inpe – dgi proyecto " construccion del nuevo establecimiento penitenciario de chincha "...

INPE – DGI

PROYECTO

“CONSTRUCCION DEL NUEVO ESTABLECIMIENTO

PENITENCIARIO DE CHINCHA”

MEMORIA DE CALCULO

INSTALACIONES SANITARIAS

MEMORIA DE CALCULO DE


INPE – DGI

PROYECTO



MEMORIA DE CALCULO


MEMORIA DE CALCULO DE INSTALACIONES

SANITARIAS

I N D I C E

1.00 GENERALIDADES

2.00 OBJETIVOS

3.00 PARAMETROS Y CONSIDERACIONES DEL SISTEMA DE AGUA

POTABLE

4.00 CALCULO DE LA DOTACION DIARIA

5.00 CALCULO DEL VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO

6.00 CAUDALES DE CONSUMO

7.00 SELECCIÓN DEL DIAMETRO DE LA TUBERIA DE ALIMENTACION

8.00 CALCULO DE LAS UNIDADES HUNTER

9.00 SISTEMA DE IMPULSION

10.00 ALTURA DINAMICA DE LA LINEA DE IMPULSION

11.00 POTENCIA APROXIMADA DE LA BOMBA

12.00 CALCULO HIDRAULICO DE LAS REDES DE DISTRIBUCION

INPE – DGI

PROYECTO



MEMORIA DE CALCULO


OBRA: CONSTRUCCION DEL NUEVO ESTABLECIMIENTO PENITENCIARIO DE CHINCHA.

MEMORIA DE CALCULO DE INSTALACIONES SANITARIAS

1.00 GENERALIDADES

La memoria de cálculo de las instalaciones sanitarias se ha desarrollado para el proyecto denominado: “Construcción del Nuevo Establecimiento Penitenciario de Chincha”.

2.00 OBJETIVOS

Presentar los cálculos justificativos del diseño de las instalaciones sanitarias del presente proyecto.

3.00 PARAMETROS Y CONSIDERACIONES DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE

Los parámetros y consideraciones del diseño de las instalaciones sanitarias, están basados principalmente en lo establecido en la Norma IS.010 contenido en el Reglamento Nacional de Edificación.

4.00 CALCULO DE LA DOTACION DIARIA

Para determinar los cálculos de la Dotación de agua se ha elaborado el siguiente cuadro:

Descripción Unidad N° de Unidades Dotación Diaria / Unidad Volumen diario (lt)

Internos hab 1800 150 270,000

Administrativos hab 50 25 1,250

Seguridad interna m2 160 6 960

Seguridad externa m2 90 6 540

Area del Poder Judicial m2 230 6 1,380

Taller varones m2 300 6 1,800

Cocina varones m2 60 40 2,400

Registro y clasificacion m2 160 6 960

Casa de fuerza m2 26 6 156

Areas verdes m2 400 2 800

Flotantes hab 700 15 10,500

Consultorio médico und 10 500 5,000

Consultorio dental und 1 1000 1,000

N° de camas und 5 600 3,000

TOTAL 299,746

INPE – DGI

PROYECTO



MEMORIA DE CALCULO


El consumo total requerido en las instalaciones existentes y proyectadas es 299,746 lt/día. Considerando el volumen de reserva del 50 %, establecemos un requerimiento diario de 449.62 m3/día. Este volumen de reserva atenderá en caso de que el sistema sufra algún desabastecimiento de agua potable por corte del servicio.

5.00 CALCULO DEL VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO

Volumen diario: 299.8 m3

Volumen de reserva (50%): 149.8 m3

Volumen Total: 449.6 m3

Volumen Calculado de Almacenamiento – Cisterna 337.2 m3 Volumen Calculado de Almacenamiento Tanque Elevado 149.9 m3

Por tanto consideramos el siguiente dimensionamiento

Ancho (m) Largo (m) Altura (m) Volumen (m3)

Cisterna 10.00 20.00 1.80 360.0

Tanque Elevado 150.0

6.00 CAUDALES DE CONSUMO

Consumo Promedio 5.204 lt/sg Consumo Máximo Diario 6.765 lt/sg Consumo Máximo Horario 13.53 Lt/sg

8.00 CALCULO DE LAS UNIDADES HUNTER

Servicio Cantidad Unid. Hunter Total U.H.

