ADAPTACIÓN DEL MÉTODO DE HUNTER PARA LAS CONDICIONES LOCALES EN COLOMBIA
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- LEONARDO ROJAS RAPSO
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1 ADAPTACIÓN DEL MÉTODO DE HUNTER PARA LAS CONDICIONES LOCALES EN COLOMBIA Nelson Yovani Castro Ladino 1,Jorge Enrique Garzón Garzón 2,Rafael Orlando Ortiz Mosquera 3 Resumen: Dando continuación al artículo Métodos para el Cálculo de Caudales Máximos Probables Instantáneos ; y tomando como base los resultados de dicho artículo en el cual se analizaron los resultados de la aplicación de cada método a todas las edificaciones, se observa que los Métodos y de son los que se adaptan mejor a los resultados de los caudales aforados, sin embargo el Método se descarta por el resultado de caudal inferior al caudal aforado en el Conjunto Residencial Takay II. En vista de lo anterior, se dirigió la investigación a realizar algunas modificaciones del Método de y generar una metodología más ligada a las condiciones locales, la cual se denominará para Colombia. Abstract: Giving continuation to the article methods for the calculation of instantaneous probable maximum flows"; and taking like base the results of this article in which the results of the application were analyzed from each method to all the constructions, it is observed that the Rational Methods and of Modified they are however those that adapt better to the results of the seating flows, the Rational Method it is discarded by the result of inferior flow to the flow appraised in the Residential Group Takay II. In view of the abovementioned, she went the investigation to carry out some modifications of the Method of and to generate a bound methodology to the local conditions, which will be denominated for Colombia." Palabras claves: Para Colombia y Caudal de diseño 1 Universidad Nacional de Colombia - Ingeniero Civil Departamento de Ingeniería civil y Agrícola Unidad de Hidráulica Bogota, Colombia. yovanicastro21@hotmail.com 2 Universidad Nacional de Colombia - Ingeniero Civil Departamento de Ingeniería civil y Agrícola Unidad de Hidráulica Bogota, Colombia. jegarzon@argentina.com 3 Universidad Nacional de Colombia - Ingeniero Civil Departamento de Ingeniería Civil y Agrícola Unidad de Hidráulica M. Sc. En Docencia Candidato a M. Sc. en Recursos Hidráulicos Director de la Unidad de Hidráulica - Integrante GIREH ( Grupo de investigación de Recursos Hídricos) - Bogota, Colombia. Tel: (+57) Ext Fax: (+57) roortizm@unal.edu.co
2 INTRODUCCIÓN En vista de los resultados obtenidos en el artículo anterior Métodos para el cálculo de caudales máximos probables instantáneos, se ha seleccionado y analizado detenidamente el Método de, pues posee una sustentación probabilística, que le permite ser más consecuente que los demás métodos. Con el fin de hallar una metodología que permita estimar con mayor certeza los consumos reales, se realizaron algunas modificaciones a dicho método, generando una alternativa de diseño llamada para Colombia la cual considera cambios en el caudal de los aparatos a abastecer y se adapta a las condiciones locales. 1. HUNTER PARA COLOMBIA Las modificaciones realizadas al Método de en este trabajo son un primer intento en la adecuación de las técnicas de diseño y se basan exclusivamente en los resultados de los aforos realizados en tesis anteriores, por tanto estará sujeto a modificaciones y/o comprobaciones. Para establecer la simultaneidad en el uso de los aparatos se han seguido los mismos principios probabilísticos del método original, se ha reconsiderado la duración de uso de las válvulas de tanque, por tanto varía la probabilidad del uso simultaneo de los aparatos. Tabla Nº 1. DURACIÓN Y FRECUENCIA DE USO t (s) T (s) P=t/T Válvulas Fluxómetro Válvulas Tanque De otro lado se han reducido los caudales promedio de los aparatos con respecto al método original, estableciendo caudales más acordes con las demandas de los aparatos actuales; cabe anotar que el caudal promedio a usar solo se podrá establecer con mayor exactitud con un exhaustivo estudio sobre caudales y presiones de funcionamiento en los aparatos que se encuentran en el mercado. La tabla 2 muestra los resultados obtenidos una vez realizado el proceso antes descrito; estos mismos resultados se ilustran en las gráficas 1 y 2, en cada una se han concebido dos curvas de Unidades de vs. Caudal, la primera para instalaciones de hasta mil (1000) unidades de y la segunda para instalaciones donde se tienen hasta diez mil (10000) unidades de ; en cada una de las gráficas se han generado curvas para cuando la instalación tiene válvulas de fluxómetro y para cuando no las posee.
