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Tutorial de sanitarias terminado Tutorial de sanitarias terminado Document Transcript

  • PRIMERA EDICION
  • 1ContenidoCAPITULO 1................................................................................................................................11INSTALACIONES HIDRAULICAS............................................................................................111.1 TIPO DE AGUA PARA EL CONSUMO HUMANO ....................................................111.1.1 TIPOS DE AGUA....................................................................................................111.1.1.1 SEGÚN SUS PROPIEDADES PARA EL CONSUMO ........................................111.1.1.2 POR LA CANTIDAD DE MINERALES QUE TENGAN DISUELTOS...............111.1.1.3 SEGÚN SU PROCEDENCIA.................................................................................121.1.2 CALIDAD DE AGUA..............................................................................................121.2 TIPOS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA ...............................................................131.2.1 TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE AGUA (CISTERNAS) ...........................131.2.1.1 CRITERIOS DE ACEPTACIÓN Y RECHAZO DE UNA PRUEBA DEESTANQUEIDAD PRUEBA ESTÁTICA EN CISTERNAS.......................................141.2.1.2 UBICACIÓN DE LOS TANQUES CISTERNAS.....................................................141.2.2 METODOS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE PARA UN EDIFICIO.151.2.2.1 MÉTODO DIRECTO .........................................................................................151.2.2.2 MÉTODO INDIRECTO......................................................................................161.2.2.2.1 CON EQUIPO HIDRONEUMÁTICO .....................................................................171.2.2.2.2 TANQUE DE RESERVA ALTO..............................................................................211.2.2.2.3 TANQUE ELEVADO................................................................................................221.3 MATERIALES PARA SISTEMAS SANITARIOS DE AGUA......................................231.3.1 HIERRO GALVANIZADO ..............................................................................................231.3.2 COBRE.............................................................................................................................241.3.3 PVC (POLI CLORURO DE VINILO) ...........................................................................241.4 TIPOS DE TUBERIAS PARA LA DISTRIBUCIÓN DE AGUA..................................261.4.1 TUBERIA DISTRIBUIDORAS.......................................................................................261.4.2 COLUMNAS ....................................................................................................................271.4.3 DERIVACIONES.............................................................................................................271.5 CÁLCULO DE CAUDALES..............................................................................................291.5.1 CÁLCULO DE CAUDALES PARA TUBERÍAS......................................................301.5.2 CÁLCULO DE CAUDALES EN TUBERÍAS COLUMNAS Y................................39DISTRIBUIDORAS.................................................................................................391.5.2.1 PRIMER MÉTODO (POR NÚMERO DE GRUPOS DE APARATOSSANITARIOS).................................................................................................................401.6 CALCULO DE PRESIONES......................................................................................52