APARATOS SANITARIOS

Inodoro C-4

181 3 543

Lavatorio A-3

164 1 164

Ducha F-1

2 0

Urinario C-9

22 2.5 55

Lavadero B-9

17 3 51

Lavadero B-12

2 3 6

Lavadero B-16

2 3 6

Lavaollas

4 4 16

Lavadero corrido 21 5 105

Urinario Corrido

19 4 76

Turco

208 3 624

INPE – DGI

PROYECTO



MEMORIA DE CALCULO


Lavadero granito 208 2 416

Salida Odontología 1 2 2

UNIDADES HUNTER INSTALACIONES PROYECTADAS 2064

Las unidades Hunter para las instalaciones proyectadas es: TOTAL: 2064 UH, el cual equivale a 12.40 lt/seg. El caudal de máxima demanda simultánea es 12.40 lt/seg.

9.00 SISTEMA DE IMPULSION

CAUDAL DE BOMBEO Caudal de Máxima Demanda Simultánea

12.400 lt/seg

Caudal de llenado de Tanque Elevado en 2 horas 4.274 lt/seg

Entonces; Caudal de bombeo=

12.400 lt/seg

0.012 m3/seg

Número de horas de bombeo=

2.00 Horas

DIAMETRO DE LA LINEA DE IMPULSION

D = 1.3 x Q^( 1/2) x ( horas de bombeo / 24)^ ( 1/4)

Diámetro =

0.078 m

3.17 pulgadas

Entonces consideramos

4 pulgadas

0.102 m

PERDIDA DE CARGA EN LA LINEA DE IMPULSION Caudal =

12.40 lt/seg

Diámetro=

0.102 m

C=

140

S (m/m)

0.0232

Longitud=

25.8 m

Perdida de carga por longitud=

0.599 m

Perdida de carga local=

0.300 m

Perdida de carga total=

0.90 m

10.00 ALTURA DINAMICA DE LA LINEA DE IMPULSION

Nivel de succión de la bomba =

161.4 m

Nivel dinámico en la cisterna

207.2 m

Altura dinámica =

28.7 m

INPE – DGI

PROYECTO



MEMORIA DE CALCULO


Consideramos un factor de corrección de 25% 6.6 m

Altura dinámica Total

35.3 m

11.00 POTENCIA APROXIMADA DE LA BOMBA

Potencia Aproximada: 10 HP

12.00 CALCULO HIDRAULICO DE LAS REDES DE DISTRIBUCION Para el cálculo hidráulico de la red de distribución se ha efectuado mediante la fórmula de Hazen & Wllians (Ver Cuadro 1). Nivel del piso en T.E = 183.0 m Altura del Fuste = 20.0 m Cota Piezométrica en T.E = 203.0 m

CUADRO 1: Cuadro de Pérdidas de Carga y Presión

Cota de Coeficiente Cota

Tramo U.H Terreno Caudal Longitud Diametro de rugosidad S Hf Piezometrica Velocidad Presión