3 Tabla Nº 2. CAUDAL MÁXIMO PROBABLE MÉTODO DE HUNTER PARA COLOMBIA Unidades Unidades Unidades Fluxómetro Tanque Fluxómetro Tanque Fluxómetro Tanque
4 8 7 6 Caudal Probable (l/s) Tanque Fluxómetro Unidades de GRÁFICA Nº 1.A. CURVA DE CAUDAL MÁXIMO PROBABLE MÉTODO DE HUNTER PARA COLOMBIA Tanque Fluxómetro Unidades de Gráfica Nº 1.b. CURVA DE CAUDAL MÁXIMO PROBABLE MÉTODO DE HUNTER PARA COLOMBIA 2. RESULTADOS Para poder comparar fácilmente los resultados del método para Colombia con los diferentes métodos, se han consolidado los resultados obtenidos en las gráficas que se muestran a continuación para cada una de las edificaciones en estudio.
5 Takay II Lago Sim ult aneidad Santa María del Campo Biblioteca Central Sim ult aneidad Odontología Medicina Ciencias Humanas Ingeniería Gráfico Nº 2. COMPARACIÓN DE TODOS LOS MÉTODOS VS. HUNTER COLOMBIA, PARA TODAS LAS EDIFICACIONES
6 El planteamiento de un método general para el diseño de las redes es muy teórico y es el diseñador; de acuerdo con las condiciones de ocupación y uso de la edificación, su experiencia, el conocimiento del método y de los diferentes factores que pueden afectar los cálculos; quien incide directamente en los resultados; por tanto diferentes diseñadores con un método determinado pueden generar para un mismo caso una amplia gama de caudales. El método para Colombia permite una adecuada aproximación a los caudales medidos en el conjunto residencial Takay II y el edificio de oficinas Lago 76, reduce de manera significativa los caudales calculados anteriormente para los edificios institucionales por los métodos en consideración aunque son excedidos significativamente. Para los edificios institucionales no se considera adecuado disminuir tanto la capacidad de la instalación dado que si se tiene en cuenta la gran cantidad de aparatos que se encuentran instalados y aún más sabiendo que muchos de éstos funcionan por medio de válvulas de fluxómetro, es probable que el caudal pico en un momento dado sea mayor al registrado en los periodos de medición. 3. COMPARACIÓN MÉTODOS HUNTER ORIGINAL - HUNTER PARA COLOMBIA El método para Colombia considera una curva diferente para unidades de tanque y otra para unidades de fluxómetro, mientras que el método original hasta aproximadamente mil (1000) unidades considera dos curvas y después de éste valor se genera una sola curva para los dos tipos de unidades. En general las curva propuesta diverge significativamente de la curva original, alejándose en mayor medida cuando se tiene un mayor número de unidades; la razón, la disminución del tiempo de uso en las unidades de tanque y del caudal promedio de los aparatos, hace que la simultaneidad en el uso sea menor y presente menor variación cuando se tiene un mayor número de aparatos instalados Tanque- Fluxómetro- Tanque- Original Fluxómetro- Original Unidades de Gráfica Nº 3. COMPARACIÓN MÉTODO DE HUNTER ORIGINAL - MÉTODO HUNTER PARA COLOMBIA
7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES El método para Colombia se acerca bastante a los caudales aforados en cada una de las edificaciones y mantiene siempre un margen de seguridad, como se muestra en las gráficas de resultados, por tanto la metodología basada en las mediciones que se tienen es confiable. Aplicando el método para Colombia a las instalaciones, se puede obtener el caudal y presión de diseño del sistema de bombeo, con esto se logra una reducción de potencia en los motores, generando un ahorro de energía y menor costo del equipo, si se suma el ahorro en los costos por disminución de diámetros de tubería, se tendrá en definitiva una instalación de menor costo y con un funcionamiento adecuado. Para poder llegar a concretar una metodología como la anteriormente descrita, se necesita realizar una mayor cantidad de mediciones de caudales instantáneos en la mayor cantidad de edificaciones posibles; y también realizar aforos de los caudales con los cuales funcionan adecuadamente los aparatos que se encuentran actualmente en el mercado. BIBLIOGRAFÍA GARCIA SOSA, Jorge. Instalaciones Hidráulicas y Sanitarias en Edificios. México MELGUIZO. Instalaciones Hidráulicas y Sanitarias. Vol 1. Medellín. GRANADOS, Jorge. Redes Hidráulicas y Sanitarias en Edificios. UNIBIBLOS. Bogotá INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS. Norma 1500 Código Colombiano de Fontanería. Figura Nº 9 Curva de demanda. ICONTEC
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