Módulo instalaciones sanitarias 01

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  • 1. CORPORACION UNIVERSITARIA RAFAEL NUÑEZDISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Por: Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental Cartagena, Octubre de 2006
  • 2. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONESDESAGUE SANITARIO Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 3. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES GENERALIDADESEL DESAGUE DE UNA EDIFICACION CONSISTE EN TODO EL CONJUNTODE TUBERIAS, CANALES, ACCESORIOS Y DEMAS ESTRUCTURASDISPUESTAS DE TAL MANERA QUE EVACUEN LAS AGUAS SERVIDAS YLAS AGUAS LLUVIAS, HACIA EL SISTEMA DE ALCANTARILLADO DELLUGAR. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 4. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES GENERALIDADESLOS SISTEMAS DE DESAGUE SE PUEDEN CLASIFICAR EN:•SANITARIO•PLUVIAL•COMBINADO – (Prohibido)•INDUSTRIAL Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 5. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES COMPONENTES DE UN SISTEMA DE DESAGUETRES GRANDESCOMPONENTES:•AGUAS NEGRAS•AGUAS LLUVIAS•VENTILACION Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 6. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES TIPOS DE DESAGUE SANITARIOLA NORMA ESPAÑOLA CONSIDERA DOS TIPOS DEDESAGUES SANITARIOS, LOS CUALES FUNCIONAN DEFORMA INDEPENDIENTE DENTRO DE LA EDIFICACION:• DESAGUES PRIMARIOS• DESAGUES SECUNDARIOSLA NORMA COLOMBIANANO APLICA ESTACLASIFICACION Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 7. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES TIPOS DE DESAGUE SANITARIODESAGUES PRIMARIOSSon todos aquellos que sirven como caño para las aguasdenominadas “Negras”, entendiéndose por ello las aguascon cierto grado de toxicidad, producto de los desechosindustriales o humanos. CONEXIÓN A DESAGUE PRIMARIO Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 8. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES TIPOS DE DESAGUE SANITARIODESAGUES SECUNDARIOSSon los que conducen las “aguas blancas” (Aguasjabonosas) y las “aguas limpias”, las cuales no arrastranelementos tóxicos y/o de desecho humano o industrial. CONEXIÓN A DESAGUE SECUNDARIO Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 9. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONESELEMENTOS BASICOS DE UN SISTEMA DE DESAGUE• BAJANTES•COLECTOR PRINCIPAL•RAMAL PRIMARIO•RAMAL SECUNDARIO•SIFONES•TAPONES DE INSPECCION Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 10. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES ELEMENTOS BASICOS DE UN SISTEMA DE DESAGUEBAJANTESEs toda tubería orientada verticalmente para recibir ladescarga de los aparatos localizados en los pisossuperiores.COLECTOR PRINCIPALSe denomina así a la tubería que capta el caudal de todoslos ramales, para conducirlos hasta el alcantarillado públicoo sitio de disposición final. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 11. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES ELEMENTOS BASICOS DE UN SISTEMA DE DESAGUERAMAL PRIMARIOEs una tubería colocada perpendicular a la bajante con unapendiente uniforme, y que recibe la descarga de una o masbajantes para conducirlas hasta el colector principal.RAMAL SECUNDARIOEs un conducto perpendicular a la bajante, de pendienteuniforme, al cual se conectan uno o más aparatossanitarios; y cuya descarga es conducida hasta unabajante, ramal primario o colector principal. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 12. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONESELEMENTOS BASICOS DE UN SISTEMA DE DESAGUE Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 13. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONESELEMENTOS BASICOS DE UN SISTEMA DE DESAGUE Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 14. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES ELEMENTOS BASICOS DE UN SISTEMA DE DESAGUESIFONESUn sifón es un accesorio, el cualconsiste en una depresión o puntobajo de un sistema de desagüe, talque, reteniendo una porción deagua impide el paso de los gasesmefíticos; es decir, se utiliza paraformar un sello hidráulico.Su instalación debe hacerse a lasalida de cada aparato sanitario. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 15. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES SIFONAMIENTOSe denomina así, a la pérdida del sello en los sifones, lacual está estrechamente ligada al proceso deventilación. Se identifican los siguientes tipos: 1. Sifonamiento a. Autosifonamiento b. Sifonamiento inducido 2. Sifonamiento por compresión 3. Evaporación 4. Atracción capilar 5. Sifonamiento por efecto del viento 6. Sifonamiento por transmisión de momento Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 16. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES AUTOSIFONAMIENTOSe produce cuando el LA SOLUCION ESdesagüe de un aparato UN DUCTO DE VENTILACION DESCARGA Afluye a sección llena, o SECCION LLENA O TAPON FORMADOpresenta un tapón formado POR UNA ONDApor una onda estacionaria,y dado que no se cuentacon una ventilaciónadecuada, la subpresióntermina por romper el sellohidráulico. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 17. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES SIFONAMIENTO INDUCIDOEl agua que baja de un DESCARGA Y FLUJO A SECCION LLENAsanitario instalado aguas EN EL BAJANTEarriba al pasar por laconexión de otro, instaladoen un punto más bajo delmismo conducto principal,genera un vacío temporal a VACIO TEMPORALla salida del sifón y lacorrespondiente ruptura delsello. RUPTURA DEL SELLO Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 18. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES SIFONAMIENTO POR COMPRESIONEs un fenómeno de presión reversa, o contrapresión quese genera cuando el aire es comprimido por un flujo quese descarga por un bajante. LA VENTILACION NECESARIA COMO SOLUCION LA CONTRAPRESION GENERA LA VOLADURA DEL SELLO BAJANTE ALTA SANITARIO EN PISO BAJO Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 19. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES ELEMENTOS BASICOS DE UN SISTEMA DE DESAGUETAPONES DE INSPECCIONPara facilitar las labores deinspección y mantenimientode las tuberías horizontales yverticales, el sistema debeproveerse de tapones deinspección; y su instalacióndebe realizarse en áreascomunes que no interfierancon la individualidad de lasunidades de vivienda oespacios privados de lasmismas. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 20. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES TAPONES DE INSPECCION - INSTALACIONEn general, los tapones deben ser instalados en lossiguientes puntos:1. Cambios de dirección mayores de 45°.2. En la base de las bajantes.3. En tuberías de diámetro menor o igual a 4”. (Uno cada 15m)4. En tuberías de diámetro mayor a 4” (Uno cada 30m) Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 21. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES MATERIALES COMUNMENTE UTILIZADOS1. GRES VITRIFICADO2. HIERRO FUNDIDO3. ASBESTO CEMENTO (Hormigón Prensado)4. P.V.C. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 22. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES P. V .C Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 23. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES P. V .C P.V.C. SANITARIAP.V.C.NOVAFORT Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 24. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES MATERIALES COMUNMENTE UTILIZADOS ASBESTO CEMENTO Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 25. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES RECOMENDACIONES ARQUITECTONICASEn general todas las limitaciones para los distintos tiposde atraque estarán dadas por variables de tipoarquitectónico, o simplemente, por el diámetro del tuboy su pendiente.En los pisos altos, las redes deben conducirse por laestructura, o incrustadas en falsos techos, cuandoestéticamente no sea permisible dejarlas a la vista.Las bajantes pueden ser instaladas en buitrones,fachadas, o embebidas en los muros, pero en cualquiercaso debe conservarse la privacidad de cada unidadhabitacional. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 26. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES SISTEMA CONSTRUCTIVO Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 27. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES DIMENSIONAMIENTO DE LA REDUna vez la configuración de la red está establecida, esimportante determinar los caudales que serán vertidos acada ramal para calcular, así, el diámetro y la pendienteque este debe tener con el fin de conducir el agua porgravedad. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 28. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONESMETODOS PARA DETERMINAR EL CAUDAL DE DESAGUE Para el dimensionamiento apropiado de los componentes de la red de desagüe, se debe estimar un caudal de diseño que optimice los accesorios de la red, para tal fin se utilizan los siguientes métodos: 1. Método de Hunter (NTC 1500) 2. Método Racional Modificado Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 29. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES METODOS PARA DETERMINAR EL CAUDAL DE DESAGUEMétodo de Hunter (NTC 1500) Cada uno de los aparatos sanitarios representa un determinado número de unidades de descarga, las cuales, sumadas, permiten establecer el caudal equivalente que fluye por el ramal dado. Q = F x (UD1 + UD2 + UD3 + … + UDn) Qv = Caudal descargado, en unidades, de la vivienda. U = Unidades de descarga del aparato sanitario. F = Factor de simultaneidad. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 30. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES UNIDADES DE DESCARGAEl concepto deunidad de descarga(UD), se soporta enla curva de unfluxómetro, yrepresenta el caudalproducido por unlavamanos (de usoprivado), el cual esde 0.33lps, duranteun minuto. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 31. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 32. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES METODOS PARA DETERMINAR EL CAUDAL DE DESAGUEMétodo Racional Esta metodología francesa toma en cuenta la variación horaria de las actividades de los ocupantes de la unidad de vivienda. 1 19 + N K1 = K2 = nt + 1 10 * ( N + 1)Donde:n : Número de aparatos por viviendaN : Número de viviendas similaresK1: Coeficiente de simultaneidad por aparatosK2 : Coeficiente de simultaneidad según el número de viviendas. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 33. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONESMETODOS PARA DETERMINAR EL CAUDAL DE DESAGUEEjemplo: 2 Duchas …………………………… 1.5 lps x 2 = 3.0lps 2 Lavamanos ……………………… 0.1 lps x 2 = 0.2lps 2 Bidets ……………………………… 0.1lps x 2 = 0.2lps 2 Inodoros …………………………. 1.5lps x 2 0 3.0lps 1 Lavadora – secadora………. 0.75lps 1 Lavaplatos ……………………… 0.75 lps TOTAL ………………………………… 7.90 lps Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 34. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONESMETODOS PARA DETERMINAR EL CAUDAL DE DESAGUEEjemplo: En total son 10 aparatos, por lo cual el coeficiente de simultaneidad por vivienda (K1) es: 1 K1 = = 0.33 10 + 1 Q= 0.33 x 7.90 = 2.633lps Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 35. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONESMETODOS PARA DETERMINAR EL CAUDAL DE DESAGUEEjemplo: El conducto principal de la edificación debe considerar el coeficiente de simultaneidad (K2) para las unidades de vivienda iguales, (6), el cual resulta: 19 + 6 K2 = = 0.36 10 * (6 + 1) Q= 0.36 x 2.633 = 5.686lps Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 36. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES CALCULO DEL DIAMETROLas tuberías horizontales, las cuales trabajan parcialmente llenas, se aplicará la fórmula de Manning, la cual tiene la siguiente expresión. 2 3 AhxRh x S Q= nDonde: Q = Caudal de diseño, m3/s S = pendiente de la tubería, m/m Rh = Radio hidráulico, m Ah = Area hidráulica de la tubería, m2 Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 37. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES CALCULO DEL DIAMETROSECCIÓN MÁXIMA PERMISIBLE Para permitir la ventilación primaria en el ramal horizontal, la norma NTC 1500, recomienda que la tubería no trabaje a sección llena, y que por el contrario, la relación y/D este entre el 50% y el 75%.VELOCIDAD MINIMA a velocidad mínima, para que el flujo no se sedimente, es de 0.80m/s. En su defecto se puede utilizar una fuerza tractiva de 0.15Kg/m2. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 38. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES CALCULO DEL DIAMETROPENDIENTE MINIMA La pendiente mínima de la tubería será del 1%, cuando el diámetro de la misma es mayor de 3”, y su longitud no mas de 2m. En caso contrario, la pendiente mínima será del 2%; y en todos los casos la pendiente máxima será del 10%. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 39. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES BAJANTESLa bajante funciona verticalmente, y recibe las aguasservidas de los aparatos instalados en las unidadessanitarias.La conexión de un ramal a una bajante se hace pormedio de una Tee, o una Ye. Esta última brinda unamejor componente vertical a la velocidad, lo queaumenta la capacidad de la bajante. Pero tiende aproducir sifonamiento en los sellos conectados al ramalhorizontal. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 40. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES FLUJO EN LAS BAJANTESPara los caudales pequeños, el agua baja pegada a lapared interna de la tubería. Con el aumento de caudal, laadherencia continua hasta un punto donde la fricción conel aire hace formar un pistón de agua que desciendehasta que el incremento de presión bajo el pistón lorompe y se forma un anillo alrededor de la tubería con uncilindro de aire en el centro.Los investigadores Both Dawson y Roy B. Hunter,encontraron que el anillo de flujo, que desciende por lasparedes, puede causar fluctuaciones de presión en lacolumna de agua, lo cual puede ocasionar pérdida de lossellos. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 41. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES DISEÑO DE LAS BAJANTES Cuando la presión del aire acumulado bajo el pistón de flujo termina por romperlo, se forma un anillo de agua sobre las paredes del tubo, con un cilindro de aire en el centro. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 42. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES DISEÑO DE LAS BAJANTESVELOCIDAD TERMINALEl anillo formado en las paredes de la bajante se aceleraen su caída por efecto de la fuerza de gravedad, a la vezque el rozamiento aumenta con el cuadrado de lavelocidad. Eventualmente, tales fuerzas se contrarrestanentre si, y el flujo sigue su descenso con una velocidadmáxima constante que se conoce como VelocidadTerminal. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 43. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONESDISEÑO DE LAS BAJANTES - VELOCIDAD TERMINAL 2 ⎛q⎞ 5 Vt = 2.76 x⎜ ⎟ ⎝d ⎠ Se aclara así la inquietud de muchos proyectistas en cuanto a lasDonde: velocidades excesivas en bajantes de muchosVt = Velocidad terminal, m/s. pisos y el deterioroq = Caudal que circula, l/s que producen en los accesorios que lasd = Diámetro de la bajante, pulg. reciben. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 44. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES DISEÑO DE LAS BAJANTESLONGITUD TERMINALA la velocidad terminal se asocia una longitud terminal,la que corresponde a la distancia entre la última entregay el punto a partir del cual la aceleración es cero. Lt = 0.17 xVt 2 Donde: Vt = Velocidad terminal, m/s Lt = Longitud terminal,m Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 45. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES DISEÑO DE LAS BAJANTES Con el fin de evitar interferencias con las entregas en el tramo horizontal, se recomienda conectar un ramal paralelo a una distancia de por lo menos 10 diámetros o mejor aún en la siguiente columna . Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 46. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES DISEÑO DE LAS BAJANTESECUACION DE DISEÑODado que el flujo en la bajante es en forma de anillo, lacapacidad de la misma estará dada por la relación entrela sección total y el área mojada. Hunter encontró que talcapacidad está dada por la siguiente expresión: 5 8 q = 1.754 xr xd 3 3 Donde: q = Capacidad de la bajante, l/s r = relación entre áreas, anillo de agua y tubería d = diámetro de la bajante, pulg. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 47. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONESDISEÑO DE LAS BAJANTES - ECUACION DE DISEÑOLa Norma NTC 1500, recomienda que el flujo máximopermisible en una bajante dada se calcule tomando unarelación r=7/24 en la ecuación.Cuando un caudal muy grande es entregado a la bajante,el cilindro no se desarrolla, y el tubo se llena produciendofluctuaciones de presión a lo largo de la columna y elramal horizontal. Con base en esto, el caudal conducidose limita para bajantes de más de tres pisos. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 48. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES DISEÑO DE LAS BAJANTES MAXIMO NUMERO DE UNIDADES POR BAJANTE Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 49. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES CAMBIO DE DIRECCION EN BAJANTESSi el cambio de dirección esde 45° o menos respecto a lavertical, la bajante mantienesu diámetro.Cuando el cambio dedirección es mayor de 45°, eltramo inclinado se calculacomo un alcantarillado y conuna capacidad máxima del75% de su diámetro. Dejandouna cámara de aire que evitelas fluctuaciones de presiónen el sistema. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 50. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES CAMBIO DE DIRECCION EN BAJANTES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 51. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 52. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 53. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 54. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 55. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES VENTILACION Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 56. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES SISTEMAS DE VENTILACIONEl diseño sanitario debe considerar, paralelamente, eldiseño de un sistema de ventilación como medida deprotección ante la eventual rotura de los selloshidráulicos de los aparatos sanitarios. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 57. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES SISTEMAS DE VENTILACIONPara el análisis de los posibles problemas generados poruna mala circulación del aire dentro del sistema, hay queconsiderar sus principales características:• Compresibilidad (Altamente compresible 20000 veces más que el agua)• Elasticidad (Dada su condición de gas es completamente elástico)• Densidad (Fluido mucho más liviano que el agua, relación comparativa de 1/830) Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 58. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES SISTEMAS DE VENTILACIONDado que el aire circula en contacto con el agua en losramales horizontales y las bajantes, en los sitios donde laprofundidad del agua se incrementa, el aire es comprimidodando lugar a cambios de presión.Las fluctuaciones de presión en toda la red deben limitarsea un valor de ±2.5 cm.c.a. (245 N/m2).En este sentido, los conductos de ventilación tienen quepermitir la libre circulación del aire sin someterlo aexpansiones ni contracciones que pudiesen comprometerlos sellos. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 59. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES ELEMENTOS DE VENTILACION1. SIFONES2. VENTILACION PRIMARIA3. VENTILACION SECUNDARIA4. VENTILACION TERCIARIA Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 60. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES ELEMENTOS DE VENTILACIONSIFONES Dado que el problema se origina por acción del aire, los conductos de ventilación pueden, también, representar una condición de falla. La solución es guardar las distancias mínimas entre la acometida de ventilación y la salida del sifón, a fin de prevenir el autosifonamiento. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 61. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES ELEMENTOS DE VENTILACIONVENTILACION PRIMARIA (Ventilación húmeda) Toda bajante y/o desagüe de sanitario debe prolongarse hasta la azotea, tanto para facilitar el buen descenso del líquido como para evitar tras su paso succiones sobre los cierres hidráulicos de los aparatos que encuentre a su paso.VENTILACION SECUNDARIA (Ventilación primaria) Las bajantes van acompañadas, normalmente, de un tubo paralelo con el que se comunican, al menos, por su parte inferior formando un circuito. Tal tubo se denomina ventilación secundaria. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 62. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES ELEMENTOS DE VENTILACION PRINCIPAL PRINCIPAL PRINCIPAL Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 63. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES ELEMENTOS DE VENTILACIONVENTILACION TERCIARIA Las ventilaciones terciarias, se interponen entre los pistones hidráulicos y los sellos hidráulicos, liberando a estos últimos de las consiguientes sobrepresiones y subpresiones. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 64. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES METODOS DE VENTILACIONExisten múltiples formas de ventilación para lograr que lossifones permanezcan con un sello de agua. Las másusualmente utilizadas son:• Ventilación individual: Cada aparato sanitario cuenta con una tubería de ventilación propia. •Ventilación común: Cuando los aparatos se disponen de tal forma que sus sifones estén o bien, uno al lado del otro o uno en frente del otro, resulta conveniente hacer una ventilación común. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 65. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES METODOS DE VENTILACIONVENTILACION CONTINUAConsiste en un sistema deaireación, individual y común,en el cual cada uno de losaparatos está ventilado.En este método, todos losaparatos que lo requieranserán ventilados. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 66. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES METODOS DE VENTILACIONVENTILACION HUMEDAEn este sistema, una tubería que sirve de desagüe para unaparato, también sirve de ventilación para otro cuyo sifónestá por debajo. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 67. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES METODOS DE VENTILACION – VENTILACION HUMEDA Para aplicar adecuadamente este método, deben atenderse las siguientes recomendaciones (Granados 2002). Para último piso:1. Se debe descargar no más de una unidad a través de un conducto húmedo de ventilación de 1”, y no más de cuatro unidades para uno de 2”.2. La longitud del drenaje no debe exceder el máximo permisible entre la ventilación y el sifón del aparato.3. El ramal horizontal se conecta a la bajante al mismo nivel que el sanitario o por debajo de él. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 68. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES METODOS DE VENTILACIONVENTILACION EN CIRCUITO Este método consiste en un ramal de ventilación que sirve a dos, o más aparatos que tienen salida por piso. Para hacer el circuito, la conexión al ramal horizontal se hace en frente al último aparato, y se lleva hasta el conducto de ventilación secundaria. Para que este método provea una adecuada ventilación, debe restringirse a ocho (8) el número de aparatos conectados al ramal de aireación, y en ningún caso se pueden conectar inodoros de fluxómetro al circuito. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 69. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES METODOS DE VENTILACIONVENTILACION EN ANILLO Este método ventila a través de un ramal horizontal, que, en este caso, se conecta directamente a la prolongación de la bajante, y no a la columna de ventilación como en la ventilación en circuito. Por lo tanto el sistema es dispuesto, únicamente en el último piso de la edificación. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 70. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONESMETODOS DE VENTILACION – VENTILACION EN ANILLO Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 71. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES VENTILACIONES ESPECIALESCambio de dirección de la bajante: Cuando una bajante tiene un cambio de dirección de más de 45°, los tramos arriba y abajo del punto de inflexión son sometidos a un incremento de presión hidroneumática, por lo cual es necesario proveerla de una ventilación de alivio. La ventilación V1 sirve de alivio, y es conectada a la base de la bajante con el diámetro adecuado para ventilar las unidades de ese tramo. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 72. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES V1 es la ventilación principal de la parte de arriba y cumple la condición anterior. V2 es la ventilación principal de la parte de abajo y debe estar diseñada para ventilar la totalidad de unidades de la bajante. V1 y V2 es una ventilación principal y debe para la totalidad de las unidades. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 73. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES VENTILACIONES ESPECIALESVENTILACION DE ALIVIO En los edificios, las presiones en las bajantes y columnas de ventilación están fluctuando continuamente como resultado de los ramales horizontales que descargan a diferentes niveles. Para balancear estas presiones producidas, se implementan las ventilaciones de alivio, las cuales conectan a la bajante con la ventilación secundaria en intervalos de, por lo menos, 4 pisos, contados desde el último piso hacia abajo. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 74. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES La conexión de alivio sugerida en la norma NTC 1500, debe hacerse utilizando un tubo de igual diámetro al de la ventilación secundaria, y mediante piezas de tipo “Y” dispuestas en ángulo de 45˚ con respecto a la bajante. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 75. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES PENDIENTE DE LA TUBERIA DE VENTILACIONCuando se tiene ventilación en circuito o individual para unaparato, la cual se conecta a la ventilación principal osecundaria, esta deberá hacerse con una pendiente hacia lared de desagüe con el fin de drenar los líquidoscondensados al interior del tubo.Esta pendiente no será mayor del 2%, para reducir lasposibilidades de sifonaje. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 76. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES EFECTOS DE LOS JABONES Y DETERGENTESLos jabones y detergentes generan problemas,especialmente en los edificios altos, debido a la abundanteespuma que es producida, y que tiende a acumularse en laspartes bajas de la bajante y las tuberías de ventilación. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 77. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES CALCULO DEL SISTEMA DE VENTILACIONEl diseño de los sistemas de ventilación considera que laocupación máxima del anillo de agua en la bajante debe serde 7/24, a fin de prevenir oscilaciones de presión mayoresa 2.5 cm.c.a.CAUDAL DE AIRE EN LA VENTILASi se considera que la fricción del aire con el agua hace quetanto la pared externa del anillo como la interna sedesplacen a la misma velocidad terminal, entonces, el aireatrapado en el centro tendrá igual velocidad que el agua.Por lo tanto la velocidad terminal del agua en la bajante es,también, aplicable al flujo del aire. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 78. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES CALCULO DEL SISTEMA DE VENTILACION 2 ⎛q⎞ 5 Va = Vt = 2.76 x⎜ ⎟ ⎝d ⎠ Donde: Va = Velocidad del aire, m/s. Vt = Velocidad terminal, m/s. q = Caudal que circula, l/s d = Diámetro de la bajante, pulg. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 79. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES CALCULO DEL SISTEMA DE VENTILACIONAplicando la ecuación de continuidad, y considerando que17/24 de la sección de la bajante fluye con aire, obtenemosel caudal de aire que fluye por la misma. ⎛ π 2 ⎞ 17 Qa = 0.359 xVaxd 2 Qa = ⎜ d ⎟ x Va ⎝ 4 ⎠ 24 Donde: Qa = Caudal de aire, l/s. Va= Velocidad terminal, m/s. d = Diámetro de la bajante, pulg. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 80. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES CALCULO DEL SISTEMA DE VENTILACIONLONGITUD MAXIMA DE LA TUBERIA DE VENTILACION Las ecuaciones anteriores permiten calcular la cantidad de aire que debe ser aliviado mediante la tubería de ventilación secundaria; sin embargo, la fricción generada por las paredes de la tubería hace que el aire se eleve hasta una longitud determinada. Para prevenir presiones peligrosas, la máxima longitud de la tubería de ventilación se establece con respecto a una pérdida de cabeza de 2.5cm.c.a. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 81. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES LONGITUD MAXIMA DE LA TUBERIA DE VENTILACION Empleando la ecuación de Darcy – Weisbach para la pérdida de carga permitida, la longitud máxima de la tubería de ventilación puede ser calculada como sigue: 2 2 L V V 25.4 = fx x + ∑ Km D 2g 2gDonde: f= Factor de fricción de Darcy V = Velocidad del aire en la tubería de ventilación, m/s D = Diámetro de la tubería de ventilación, plg. L = Longitud máxima de la tubería de ventilación, m Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 82. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES LONGITUD MAXIMA DE LA TUBERIA DE VENTILACION La velocidad, V, del aire en el conducto de ventilación de diámetro D, puede obtenerse mediante la ecuación de continuidad para el flujo (Qa) que viene por la ventilación primaria: Qa V = 1.973 x 2 DDonde: V = Velocidad del aire en la tubería de ventilación, m/s D = Diámetro de la tubería de ventilación, plg. Qa = Caudal de aire en la tubería de ventilación, l/s Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 83. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES EJEMPLO DE CALCULOSe requiere diseñar la ventilación para una bajante de 4” dediámetro y 12m de longitud, la cual puede descargarmáximo 500UD, con un anillo equivalente a 7/24 de lasección total de la bajante. Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 84. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES EJEMPLO DE CALCULO Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 85. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES EJEMPLO DE CALCULO Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 86. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES EJEMPLO DE CALCULO Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 87. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES EJEMPLO DE CALCULO Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 88. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES EJEMPLO DE CALCULO Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 89. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES EJEMPLO DE CALCULO Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 90. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONESLONGITUD MAXIMA DE LA TUBERIA DE VENTILACION Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 91. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 92. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 93. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 94. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 95. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 96. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 97. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 98. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 99. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 100. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 101. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 102. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 103. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 104. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 105. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 106. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 107. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental
  • 108. DISEÑO DE INSTALACIONES HIDRAULICAS SANITARIAS Y DE GAS PARA EDIFICACIONES Javier Lozano A. Ingeniero Civil – Especialista en Sanitaria y Ambiental