m l/s (m) pulg m Hazen-W. (m/m) m m m/s m

1-2 2065 183 12.40 20.0 4.00 0.102 140 0.02323 0.46 202.54 1.53 19.5

2-3 2065 180.5 12.40 65.0 4.00 0.102 140 0.02323 1.51 201.03 1.53 20.5

3-4 1600 184 10.40 60.0 4.00 0.102 140 0.01678 1.01 200.02 1.28 16.0

4-5 1600 184 10.40 2.0 4.00 0.102 140 0.01678 0.03 199.99 1.28 16.0

5-6 1200 184 8.70 35.0 4.00 0.102 140 0.01206 0.42 199.56 1.07 15.6

6-7 950 184 7.53 30.0 3.00 0.076 140 0.03747 1.12 198.44 1.65 14.4

7-8 760 184 6.30 25.0 3.00 0.076 140 0.02694 0.67 197.77 1.38 13.8

8-9 760 184 6.30 42.0 3.00 0.076 140 0.02694 1.13 196.63 1.38 12.6

9-10 700 184 5.95 20.0 3.00 0.076 140 0.02424 0.48 196.15 1.30 12.1

10-11 360 184 3.50 6.0 2.50 0.064 140 0.02207 0.13 196.02 1.11 12.0

11-12 360 184 3.50 2.0 2.50 0.064 140 0.02207 0.04 195.97 1.11 12.0

12-13 240 184 2.75 40.0 2.50 0.064 140 0.01412 0.56 195.41 0.87 11.4

13-14 240 184 2.75 2.0 2.50 0.064 140 0.01412 0.03 195.38 0.87 11.4

14-15 120 184 1.83 40.0 2.00 0.051 140 0.01971 0.79 194.59 0.90 10.6

15-16 120 184 1.83 2.0 2.00 0.051 140 0.01971 0.04 194.55 0.90 10.6

16-17 60 184 1.25 20.0 1.50 0.038 140 0.03953 0.79 193.76 1.10 9.8

17-18 40 184 0.91 8.0 1.50 0.038 140 0.02197 0.18 193.59 0.80 9.6

18-19 10 184 0.43 6.0 1.00 0.025 140 0.03955 0.24 193.35 0.85 9.3

19-20 5 188.5 0.23 3.5 0.75 0.019 140 0.05045 0.18 193.17 0.81 4.7

9.83

Pto desfavorable: Nudo 20

Turco Lavadero: h= 0.6 m

Presión mínima de flujo: 2 mca

3 Codo 1/2" 0.5 1.5 m

1 Tee 1/2" 0.15 0.15 m

Longitud equivalente= 1.65 m

INPE – DGI

PROYECTO



MEMORIA DE CALCULO


Longitud del Tramo= 1 m

Longitud total= 2.65 m

Q= 0.23 lt/seg

D= 0.019 m

C= 140

Sf= 0.050447

Hf= 0.1336845

Presión= 3.94 m

P > 2.0m ==> OK

Se ha considerado una presión remanente de 1.94 m para satisfacer la presión en la zona de ampliación.

INPE – DGI

PROYECTO



MEMORIA DE CALCULO


DIMENSIONAMIENTO DE SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

MEDIANTE LAGUNAS DE ESTABILIZACION ANAEROBIAS PRIMARIAS Y FACULTATIVAS SECUNDARIAS

DISEÑO DE LAGUNAS ANAEROBIAS

PROYECTO: CONSTRUCCION DE NUEVO ESTABLECIMIENTO PENITENCIARIO DE CHINCHA

POBLACION DE DISEÑO===============>

2200 Habitantes

DOTACION==========================>

150 lt/hab/dia

CONTRIBUCIONES:

DESAGÜE===========================>

80 %

DBO5==============================>

50 grDBO/hab/dia

TEMPERATURA DEL AGUA

DEL MES MAS FRIO==================>

20 °C

Caudal de Aguas residuales (Q):

Población x Dotación x %Contribución

264.00 m3/dia

11.00 m3/hora

3.06 lps

Carga de DBO5 (C):

Población x Contribución percapita

110 KgDBO5/dia

CARGA ORGANICA VOLUMETRICA (CV)=============>

200 grDBO/m3.dia

Volumen de laguna requerido sin acumulación de lodo (V1)

Carga DBO5/Carga volumetrica

550 m3

TASA DE ACUMULACION DE LODOS (ta)==>

0.04 m3/hab/año

PERIODO DE LIMPIEZA (pl)===========>

1 años

Volumen de acumulacion de lodos (V2)

Población x ta x pl

88 m3

NUMERO DE LAGUNAS EN PARALELO (N)==>

2 unidades (2 mínimo)

Volúmenes unitarios

(v1) Sin lodos (V1/N)

275.00 m3

(v2) De acumulación de lodos (V2/N)

