Opciones de cálculo hidráulico
	TeKton3D / TK-HS4 / Menú Datos / Generales... / Opciones de cálculo hidráulico	Ayuda iMventa Ingenieros

Descripción

Esta pestaña contiene los parámetros de configuración de los procesos de cálculo de uso general en toda la instalación y se pueden dividir en los siguientes campos:

• Cálculo de diámetros.
• Cálculo de pérdidas de carga.
• Opciones de pérdidas de carga localizadas en accesorios.
• Criterios de aplicación de simultaneidades.
• Temas relacionados.

 

Cálculo de diámetros

Los parámetros que aparecen a continuación establecen limitaciones de cálculo que influirán en el dimensionado del diámetro de todas las tuberías de la instalación que no tengan forzados parámetros de forma particular.

En todos los casos se puede optar por una o varias de estas opciones:

• Ninguno: No se tendrá en cuenta esta limitación en el proceso de cálculo.
• Valor general: Se tendrá en cuenta el tipo de limitación definida para ese parámetro en el cálculo de todos los tramos en los que las opciones de cálculo hagan referencia al Valor general.
• Valores Función: Esta opción va relacionada con el botón Cambiar... y origina un funcionamiento automático de la selección de la velocidad de diseño, de modo que en tiempo de cálculo, en función del material de la tubería y de la importancia del tramo, elige la velocidad más adecuada atendiendo al apartado 4.2.1 del CTE DB-HS4.
• Al seleccionar esta opción, el programa tomará como velocidad límite en el diseño un valor dependiente de la Función del tramo de tubería, y del material del que está fabricado (metal o plástico).
• Los valores del siguiente cuadro se pueden modificar por el usuario:
• 

El cuadro de diálogo de Propiedades de las tuberías tiene un apartado relativo al cálculo en el que se pueden escoger valores particulares o límites de cálculo diferentes a los generales, para que el cálculo de esos tramos se haga según esas consideraciones.

A continuación se explican las siguientes opciones:

Limitación de velocidad (m/s): Establece el valor de diseño de la velocidad del agua en las tuberías a efectos del cálculo de diámetros.

Normalmente se obtendrán velocidades menores a este parámetro, aunque es posible que se sobrepasen ligeramente cuando el hecho de pasar a un diámetro normalizado inmediatamente superior no sea económico.

Limitación de pérdida de carga lineal (mmca/m): Introduce la condición de no superar el valor de la pérdida de carga por unidad de longitud.

Limitación superior de diámetro interior (mm): Establece el valor máximo del diámetro interior en toda la instalación.

Limitación inferior de diámetro interior (mm): Fija el diámetro interior mínimo de todos los tramos sujetos a valores generales.

Cálculo de pérdidas de carga

Para la Fórmula para el cálculo de pérdidas de carga (pérdidas de presión debidas al rozamiento en las tuberías) se dan tres opciones:

• PRANDTL-COLEBROOK:

Donde:

J = Pérdida de carga, en mca/m;

D = Diámetro interior de la tubería, en m;

V = Velocidad media del agua, en m/s;

V = Velocidad media del agua, en m/s;

k_a = Rugosidad uniforme equivalente, en m;

u = Viscosidad cinemática del fluido, (1,31x10^-6 m²/s para agua a 10°C);

g = Aceleración de la gravedad, 9,8 m/s².

• HAZEN-WILLIAMS:

Donde:

J = Pérdida de carga, en mca/m;

D = Diámetro interior de la tubería, en m;

Q_r = Caudal máximo de cálculo, en m³/s;

C_HW = Coeficiente de Hazen-Williams.

• ALTSHUL-THSAL:

Donde:

J = Pérdida de carga, en mca/m;

f = Factor de fricción;

D_h = Diámetro interior de la tubería, en m;

V = Velocidad media del agua, en m/s;

Re = Número de Reynolds;

e = Rugosidad uniforme equivalente, en m;

r = Densidad del agua, en kg/m³;

g = Aceleración de la gravedad, 9,8 m/s².

Opciones de pérdidas de carga localizadas en accesorios

El cálculo de las caídas de presión en los elementos singulares de la instalación: codos, tés, reducciones... se puede hacer de dos formas según indica el CTE DB-HS4 en su apartado 4.2.2. a:

"Las pérdidas de carga localizadas podrán estimarse en un 20 % al 30 % de la producida sobre la longitud real del tramo o evaluarse a partir de los elementos de la instalación".

Estas dos opciones están disponibles en el programa activando una de las casillas siguientes:

• Calcular en función de cada tipo de nudo. Utilizar accesorios: El capítulo TK-HS4 realizará durante el proceso de cálculo un reconocimiento gráfico de cada nudo, y en función del número de entradas/salidas, de los diámetros y de la dirección de cada flujo calculará un valor de pérdidas adecuado. La lista desplegable permite escoger el tipo de accesorios: Roscados, Soldados o Embridados.
• Para estimar las pérdidas de carga localizadas, el programa utiliza la siguiente expresión:

• 

• Siendo:

• J_acc = Pérdida de carga, en mca;

  e = Coeficiente de pérdidas;

  V = Velocidad, en m/s;

  g = Aceleración de la gravedad, en m/s².