  • 21.6. PÉRDIDA DE PRESIÓN EN TUBERÍA.........................................................................531.6.1.3 PRESIÓN ..................................................................................................................551.6.2 TEOREMA DE BERNOULLI .........................................................................................551.6.3 PÉRDIDA DE PRESIÓN EN TUBERIAS ....................................................................571.6.3.2 CÁLCULO DE PÉRDIDA DE PRESIÓN EN TUBERÍA ......................................611.6.4 PÉRDIDA DE PRESIÓN EN ACCESORIOS LONGITUD EQUIVALENTE..........641.6.4.1 CÁLCULO DE PÉRDIDA DE PRESIÓN EN ACCESORIO................................661.6.5 NORMAS Y ESPECIFICACIONES........................................................................681.7 DISEÑO EN TUBERIAS............................................................................................681.7.1 CALCULO DEL CAUDAL DE DISEÑO .......................................................................681.7.2 VELOCIDAD....................................................................................................................721.7.3 PERDIDAS DE PRESION.............................................................................................721.7.4 DIMENSIONAMIENTO DE TUBERIAS.......................................................................751.8 PRESIONES PARA TANQUE HIDRONEUMÁTICO................................................751.8.1 PRESION MAXIMA, PRESION MINIMA.....................................................................751.8.2 PERDIDA DE PRESION EN EL MEDIDOR DE AGUA.............................................781.9 SISTEMAS DE AGUA CALIENTE ............................................................................791.9.1 SISTEMA INDIVIDUAL..................................................................................................791.9.1.2 CALENTADOR ELECTRICO..................................................................................811.9.2 SISTEMA CENTRALIZADO..........................................................................................851.10 TANQUE HIDRONEUMÁTICO ..............................................................................881.10.1 CALCULO DE PRESIONES .......................................................................................921.10.2 CALCULO DE PERDIDAS DE PRESION EN TUBERIAS .....................................941.10.3 CALCULO DE PERDIDA DE PRESIÓN EN ACCESORIOS. ................................951.11 TANQUE DE RESERVA .........................................................................................951.11.1 PARA CONSUMO DOMÉSTICO...............................................................................961.11.2 PARA USO CONTRA INCENDIOS ...........................................................................991.12 EQUIPOS DE BOMBEO .......................................................................................1021.12.1 TANQUE HIDRONEUMÁTICO.................................................................................1021.12.2 TANQUE ELEVADO ..................................................................................................1041.12.3 PARA SISTEMA DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS...............................1051.13 SISTEMA DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS..........................................1071.13.1 ORIGEN Y CLASES DE FUEGOS ..........................................................................1071.13.2 SISTEMAS DE PROTECCIÓN.................................................................................109
  • 31.13.3 CONTROL Y MANTENIMIENTO DEL SISTEMA CONTRA INCENDIOS..........1211.13.4 NORMAS DEL SISTEMA CONTRA INCENDIOS .................................................122CAPITULO 2............................................................................................................................123INSTALACIONES SANITARIAS PARA AGUAS SERVIDAS Y LLUVIAS .......................1232.1 TUBERIAS PARA AGUAS SERVIDAS Y LLUVIAS ...............................................1232.1.1 DERIVACIONES...........................................................................................................1232.1.2 BAJANTES....................................................................................................................1242.1.3 COLECTORES .............................................................................................................1262.2 MATERIALES PARA INSTALACIONES SANITARIAS..........................................1272.2.1 PVC ................................................................................................................................1272.2.2 HF (HIERRO FUNDIDO) .............................................................................................1282.2.3 AC (ASBESTO-CEMENTO)........................................................................................1282.3 