Calculadora de unidades mueble (UM) de agua: gasto máximo probable y diámetro de tubería

Cómo funciona

UM = Σ número de muebles × valor de carga (IPC tabla E103.3(2), uso privado: excusado de tanque 2.2, lavabo 0.7, regadera o tina 1.4, fregadero 1.4, lavavajillas 1.4, lavadora 1.4, llave de manguera 2.5 + 1.0 por cada adicional) · Gasto máximo (gpm) = IPC tabla E103.3(3) para ese total, interpolando · Velocidad (ft/s) = 0.4085 × gpm ÷ DI² (DI en pulgadas) · Diámetro = el más chico con velocidad ≤ límite · Fricción (psi por 100 ft) = 452 × gpm^1.852 ÷ (C^1.852 × DI^4.87), C = 140 · 1 gpm = 3.785 L/min · 1 ft/s = 0.3048 m/s

Los muebles sanitarios casi nunca se usan todos a la vez, así que los reglamentos de plomería dimensionan la tubería de agua con unidades mueble (UM): pesos que reflejan el gasto, la duración y la frecuencia de uso de cada mueble. El Código Internacional de Plomería (IPC) las da en la tabla E103.3(2); en una vivienda un excusado de tanque cuenta 2.2, un lavabo 0.7, y una regadera, tina, fregadero, lavavajillas o lavadora 1.4 cada uno. La primera llave de manguera cuenta 2.5 y cada adicional 1.0. El método de probabilidad de Roy Hunter convierte el total en el gasto que rara vez se supera, tabulado en la tabla E103.3(3). La curva es muy poco lineal: 20 UM con excusados de tanque son 19.6 gpm (74 L/min), pero 200 UM son solo 65 gpm (246 L/min). Los edificios con fluxómetros usan una columna más alta, porque cada descarga pide un gasto grande durante unos segundos. Con el gasto de diseño, la calculadora elige el diámetro de cobre más chico que mantiene la velocidad por debajo de tu límite, unos 2.4 m/s para agua fría y 1.5 m/s para caliente, para evitar ruido, erosión y golpe de ariete. También muestra la pérdida por fricción con la fórmula de Hazen-Williams, que es la que manda cuando la presión es baja o los recorridos son largos. Las líneas separadas de agua fría y caliente llevan cada una tres cuartas partes de la carga total. Los muebles ahorradores actuales hacen que los números de Hunter sean conservadores en vivienda; el reglamento local y un proyectista autorizado tienen la última palabra. Los diámetros son nominales de tubería de cobre estadounidense.

Ejemplo resuelto

Una casa de 3 baños con 3 excusados de tanque (6.6 UM), 3 lavabos (2.1), 2 regaderas (2.8), fregadero, lavavajillas y lavadora (4.2) y 2 llaves de manguera (2.5 + 1.0 = 3.5) suma 19.2 UM. La tabla del IPC da 19.2 gpm para 19 UM y 19.6 gpm para 20, así que el gasto máximo probable es de unos 19.28 gpm (73 L/min). En cobre tipo L de 1″ (DI 1.025″) la velocidad es 0.4085 × 19.28 ÷ 1.025² = 7.50 ft/s, unos 2.28 m/s, dentro del límite de 2.4 m/s; en 3/4″ sería de 3.90 m/s. La pérdida por fricción en 1″ es de unos 231 kPa por cada 100 m, y cada línea de agua fría o caliente por separado (14.4 UM) lleva unos 65 L/min.

Fuentes: City of Naples: Table for estimating demand (IPC Table E103.3(3) values) · Open Exam Prep: WSFU and demand estimation (IPC Table E103.3(2) loads, worked examples) · ICC: 2021 International Plumbing Code, Appendix E

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