios y SCTEH en Centro Docente 6/9

7 DOCUMENTO : 3, ,54 Codo 90º 0,75 2 0,088 0,75 n5-n6 DERIVACION A PLANTA 3, ,54 Te,8 0,20 0,20 n5-n7 RAMAL PRINCIPAL 3, ,54 Te,8 0,20 0,20 n7-n8 DERIVACION A PLANTA 3, ,54 Te,8 0,20 0,20 n7-n9 RAMAL PRINCIPAL 3, ,54 Te,8 0,20 0,20 n9-n0 DERIVACION A PLANTA 3, ,54 Te,8 0,20 0,20 n9-n RAMAL PRINCIPAL 3, ,54 Te,8 0,20 0,20 n-n2 DERIVACION A PLANTA 3, ,54 Te,8 0,20 0,20 n-n3 DERIVACION A PLANTA 3, ,54 Te,8 0,20 0,20 3, ,54 Codo 90º 0,75 0,088 0,088 n3-b3 DERIVACION A BIE,67,5 40 4,8,27 Codo 90º 0,75 2 0,057 0,3 n3-b4 DERIVACION A BIE,67,5 40 4,8,27 Codo 90º 0,75 2 0,057 0,3 TOTAL (m) 3,930 En total, la pérdida de carga será: H Ltotal = H Lineal + H L accesorios H Ltotal = (8,58 + 3,930) = 2,448 m.c.a Y por último considerar la presión hidrostática debida a la diferencia de cota entre el grupo de presión y el punto más alto donde se encuentra una boca de BIE, así como la altura de presión a la salida de la BIE: H= ( Z + H LBIE + H Ltotal ) = ( ,45) = 70,45 m.c.a. Protección Contra Incendios y SCTEH en Centro Docente 7/9

8 DOCUMENTO : 4. Selección del grupo de presión Para la elección del grupo de presión se ha tener en cuenta el caudal a suministrar en el caso del funcionamiento simultaneo de las 2 BIES más desfavorables y la pérdida de carga anteriormente calculada. Con estos datos, según las especificaciones del fabricante (ITUR), se selecciona el grupo de presión modelo UC-2/80-JEE (Potencia 5 kw) Protección Contra Incendios y SCTEH en Centro Docente 8/9

9 DOCUMENTO : 5. Calculo del Aljibe La capacidad del aljibe debe ser suficiente para el funcionamiento de dos BIE s de forma simultánea durante al menos una hora, tal y como se recoge en la normativa. Por lo tanto: Descripción Suministros Caudal Unit. Gasto Simult Gasto h Uds. l/s l/s m3/h BIE 25 mm 2,67 3,33 2,00 TOTAL 2 3,33 2,00 Por lo que el aljibe debe tener un volumen de 2 m 3. Se han tomado 4 depósitos de 3 m 3 de capacidad cada uno. En Sevilla, Febrero de 20 Fdo: Juan S. Aguilera Blanco Protección Contra Incendios y SCTEH en Centro Docente 9/9