TUBERÍA DE VENTILACIÓN..................................................................................1292.4 PLANIFICACIÓN DE LAS DERIVACIONES ..........................................................1322.4.1 LOCALIZACIÓN DE DUCTOS ...................................................................................1322.4.2 FACILIDAD DE EVACUACIÓN DE AGUAS SERVIDAS Y LLUVIAS...................1332.4.3 UBICACIÓN DE SIFONES..........................................................................................1332.4.4 TRAZO DE LA TUBERÍA DE LA BAJANTE CON MENOS ACCESORIOSPOSIBLES.....................................................................................................................1342.4.5 CONEXIONES CON ACCESORIOS DE 45° ...........................................................1342.5 PLANIFICACIÓN DE LAS BAJANTES Y COLECTORES .....................................1342.5.1 PLANIFICACIÓN DE TUBERÍAS BAJANTES .........................................................1342.5.2 PLANIFICACIÓN DE TUBERÍAS COLECTORAS ..................................................1362.6 DISEÑO DE INSTALACIONES PARA AGUAS LLUVIAS Y SERVIDAS...............1372.6.1 INSTALACIONES DE AGUAS SERVIDAS ..............................................................1372.6.2.1 DISEÑO DE INSTALACIONES DE AGUAS LLUVIAS ...................................1432.6.3 DISEÑO DE BAJANTES Y COLECTORES COMBINADOS .................................1462.6.4 DISEÑO DE TUBERÍAS DE VENTILACIÓN............................................................1492.7 EVACUACION DE AGUAS SIN RED MUNICIPAL ................................................1522.7.1 CONDICIONES FUNDAMENTALES QUE UNA INSTALACIÓN DE AGUASNEGRAS DEBEN CUMPLIR......................................................................................1532.7.2 TRAMPA DE GRASAS ..............................................................................................1532.7.3 TANQUE SEPTICO .....................................................................................................1572.7.4 ZANJA DE INFILTRACION.........................................................................................1592.7.5 POZO DE INFILTRACIÓN..........................................................................................1602.7.5.1 FUNCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE UN POZO DE INFILTRACIÓN ........161
  • 43. APENDICE A: TABLAS PARA INSTALACIONES HIDRAULICAS EN EDIFICIOS ......1624. APENDICE B: TABLAS Y ABACOS PARA INSTALACIONES SANITARIAS ENEDIFICIOS. .................................................................................................................1814. BIBLIOGRAFIA. .............................................................................................................190ÍNDICE DE TABLASTABLA Nº 1 CALIDAD MICROBIOLÓGIGA DEL AGUA. ....................................................12TABLA Nº 2. CAUDALES MÍNIMOS PARA APARATOS SANITARIOS. ............................................29TABLA Nº 3. CAUDALES DE CONSUMO MÍNIMO DEL APARATO MÁS ALEJADO A LA COLUMNA . ..33TABLA Nº 4. CAUDALES DE CONSUMO MÍNIMO DEL APARATO MÁS ALEJADO A LA COLUMNA ....34TABLA Nº 5. CAUDALES DE CONSUMO MÍNIMO DEL APARATO MÁS ALEJADO A LA COLUMNA. ...35TABLA Nº 6. CAUDALES DE CONSUMO MÍNIMO DEL APARATO MÁS ALEJADO A LA COLUMNA. ...36TABLA Nº 7. CAUDALES DE CONSUMO MÍNIMO DEL APARATO MÁS ALEJADO A LA COLUMNA ....36TABLA Nº 8. RESULTADOS DEL CAUDAL DE DISEÑO DE COLUMNAS Y DISTRIBUIDORAS...........41TABLA Nº 9. CÁLCULOS PARA GRAFICAR LAS COLUMNAS DE UN EDIFICIO CON TANQUEELEVADO...........................................................................................................42TABLA Nº 10. RESULTADOS DE CAUDALES DE COLUMNAS Y DISTRIBUIDORAS. .......................43TABLA Nº 11.RESULTADOS DE LOS CAUDALES EN EDIFICIOS MIXTOS FLUJO - ASCENDENTE. ..45TABLA Nº 12.RESULTADOS DE CAUDALES EN COLUMNAS DE FLUJO DESCENDENTE................45TABLA Nº 13. CAUDALES MÍNIMOS DE DIFERENTES APARATOS SANITARIOS............................48TABLA Nº 14.CALCULO DE CAUDALES DE LA COLUMNA UTILIZANDO EL FACTOR K...................49TABLA Nº 15. CAUDAL TOTAL DE LA COLUMNA.......................................................................50TABLA Nº 16.CAUDALES DE DISEÑO.. ....................................................................................51TABLA