DISEÑO Y CÁLCULO HIDRÁULICO POR EL MÉTODO DE HUNTER MODIFICADO

Es importante citar desde el principio que esta entrada está basada en el contenido del curso Instalaciones 1 de la carrera Arquitectura en la Universidad de San Carlos de Guatemala, que corresponde al 6o. semestre de la carrera, impartido por el MSc. en hidráulica, Arq. Vinicio González.

Estos cálculos podrían ser requeridos por la municipalidad local cuando gestione la licencia de construcción. A partir de la nueva versión, ese dato queda disponible al final como conclusión en litros por segundo: Caudal de servicio Qs: l./seg.

Esta entrada trata sobre el diseño y cálculo de las instalaciones de agua potable para un edificio, sin importar su tamaño. Sin embargo, por tratarse de una entrada idónea para propósitos de dar a conocer los programas en hoja electrónica que están disponibles para consulta a distancia, la entrada específicamente está hecha para una casa típica de clase media, con los artefactos mínimos.

El método de "Hunter Modificado" consiste en utilizar un porcentaje del resultado del gasto probable, debido a que, en países en vías de desarrollo como los latinoamericanos, solamente consumimos una parte (60%).

Precisamente el método debe su nombre a esa variación. El resultado de la hoja electrónica ya contiene el porcentaje de modificación para Guatemala - urbano. El método expuesto difiere de otros en que considera los artefactos individualmente, como unidad mueble o unidad gasto y no el ambiente completo (baño) y todos sus artefactos, como una sola unidad gasto.

La construcción del programa está basado en un formato de ingreso o anotación de datos y un conjunto de tablas. Aunque el material queda adjunto como herramienta para trabajar a distancia para nuestros EPESISTAS, el programa resuelve instantáneamente con sólo ingresar los datos en las celdas en verde. Al final de este artículo.

La unidades de descarga, o salida, no son los aparatos, son las unidades Hunter.
A cada tipo de aparato con sus salidas y con sus correspondientes unidades Hunter, corresponde un gasto en litros por segundo. Estos cálculos están basados en unidades de gasto que se estiman midiendo la descarga de un lavatorio con capacidad de 1 pie³ en un minuto. La medida es adimensional (no están relacionadas las medidas de una con otra variable).

Nótese que existe USO PRIVADO Y USO PÚBLICO.

En el cuadro 1 se obtiene los datos para asignar valores en el formato para cálculo previo.
Note que en el formato para cálculo, del lado derecho superior, pide "Presión recomendada para mejor rendimiento del artefacto crítico"; ese dato se obtiene de la 6a. columna del cuadro 1 de abajo, correspondiendo una presión recomendada a cada tipo de artefacto.

Note que en el cuadro 1 separa el uso privado del público debido a que las unidades Hunter son diferentes de acuerdo a la intensidad de uso.

En el cuadro 2, se estima la pérdida por fricción por el tipo de accesorio y válvulas con su respectivo diámetro.

En el cuadro 3, relaciona el caudal nominal por tipo de contador de agua y su diámetro de salida.

En el cuadro 4, relaciona el consumo probable de acuerdo al tipo de uso de un edificio. En especial, debe tenerse en cuenta para estimar la reserva de agua por persona para una cantidad de días determinados a criterio.

En una sección no imprimible, encontrará cuadros para ingresar sus propios cálculos respecto a consumo. Esto, debido a experiencias con cálculos con ocupaciones no consideradas en la lista para efectos de reserva de agua o consumo tipificado (dotaciones). Por ejemplo: Sala de masajes (50 ls./pers./día, Escuelas rurales UNICEF/UNESCO, Escuela MINEDUC). A partir de la versión 6.1.1, se eliminó la tabla original del curso de hidráulicas y se colocó la tabla de dotaciones de EMPAGUA y las citadas previamente.

En los cuadros siguientes tenemos una tabla interpolada de gasto basado en las Unidades Hunter.

Todos los datos de los cuadros precedentes sirven para llenar el formato de datos del inicio y por lo demás, es sólo cuestión de seguir o resolver las ecuaciones y las conversiones. En la casilla de las "T" hidráulicas, tendremos una por artefacto o 2 en el caso de artefactos que utilicen agua caliente. Sin embargo, no en todas las edificaciones se requiere agua caliente, o el cliente no la requiere. En la nueva versión del programa, puede elegir eliminar las T de agua caliente de todos los artefactos o bien, sólo quedarse con las de ducha, por ejemplo.

En el cuadro resumen de recomendaciones y analogía; si utilizando un medidor (contador) VOLUMÉTRICO, aparece #N/A, no debe preocuparse. Cambie a VELOCIDAD. La razón es que: si el programa utiliza o se posiciona en tuberías mayores a 1" de Ø, la Presión Necesaria excede la Presión Disponible y el caudal no puede vencer la gravedad.

No obstante debe hacer pruebas hidrostáticas en la red para determinar la presión municipal y encontrar el SDR de la tubería, NO exceda el diámetro recomendado (No exceda = No reduzca).
Las nuevas modificaciones al programa, calculan automáticamente el SDR (Standar Diameter Ratio) o espesor y resistencia de la tubería a la presión.

Pérdida de presión por tipo de medidor (No aparece en las tablas de arriba), ahora elegible por lista:
Volumétrico: 11 m c a.
Velocidad: 10 m c a..

Notará que si reduce el Ø de la tubería a 1/2", necesitará más potencia de bombeo para operar el (o los) circuito(s) o, en su defecto, notará que el agua no sube a los artefactos con la Presión Disponible (la presión municipal).

Existe la práctica errónea de que, por ahorrar dinero, se compra tubería de 1/2" y ésta no satisface los requerimientos de presión. Resulta que cuando la presión municipal decrece, no sube el agua a los artefactos. Menos aún, si no hay sistema de bombeo.

Si fuera el caso que no existe o no se construye una cisterna y sistema de bombeo, todo el proyecto requerirá por lo menos de aljibes, tinacos o tanques elevados para suministrar y, por supuesto, el Ø mínimo recomendado en éste programa.

Para que no decrezca la presión en un artefacto o chorro, mientras se abre otro, no olvide cerrar el circuito hidráulico.

Recuerde que un circuito hidráulico debe ser cerrado para que todos los artefactos mantengan la misma presión de agua.

La datación municipal de agua potable en proyectos de urbanismo obedece a la tabla de dotaciones de EMPAGUA. Obedece también al tipo de ocupación en la misma tabla.

Este programa devuelve el Caudal de Servicio por el método racional mezclando el método de Hunter simple y el método de las dotaciones. La municipalidad necesita determinar el caudal de retorno con que cada inmueble contribuirá en el drenaje municipal y estimar el diámetro de tubería.

Caudal de Servicio es igual a Caudal de Diseño:  Qs = Qd

DATACIÓN: Derecho titulado para el consumo de agua potable en un inmueble.

Tomado del Reglamento del Servicio Público de Alcantarillado y Drenaje para el Municipio de Guatemala 1989.

CÓMO DETERMINAR EL ARTEFACTO CRÍTICO:
La longitud total del circuito (fria y caliente) se divide en 2 y se busca el artefacto crítico en base a estos criterios:

1. El mas lejano a la acometida.
2. El mas alto respecto de la acometida.
3. El mas cercano del punto medio del lado que tenga mas artefactos.

Si no hay datación municipal, la acometida debe ser considerada desde la cota de altura del centroide de salida horizontal de la tubería de descarga del tanque hidroneumático que se une al circuito cerrado.

Revise el concepto de Circuito Cerrado en el 3D del proyecto García - Mariscal:

Hugo Maynor López