44.00 m3

=

Volumen total unitario (vu=v1+v2)

319.00 m3

Caudal afluente unitario (Qu = Q/N)

132.00 m3/dia

Periodo de Retención (PR), sin lodo

PR = v1/Qu

2.08 días

INPE – DGI

PROYECTO



MEMORIA DE CALCULO


PROFUNDIDAD (Z)====================>

2 m

Inclinación de taludes [V:1 ; H: ]===========>

2.5

Longitud del espejo de agua:

20

Volumen Total Unitario: 466.67 m3

Dimensiones (Laguna cuadrada) Sección Superficial

Longitud

20 m

Ancho

20 m

AREA SUPERFICIAL (As)

0.04 Ha

Carga unitaria: Cu= C/N

55.00 KgDBO/día

Carga Superficial aplicada:

CSa = Cu/As

1375 Kg/Ha.dia

Condiciones finales de las lagunas primarias anaerobias

Dimensiones del espejo de agua:

Longitud 20 m

Ancho 20 m

Area: 0.04 Ha

Borde Libre:

0.5 m

Altura Total Util:

2 m

Inclinacion de taludes

[V:1 ; H: 2.5

Area Acumulada: 0.08 Ha

Dimensiones en la coronacion:

Longitud 22.5 m

Ancho 22.5 m

Dimensiones del fondo de la laguna

Longitud 10 m

Ancho 10 m

Eficiencia de remocion de DBO estimada:

50 %

Carga Remanente:

55 Kg DBO/dia

Caudal efluente:

264 m3/dia (Se desprecian las

perdidas)

Altura de lodos

1.84 m

largo de base 1

19.2

ancho de base 1

19.2

Largo de base 2

10

Ancho de base 2 10

Volumen de lodos 405.19

INPE – DGI

PROYECTO



MEMORIA DE CALCULO


Concentracon DBO afluente

416.67 mg/lt

Concentración del BDO efluente

208.33 mg/lt

Eficiencia Total DBO

50.00 %

DISEÑO DE LAGUNAS FACULTATIVAS

PROYECTO: CONSTRUCCION DE NUEVO ESTABLECIMIENTO PENITENCIARIO DE CHINCHA

Carga Superficial de diseño (CSdis)

CS = 250 x 1.05^(T - 20)

250.00 KgDBO5/Ha.dia

Area Superficial requerida para lagunas secundarias facultativas (At)

At = Cremanente/CSdis

0.22 Ha

Número de lagunas en paralelo seleccionado==>

1 Unidades

AREA UNITARIA (Au)

0.22 Ha

CAUDAL UNITARIO AFLUENTE (Qu)

264.00 m3/dia

Perdida:infiltración - evaporación=>

0.5 cm/dia

Coliformes fecales en el crudo==>

1.00E+06 NMP/100 ml

Dimensiones lagunas secundarias facultativas

RELACION Largo/Ancho (L/W) Secd.======>

3

ANCHO APROXIMADO (W):

27

LONGITUD APROXIMADA (L):

81

Tasas netas de mortalidad

Kb SECUNDARIAS Kb(S) = 0.6 x 1.05^(T-20)

0.600 (1/dias)

Longitud Secundarias (Ls)

102 m

Ancho Primarias (Ws) ================>

34 m

Profd. secundarias (Zs)================>

1.5 m

P.R. Teorico (Sec.)

21.1 dias

Factor de Correcc (HCF)==>

0.6

P.R. Corregido (Sec.)

12.7 dias

Número de dispersión

d= 0.130

Factor adimensional

a= 2.221

Factor intrinseco de algas (Fia)

0.1

Factor de características de sedimentación (Fcs)

0.7

Caudal efluente unitario

246.66 m3/dia

Caudal efluente total

246.66 m3/dia

INPE – DGI

PROYECTO



MEMORIA DE CALCULO


Número de coliformes en el efluente

7.68E+03 NMP/100ml

Area Unitaria

0.3468 Ha

inpe – dgi proyecto " construccion del nuevo establecimiento penitenciario de chincha "...

Documents