Nº 17. CAUDAL DE DISEÑO.. .......................................................................................52TABLA Nº 18.VALORES DEL COEFICIENTE C PARA FORMULA DE FLAMANT..............................58TABLA Nº 19. DIÁMETRO MÍNIMO DEL MONTANTE ALTURA DEL EDIFICIO.................................60TABLA Nº 20 VALORES DEL COEFICIENTE C DE LA FÓRMULA DE HAZEN – WILLIAMS. .............60TABLA Nº 21.FACTORES PARA EL CÁLCULO DE LONGITUDES EQUIVALENTES ACCESORIO. .....65TABLA Nº 22. VALORES DE C DE DIVERSAS TUBERÍAS. ..........................................................66TABLA Nº 23. MUESTRA DIÁMETROS DE TUBERÍA PARA EL NÚMERO DE TOMASCORRESPONDIENTE. .......................................................................................70TABLA Nº 24. CÁLCULO DEL CAUDAL DE DISEÑO. ..................................................................70TABLA Nº 25. CÁLCULO DEL CAUDAL EN COLUMNAS DISTRIBUIDORAS....................................71TABLA Nº 26. CÁLCULO DE PÉRDIDAS DE PRESIÓN. . .............................................................73TABLA Nº 27: POSICIÓN DEL SOL EN ECUADOR .....................................................................84TABLA Nº 28: FÓRMULAS PARA CALCULAR LA POTENCIA Y VOLUMEN EN UN SISTEMACERRADO........................................................................................................87
  • 5TABLA Nº 29: COEFICIENTES QB...........................................................................................91TABLA Nº 30: VALOR DE NC..................................................................................................91TABLA Nº 31. NÚMERO DE BOMBAS Y CAUDAL DE BOMBEO..................................................103TABLA Nº 32. DOTACIÓN DE AGUA CONTRA INCENDIOS. FUENTE: NORMA DE AGUAPOTABLE Y ALCANTARILLADO. .......................................................................106TABLA Nº 33. CAUDAL DE DISEÑO PARA EL EQUIPO DE BOMBEO EN EDIFICIOS. ....................112TABLA Nº 34. ESQUEMA DE DISTRIBUCIÓN DEL TANQUE DE RESERVA CONTRA INCENDIOS. ..112TABLA Nº 35.DIÁMETRO DE TUBERÍA EN RELACIÓN CON LA ALTURA DEL PARA EDIFICIOS......112TABLA Nº 36 CLASES DE FUEGO. ........................................................................................119TABLA Nº 37. DISTANCIA ENTRE EXTINTORES......................................................................121TABLA Nº 38 NUMERO DE EXTINTORES POR SUPERFICIE. ...................................................121TABLA Nº 39. DIÁMETROS COMERCIALES DE TUBERÍA PVC PARA INSTALACIONESSANITARIAS...................................................................................................128TABLA Nº 40. CÁLCULO DE LA DERIVACIÓN SIMPLE DE LA BAJANTE A DEL EJERCICIOPROPUESTO..................................................................................................138TABLA Nº 41. CÁLCULO DE LA DERIVACIÓN EN COLECTORES (DERIVACIONES COLECTORAS)DE LA BAJANTE A. .........................................................................................139TABLA Nº 42. MUESTRA EL CÁLCULO DE LA DERIVACIÓN SIMPLE DE LA BAJANTE A . ............141TABLA Nº 43. MUESTRA EL CÁLCULO DE LAS TUBERÍAS COLECTORAS DEL DEPARTAMENTO.142TABLA Nº 44. MUESTRA EL CÁLCULO YA REALIZADO DE LAS TUBERÍAS COLECTORAS DELDEPARTAMENTO DEL EJERCICIO PROPUESTO.. ..............................................146TABLA Nº 45. MUESTRA EL CÁLCULO REALIZADO DE LAS TUBERÍAS COLECTORASCOMBINADAS DEL DEPARTAMENTO DEL EJERCICIO PROPUESTO.....................148TABLA Nº 46. CÁLCULO DE LOS DIÁMETROS DE TUBERÍAS DE DERIVACIÓN PARA VENTILACIÓNDEL EJERCICIO PROPUESTO. .........................................................................150TABLA Nº 47. LA TABLA MUESTRA EL CÁLCULO DE LOS DIÁMETROS DE LAS TUBERÍASBAJANTES PARA VENTILACIÓN, DEL EJERCICIO PROPUESTO ...........................151TABLA Nº 48 CANTIDAD DE AGUAS A TRATAR PERSONA DÍA. ................................................152TABLA Nº 49. UNIDADES DE GASTO DE LOS APARATOS SANITARIOS QUE DESCARGAN EN LATRAMPA DE GRASAS.....................................................................................155TABLA Nº 50. VELOCIDADES DE INFILTRACIÓN DEL LÍQUIDO EN EL SUELO. ...........................161
