Calculadora de Dimensionado de Colector PEX — UPC 604 / ASTM F876

Dimensione la alimentación de un colector PEX o el troncal home-run desde la carga WSFU. Convierte unidades de accesorios a gpm, selecciona el tubo PEX más pequeño cuyo diámetro interior real mantiene la velocidad en o por debajo del límite UPC 604 de 8 ft/s, y reporta la pérdida por fricción de Hazen-Williams.

By TradeCalc, Plumber Calculators — Code-Referenced — UPC 604, ASTM F876, ASTM F877, ASPE Domestic Water Heating Design Manual

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Cómo Dimensionar Tuberías de Colector PEX (UPC 604 / ASTM F876)

Por Qué el PEX Usa el Diámetro Interior Real

A diferencia del cobre (Type L) o CPVC, el tubo PEX se dimensiona por su diámetro exterior según ASTM F876 (relación de dimensiones SDR-9). Como el espesor de pared escala con el OD, un tubo PEX nominal de 1/2″ tiene un diámetro interior real de solo 0.475 in — notablemente más pequeño que el cobre Type-L de 1/2″ (ID 0.545 in). Si dimensiona el PEX igual que el cobre, lo subredimensionará y verá alta velocidad, ruido y pérdida por fricción. Siempre use el ID real al verificar velocidad y caída de presión.

Diámetros Interiores Reales del PEX (ASTM F876 SDR-9)

Nominal	OD (in)	ID real (in)
3/8″	0.500	0.350
1/2″	0.625	0.475
3/4″	0.875	0.677
1″	1.125	0.862
1-1/4″	1.375	1.092
1-1/2″	1.625	1.305
2″	2.125	1.737

Conversión WSFU → gpm

El troncal del colector alimenta todos los accesorios en su rama, por lo que debe transportar la demanda coincidente pico, no la suma de todos los caudales individuales. La envolvente de demanda residencial basada en Hunter convierte el WSFU total a gpm:

gpm = 0.80 × WSFU^0.86 (residencial / uso privado)

gpm = 0.92 × WSFU^0.86 (comercial / uso público, ≈ +15%)

El Límite de Velocidad de 8 ft/s (UPC 604)

UPC 604 limita la velocidad del agua en tuberías termoplásticas a 8 ft/s. Una velocidad mayor causa erosión en los accesorios, acelera la corrosión de cualquier cobre o latón aguas arriba, y crea ruido de flujo audible. El diámetro interior requerido para mantenerse por debajo del límite proviene de la ecuación de continuidad v = 0.4085 × Q / d², resuelta para d:

d_requerido = √(0.4085 × gpm / 8)

Luego seleccione el tamaño PEX más pequeño cuyo ID real ≥ d_requerido. Ese tamaño garantiza que la velocidad se mantenga en o por debajo de 8 ft/s.

Ejemplo Resuelto

Escenario: Un grupo de baño residencial y fregadero de cocina en un colector PEX totalizan 8 WSFU. El colector se alimenta con un tramo de 30 ft desde la principal. Dimensione el tubo de alimentación.

Demanda pico: gpm = 0.80 × 8^0.86 = 0.80 × 5.98 = 4.78 gpm
ID requerido: d = √(0.4085 × 4.78 / 8) = √0.2441 = 0.494 in
Comparar con IDs PEX: 3/8″=0.350 (✗), 1/2″=0.475 (✗, justo por debajo), 3/4″=0.677 (✓)
Tamaño seleccionado = 3/4 in PEX (ID real 0.677 in)
Verificación de velocidad: v = 0.4085 × 4.78 / 0.677² = 1.953 / 0.458 = 4.26 ft/s ✓ (muy por debajo de 8)
Fricción (Hazen-Williams, C=150, L=30 ft): hf = 4.52 × 30 × 4.78^1.85 / (150^1.85 × 0.677^4.87) = 1.55 ft = 0.67 psi

Un tubo PEX de 1/2″ (ID 0.475) habría dado v = 8.66 ft/s — por encima del límite UPC 604 — confirmando que la selección de 3/4″ es correcta.

Consejos Prácticos

El PEX no es cobre. Un tubo de cobre Type-L de 1/2″ (ID 0.545) transporta la misma carga que un tubo PEX de 3/4″ (ID 0.677). Al cambiar de material, siempre verifique con el ID real.
Las ramas home-run se dimensionan por accesorio. Un solo lavabo (≈ 1.5 WSFU) funciona bien con una línea PEX home-run de 3/8″; una ducha (≈ 2 WSFU) suele necesitar 1/2″. Esta calculadora dimensiona la alimentación/troncal del colector, no las ramas individuales de accesorios.
El PEX tiene fricción muy baja. La pared lisa termoplástica da C ≈ 150 en Hazen-Williams, así que la caída de presión en un tramo de 30 ft suele ser pequeña — la velocidad, no la fricción, típicamente gobierna el tamaño.
Las cargas comerciales son ~15% mayores. Los accesorios de uso público transportan más WSFU, así que el mismo baño físico en un edificio comercial necesita un troncal más grande. La calculadora aplica un multiplicador de 1.15 para comercial.

Referencias de Código

UPC 604, ASTM F876, ASTM F877, ASPE Domestic Water Heating Design Manual

Preguntas Frecuentes

¿Por qué mi tubo PEX es más grande que el cobre que reemplaza?

El PEX se dimensiona por diámetro exterior (ASTM F876 SDR-9), por lo que su diámetro interior real es más pequeño que el cobre de tamaño nominal. Un tubo PEX de 1/2" tiene un ID de 0.475 in frente a 0.545 in para cobre Type-L de 1/2". Para transportar el mismo caudal a la misma velocidad típicamente necesita un tamaño comercial más grande en PEX (cobre de 1/2" ≈ PEX de 3/4"). Siempre dimensione el PEX usando el ID real, no el tamaño nominal.

¿Cuál es el límite de velocidad de 8 ft/s en PEX?

UPC 604 recomienda mantener la velocidad del agua en o por debajo de 8 ft/s en tuberías termoplásticas (PEX, CPVC, PVC). Una velocidad mayor acelera la erosión en los accesorios, aumenta el ruido de flujo y puede causar daño por golpe de ariete. El límite se cumple seleccionando un tubo cuyo diámetro interior real mantiene v = 0.4085 × gpm / d² en o por debajo de 8 ft/s.

¿Debo usar PEX de 3/8" o 1/2" para líneas home-run de accesorios individuales?

Accesorios individuales de bajo flujo como un lavabo (≈ 1.5 WSFU, ≈ 1 gpm) funcionan bien con PEX de 3/8" (velocidad ≈ 3.4 ft/s). Una ducha o fregadero de cocina (≈ 2 WSFU, ≈ 2 gpm) típicamente necesita PEX de 1/2" para mantenerse por debajo del límite de 8 ft/s. Esta calculadora dimensiona la línea troncal de alimentación del colector que suministra todas las ramas — las líneas home-run individuales se dimensionan por separado según el accesorio.

¿Funciona esta calculadora para colectores PEX comerciales?

Sí — seleccione "Comercial (uso público, +15%)" y la conversión WSFU-a-gpm aplica un multiplicador de 1.15, reflejando la mayor demanda pico de accesorios de uso público. Para sistemas comerciales muy grandes, UPC Appendix M (la Calculadora de Demanda de Agua IAPMO) da una estimación probabilística más precisa; esta calculadora usa la envolvente más simple de Hunter y puede sobredimensionar ligeramente, lo cual es conservador.