• Los coeficientes de pérdidas de carga localizadas (e) se extraen de las tablas publicadas por ASHRAE en la edición de 1997 de FUNDAMENTALS.
• Estimar como un porcentaje de la longitud real de cada tramo (%): Este parámetro sirve para estimar las pérdidas de carga localizadas como un porcentaje sobre la longitud real del tramo. El valor del porcentaje se puede introducir manualmente y se aconseja que sea un valor comprendido entre el 20 % y el 30 %.

Criterios de aplicación de simultaneidades

Este grupo de opciones permite modificar el valor de los coeficientes de simultaneidad que se van a aplicar a cada tramo de tubería y, por tanto, al resto de la instalación.

Si se tiene desactivados estos cuatro criterios de simultaneidad, el programa aplicará un coeficiente de valor la unidad.

• [Ks] Simultaneidad UNE 149201: con esta opción el programa determina los coeficientes de simultaneidad según lo establecido en el apartado 4 de la norma UNE 149201:2017. Esta norma propone una fórmula tipo Q_s=A·Q_t^B+C, donde los valores de A, B y C dependen del caudal instalado y del uso del edificio (que deberá especificar en el desplegable adjunto).
• [Ks] Simultaneidad IPC 2021: Se implementa el cálculo de simultaneidades de acuerdo con la norma International Plumbing Code 2021 (IPC 2021). Desde aquí se puede seleccionar tanto el tipo de simultaneidad como el tipo de sistema de suministro predominante:
  • Sistemas de suministro tanques de descarga.
  • Sistemas de suministro válvulas de fluxores.
• También se actualiza la base de datos de aparatos para contemplar los tipos con caudales de la norma IPC así como los coeficientes de carga
• [Ka] Número de aparatos: Si se activa esta casilla el programa aplicará un factor de simultaneidad por número de aparatos en los tramos situados dentro de cada instalación particular según la ecuación siguiente:

 

• Siendo n el número de aparatos servidos desde el tramo, con K_a = 1 para n £ 2 y el coeficiente por tipo de edificio:
• • α = 0 para Uso general;
  • α = 1 para Oficinas;
  • α = 2 para Edificios de viviendas;
  • α = 3 para Hoteles y hospitales;
  • α = 4 para Escuelas y cuarteles.
• La opción de definir un Coeficiente permite introducir un valor al coeficiente a elegido por el usuario. Hay que tener en cuenta que cuanto mayor sea a, menor simultaneidad y mayores caudales en los tramos principales.
• El número de aparatos conectados aguas abajo de cada tramo se obtiene sumando los grifos individuales y los hidromezcladores que haya conectados.
• [Kc] Número de suministros (contadores divisionarios): Esta opción sirve para aplicar un coeficiente de simultaneidad dependiente del número de instalaciones particulares existentes en el edificio, es decir, del número de viviendas, locales comerciales, oficinas...

• Para que esta opción funcione de forma adecuada, cada uno de los suministros debe tener definido su correspondiente contador divisionario a la entrada de la instalación.

• Se aplica la siguiente ecuación:

• Siendo N el número de contadores divisionarios servidos desde el tramo.
• Cuando se activa esta opción, el coeficiente resultante se aplica a los tramos situados aguas arriba de los contadores divisionarios. El caudal que se considera en cada instalación particular es el que se obtiene de aplicar el coeficiente de simultaneidad por número de aparatos aguas abajo del contador divisionario.
• [Kh] Caudal máximo en hidromezcladores: En instalaciones de fontanería con agua caliente en la que existan hidromezcladores (aparatos con un único grifo para el agua caliente y la fría a la vez), el caudal que se ve desde los tramos previos a la desviación al calentador o acumulador será la totalidad del agua fría más los grifos individuales de agua caliente, ya que el caudal de agua caliente en los hidromezcladores no se contemplará.
• Esta opción evita el sobredimensionado de instalaciones con producción centralizadas de ACS.
• Desdoblar hidromezcladores: Esta opción permite que los hidromezcladores se contabilicen como 2 aparatos, en lugar de 1, lo que da lugar a unos factores de simultaneidad mayores y por tanto caudales de cálculo más bajos. Esta opción no es compatible con la anterior.
• Valor mínimo admisible para el coeficiente de simultaneidad: Este parámetro tiene la misión de limitar el efecto de la simultaneidad en instalaciones con gran número de aparatos o suministros. Por lo general se entiende que factores por debajo de 0,2 pueden dar lugar a instalaciones infradimensionadas, aunque este criterio es muy dependiente del tipo de instalación y de su modo de uso, y habrá que hacer un estudio particularizado en cada caso.

• Para que tenga efecto esta corrección debe tener activa la aplicación de algún coeficiente de simultaneidad (Ka, Kc o Kh).

• Aplicar mínimo individualmente: Esta opción sirve para evitar que ninguno de los coeficientes de simultaneidad anteriores Ka, Kc y Kh, tengan un valor inferior al definido en el parámetro anterior. Cuando no está marcada, el campo del "Valor mínimo..." se aplica al coeficiente de simultaneidad total resultante, lo cual da lugar a caudales simultáneos mayores.

Para obtener resultados similares a los que da un cálculo tradicional de fontanería (basado en los tipos de suministros) se deberían utilizar las opciones de simultaneidad del siguiente modo:

 

Temas relacionados

• Pestaña Cálculo en Propiedades de tuberías.

Copyright © iMventa Ingenieros. Todos los derechos reservados.