  • 6INDICE DE FIGURASFIGURA Nº 1 TIPO DE ABASTECIMIENTO SISTEMA DIRECTO...................................................15FIGURA Nº 2 SISTEMA INDIRECTO CON EQUIPO HIDRONEUMÁTICO. ......................................17FIGURA Nº 3 TANQUE HIDRONEUMÁTICO HORIZONTAL..........................................................18FIGURA Nº 4 TANQUE HIDRONEUMÁTICO VERTICAL. .............................................................19FIGURA Nº 5 TANQUE HIDRONEUMÁTICO VERTICAL.. ............................................................19FIGURA Nº 6 FUNCIONAMIENTO DE TANQUES HIDRONEUMÁTICOS VERTICALES.....................20FIGURA Nº 7 TANQUE DE RESERVA ALTO..............................................................................21FIGURA Nº 8 UNIÓN ESPIGA CAMPANA DEL COBRE. ..............................................................24FIGURA Nº 9 UNIÓN DE TIPO ROSCABLE Y PVC......................................................................25FIGURA Nº 10 DISTRIBUCIÓN DEL AGUA................................................................................26FIGURA Nº 11 TUBERÍAS DISTRIBUIDORAS SISTEMA ABIERTO...............................................26FIGURA Nº 12 TUBERÍAS DISTRIBUIDORAS SISTEMA CERRADO.............................................27FIGURA Nº 13. DERIVACIONES..............................................................................................28FIGURA Nº 14 COLOCACIÓN DE TUBERÍA EN MAMPOSTERÍA. .................................................28FIGURA Nº 15. COLOCACIÓN DE TUBERÍA EN LOSA................................................................28FIGURA Nº 16. TIPOS DE INODOROS. ....................................................................................29FIGURA Nº 17. CÁLCULO PARA CAUDALES EN DERIVACIONES, ERRÓNEO...............................30FIGURA Nº 18 CÁLCULO PARA CAUDALES EN DERIVACIONES, CON MÉTODO AUS..................31FIGURA Nº 19. ESQUEMA DE EJEMPLO 1 PARA DETERMINAR EL CÁLCULO DE CAUDALESEN DERIVACIONES.. ......................................................................................31FIGURA Nº 20. ESQUEMA DE AGUA FRÍA- COLUMNA A LA IZQUIERDA ......................................32FIGURA Nº 21. ESQUEMA DE AGUA FRÍA- COLUMNA A LA DERECHA........................................32FIGURA Nº 22. ESQUEMA DE EJEMPLO 2 DE AGUA FRIA Y CALIENTE.......................................33FIGURA Nº 23. ESQUEMA DE CANTIDAD DE AGUA FRIA Y CALIENTE PARA ABASTECER A UNEDIFICIO(EJEMPLO 3)....................................................................................34FIGURA Nº 24. ESQUEMA DE CANTIDAD DE AGUA FRIA Y CALIENTE PARA ABASTECER A UNEDIFICIO(EJEMPLO 4)....................................................................................35FIGURA Nº 25. ESQUEMA DE CANTIDAD DE AGUA FRIA Y CALIENTE PARA ABASTECER A UNEDIFICIO(EJEMPLO 5) ...................................................................................36FIGURA Nº 26. EJEMPLO DE MEDIO BAÑO Y BATERÍA SANITARIA ............................................37FIGURA Nº 27. MODELO DE CÁLCULO PARA MEDIO BAÑO ......................................................38FIGURA Nº 28. MODELO DE CÁLCULO PARA BATERÍAS SANITARIAS. .......................................38FIGURA Nº 29. MODELO DE CÁLCULO DE FRECUENCIA DE USO..............................................39FIGURA Nº 30 CALCULO DE CAUDALES EN TUBERÍAS COLUMNAS Y DISTRIBUIDORAS,PRIMER MÉTODO, DETALLE NÚMERO DE APARATOS.......................................40FIGURA Nº 31 CÁLCULO DE CAUDALES EN TUBERÍAS COLUMNAS Y DISTRIBUIDORAS,PRIMER MÉTODO, DETALLE DE CAUDALES EN COLUMNAS ..............................41FIGURA Nº 32. CALCULO DE CAUDALES EN TUBERÍAS COLUMNAS Y DISTRIBUIDORAS, PRIMERMÉTODO, DETALLE DE CAUDALES EN COLUMNAS CON TANQUE ELEVADO. ......42FIGURA Nº 33 CALCULO DE CAUDALES EN TUBERÍAS COLUMNAS Y DISTRIBUIDORAS
  • 7(OFICINAS, PRIMER MÉTODO) ........................................................................43FIGURA Nº 34. CAUDAL EN COLUMNAS Y DERIVACIONES. ......................................................44FIGURA Nº 35. CAUDAL EN COLUMNAS EN EDIFICIOS MIXTOS. ...............................................44FIGURA Nº 36. CALCULO DE CAUDALES EN TUBERÍAS COLUMNAS Y DISTRIBUIDORAS,PRIMER MÉTODO...........................................................................................46FIGURA Nº 37. CALCULO DE CAUDALES EN TUBERÍAS COLUMNAS Y DISTRIBUIDORAS,SEGUNDO MÉTODO, DETALLE DE CAUDALES EN DERIVACIONES .....................47FIGURA Nº 38 CÁLCULO DE CAUDALES EN TUBERÍAS COLUMNAS Y DISTRIBUIDORASSEGUNDO MÉTODO, DETALLE DE CAUDALES EN COLUMNAS ..........................48FIGURA Nº 39 CÁLCULO DE CAUDALES EN TUBERÍAS COLUMNAS Y DISTRIBUIDORASSEGUNDO MÉTODO.. ....................................................................................50FIGURA Nº 40 CÁLCULO DE CAUDALES EN TUBERÍAS COLUMNAS Y DISTRIBUIDORASSEGUNDO MÉTODO. PARA UN SISTEMA MIXTO.. ............................................51FIGURA Nº 41 DIAGRAMA DE PRESIONES.. ...........................................................................52FIGURA Nº 42 PERDIDAS DE CARGA......................................................................................56FIGURA Nº 43.EJEMPLO DE PÉRDIDA DE PRESIÓN EN UNA TUBERÍA DE L=10 M.. ...................63FIGURA Nº 44. EJEMPLO DE PÉRDIDA DE PRESIÓN EN UNA TUBERÍA DE L=20 M.....................63FIGURA Nº 45. ACCESORIOS DE TUBERÍAS. ..........................................................................64FIGURA Nº 46. DISTRIBUCIÓN EN PLANTA PARA DETERMINACIÓN DEL CAUDAL DE DISEÑO.. ...69FIGURA Nº 47. DISTRIBUCIÓN EN PLANTA PARA DETERMINACIÓN DEL CAUDAL DE DISEÑO .....71FIGURA Nº 48. ESQUEMA SISTEMA HIDRONEUMÁTICO...........................................................75FIGURA Nº 49. ESQUEMA DE TANQUE HIDRONEUMÁTICO.....................................................77FIGURA Nº 50: SISTEMA INDIVIDUAL......................................................................................80FIGURA Nº 51: REPRESENTACIÓN DE LA DISPOSICIÓN DE AGUA CALIENTE Y AGUA FRÍA .........80FIGURA Nº 52. ESQUEMA DE DUCHA ELÉCTRICA ...................................................................81FIGURA Nº 53: ESQUEMA DE UN CALENTADOR ELÉCTRICO ....................................................82FIGURA Nº 54: ESQUEMA DE UN CALENTADOR DE GAS..........................................................83FIGURA Nº 55: ESQUEMA DE UN CALENTADOR CON ENERGÍA SOLAR. ....................................84FIGURA Nº 56: ESQUEMA DE UN CALENTADOR CON ENERGÍA SOLAR .....................................85FIGURA Nº 57: ESQUEMA DE UN SISTEMA ABIERTO. ..............................................................86FIGURA Nº 58: ESQUEMA DE UN SISTEMA CERRADO..............................................................88FIGURA Nº 59: ESQUEMA DE UN TANQUE HIDRONEUMÁTICO..................................................90FIGURA Nº 60: ESQUEMA DE PRESIONES ..............................................................................92FIGURA Nº 61. TEOREMA DE BERNOULLI. .............................................................................93FIGURA Nº 62. TANQUE DE RESERVA BAJO PARA CONSUMO DOMÉSTICO...............................97FIGURA Nº 63. TANQUE DE RESERVA BAJO CON CARGA DE SUCCIÓN.....................................97FIGURA Nº 64. TANQUE DE RESERVA BAJO Y ALTO FUENTE ..................................................98FIGURA Nº 65. TANQUE CISTERNA MIXTA ............................................................................100FIGURA Nº 66. SISTEMA DE TANQUE MIXTO.........................................................................100FIGURA Nº 67. TANQUES EXCLUSIVOS PARA INCENDIOS......................................................101FIGURA Nº 68. TANQUES EXCLUSIVOS PARA INCENDIOS SEPARADOS. .................................101FIGURA Nº 69. EQUIPO DE BOMBEO A TRAVÉS DE UN TANQUE HIDRONEUMÁTICO ................103FIGURA Nº 70. EQUIPO DE BOMBEO A TRAVÉS DE UN TANQUE ELEVADO..............................104FIGURA Nº 71 EQUIPO DE BOMBEO PARA SISTEMA CONTRA INCENDIOS ...............................106
  • 8FIGURA Nº 72. INSTALACIÓN DE ROCIADORES CONTRA INCENDIOS......................................110FIGURA Nº 73.ESQUEMA DE DISTRIBUCIÓN DEL TANQUE DE RESERVA CONTRA INCENDIOS..111FIGURA Nº 74. ROCIADORES ..............................................................................................115FIGURA Nº 75.GABINETE DE INCENDIOS. ............................................................................117FIGURA Nº 76. UBICACIÓN DE EXTINTORES.. ......................................................................120FIGURA Nº 77. INSTALACIÓN DE UNA TUBERÍA DE DERIVACIÓN. ...........................................123FIGURA Nº 78. DISPOSICIÓN DE TUBERÍAS BAJANTES..........................................................124FIGURA Nº 79. DISPOSICIÓN Y CONEXIÓN DE TUBERÍAS BAJANTES SEPARADASEN EL EDIFICIO............................................................................................125FIGURA Nº 80. DISPOSICIÓN Y CONEXIÓN DE TUBERÍA BAJANTE COMBINADAEN EL EDIFICIO............................................................................................125FIGURA Nº 81. DISPOSICIÓN DE TUBERÍA COLECTOR EN EL EDIFICIO. ..................................126FIGURA Nº 82. DISPOSICIÓN Y CONEXIÓN DE TUBERÍA BAJANTE COMBINADAEN EL EDIFICIO............................................................................................126FIGURA Nº 83. CONFORMACIÓN DE UNA CAJA DE REVISIÓN.................................................127FIGURA Nº 84. DISPOSICIÓN DE TUBERÍA PVC EN INSTALACIONES SANITARIAS. ..................127FIGURA Nº 85. INSTALACIÓN SANITARIA CON TUBERÍA DE VENTILACIÓN...............................129FIGURA Nº 86. SIFONAMIENTO DE LA TUBERÍA. ...................................................................130FIGURA Nº 87. PROBLEMA DE SIFONAMIENTO DE AIRE EN LA TUBERÍA.................................130FIGURA Nº 88. PUNTOS DE CONEXIÓN DE LA TUBERÍA DE VENTILACIÓN. ..............................131FIGURA Nº 89. LONGITUD DE PROLONGACIÓN PARA TUBERÍA DE VENTILACIÓN. ...................131FIGURA Nº 90. MUESTRA LA POSICIÓN DE LOS APARATOS SANITARIOS EN LA PLANTAARQUITECTÓNICA DE UN DEPARTAMENTO Y LA PLANIFICACIÓNDE LAS DERIVACIONES................................................................................132FIGURA Nº 91. MUESTRA EL ACCESORIO CON EL ÁNGULO CORRECTO 45° ..........................134FIGURA Nº 92. MUESTRA UN ESQUEMA DE LA INSTALACIÓN DE: DERIVACIONES, COLECTORES,BAJANTES, CAJA DE REVISIÓN EN LAS INSTALACIONES SANITARIAS DE UNEDIFICIO, VISTO EN CORTE..........................................................................135FIGURA Nº 93. LA FIGURA MUESTRA EN LA VISTA EN PLANTA DE UN DEPARTAMENTO, ELESQUEMA DE LAS INSTALACIONES SANITARIAS. ...........................................135FIGURA Nº 94. LA FIGURA MUESTRA LA VISTA EN PLANTA DE UNA CUBIERTA ACCESIBLE,LOS SUMIDEROS Y LA DIVISIÓN EN ÁREAS COOPERANTES............................136FIGURA Nº 95. LA FIGURA MUESTRA LA INSTALACIÓN SANITARIA PARA UN BAÑO Y LAPOSICIÓN DE LAS TUBERÍAS PARA UN EDIFICIO DE VIGAS PERALTADASY CIELO RASO. ...........................................................................................136FIGURA Nº 96. ESQUEMA QUE MUESTRA LA POSICIÓN DE LOS APARATOS SANITARIOS DE UNDEPARTAMENTO (A), Y EN EL ESQUEMA B EL TRAZO DE LAS DERIVACIONES YDERIVACIONES COLECTORAS HACIA LOS DUCTOS........................................138FIGURA Nº 97. LA FIGURA MUESTRA EL CÁLCULO DE LOS DIÁMETROS DE LA BAJANTE A DELEJERCICIO PROPUESTO...............................................................................140FIGURA Nº 98. LA FIGURA MUESTRA LA PLANTA DEL DEPARTAMENTO A SER USADO PARAEL CÁLCULO DE LOS DIÁMETROS DE LA BAJANTE A DEL EJERCICIOPROPUESTO ...............................................................................................140
  • 9FIGURA Nº 99. LA FIGURA MUESTRA LA VISTA EN CORTE DE 2 CAJAS DE REVISIÓN, Y LATUBERÍA COLECTORA QUE LAS UNEN, ADEMÁS EL CÁLCULO DE LAPENDIENTE .................................................................................................141FIGURA Nº 100. LA FIGURA MUESTRA LA VISTA EN PLANTA DEL DEPARTAMENTO A SER USADOPARA EL CÁLCULO DE LOS DIÁMETROS DE LAS TUBERÍAS COLECTORAS DEAGUAS SERVIDAS DEL EJERCICIO PROPUESTO, INCLUYE VISTA DE LOSRETIROS.....................................................................................................142FIGURA Nº 101. MUESTRA LA VISTA EN PLANTA DE LA CUBIERTA DEL DEPARTAMENTO. .......144FIGURA Nº 102. MUESTRA LA VISTA EN PLANTA DE LA CUBIERTA Y LOS DIÁMETROS DETUBERÍAS HORIZONTALES ...........................................................................144FIGURA Nº 103. MUESTRA LA VISTA EN CORTE DEL DEPARTAMENTO DEL EJERCICIOPROPUESTO Y LOS DIÁMETROS.................................................................145FIGURA Nº 104. MUESTRA LA PLANTA DEL DEPARTAMENTO, RETIROS Y CAJAS DE REVISIÓN DELEJERCICIO PROPUESTO PARA DISEÑAR LOS DIÁMETROS DE TUBERÍASCOLECTORAS DE AGUAS LLUVIAS..............................................................145FIGURA Nº 105. MUESTRA EN LA PARTE IZQUIERDA EL RESULTADO DEL CÁLCULO PORSEPARADO DE LAS BAJANTES DE AGUAS LLUVIAS Y SERVIDASY EN LA PARTE DERECHA SE MUESTRA EL DIÁMETRO DE LA BAJANTECOMBINADA DE AGUAS LLUVIAS. ...............................................................146FIGURA Nº 106. MUESTRA EN LA PARTE IZQUIERDA EL RESULTADO DEL CÁLCULO PORSEPARADO DE LAS BAJANTES DE AGUAS LLUVIAS Y SERVIDASY EN LA PARTE DERECHA SE MUESTRA EL DIÁMETRO DE LA BAJANTECOMBINADA DE AGUAS LLUVIAS ................................................................146FIGURA Nº 107. MUESTRA EL DISEÑO DE TUBERÍAS COLECTORAS POR SEPARADO..............148FIGURA Nº 108. DISEÑO DE TUBERÍAS COLECTORAS COMBINADAS DE AGUAS LLUVIAS ........149FIGURA Nº 109. PLANTA DEL DEPARTAMENTO, DEL EJERCICIO PROPUESTO PARA CALCULARLOS DIÁMETROS DE TUBERÍAS DE DERIVACIÓN PARA VENTILACIÓN ............150FIGURA Nº 110. LA FIGURA MUESTRA LOS DIÁMETROS DE LA BAJANTE DE AGUAS SERVIDAS,DEL EJERCICIO PROPUESTO PARA CALCULAR LOS DIÁMETROS DE LASTUBERÍAS BAJANTES PARA VENTILACIÓN...................................................151FIGURA Nº 111 SISTEMA DE EVACUACIÓN DE AGUAS SERVIDAS SIN RED MUNICIPAL ...........153FIGURA Nº 112. TRAMPA DE GRASA SIMPLE.......................................................................156FIGURA Nº 113. TRAMPA DE GRASAS CON DEPÓSITO DE GRASA..........................................157FIGURA Nº 114. DETALLE DE UN TANQUE SÉPTICO.............................................................157FIGURA Nº 115. ZANJA DE INFILTRACIÓN ............................................................................159FIGURA Nº 116. POZO DE FILTRACIÓN................................................................................160
  • 10INDICE DE ILUSTRACIONESILUSTRACION Nº 1 TANQUES PREFABRICADOS PVC. (MERCADO LOCAL)..............................14ILUSTRACION Nº 2 PRESIÓN DE FLUJO DE LA RED MUNICIPAL...............................................54ILUSTRACION Nº 3. FLUJO SE ENCUENTRA EN EL MISMO LUGAR (PRESIÓN ESTÁTICA .......55ILUSTRACION Nº 4. FLUJO EN MOVIMIENTO CIRCULATORIO (PRESIÓN DINÁMICA) ..............55ILUSTRACION Nº 5 FUERZA DE EMPUJE DEL FLUJO..................................................................56ILUSTRACION Nº 6. PERDIDAS DE CARGA POR EL MOVIMIENTO DE FLUJO EN LATUBERÍA.........................................................................................................58ILUSTRACION Nº 7. PÉRDIDAS DE PRESIÓN POR ACCESORIOS ..............................................65ILUSTRACION Nº 8. MEDIDOR DE AGUA TIPO..............................................................................79ILUSTRACION Nº 9. BOMBA CENTRIFUGA NORMALIZADA MARCA PEDROLLO.....................104ILUSTRACION Nº 10. MADERA.....................................................................................................108ILUSTRACION Nº 11. GASOLINA..................................................................................................109ILUSTRACION Nº 12. GAS.............................................................................................................109ILUSTRACION Nº 13. MAGNESIO.................................................................................................109ILUSTRACION Nº 14. MANGUERA................................................................................................114ILUSTRACION Nº 15. BOQUILLA ..................................................................................................114ILUSTRACION Nº 16. CONEXIÓN SIAMESA ................................................................................115ILUSTRACION Nº 17. ROCIADORES ............................................................................................116ILUSTRACION Nº 18. ROCIADORES ACTIVADOS.......................................................................117ILUSTRACION Nº 19. EXTINTOR ..................................................................................................119ILUSTRACION Nº 20. ESQUEMA INTERNO DE UN EXTINTOR...................................................119ILUSTRACION Nº 21. CONEXIÓN DE TUBERÍA DE ASBESTO CEMENTO.................................130ILUSTRACION Nº 22. DUCTO DE INSTALACIONES SANITARIAS ..............................................133ILUSTRACION Nº 23.SIFÓN..........................................................................................................134ILUSTRACION Nº 24 TRAMPA GRASAS.......................................................................................155
  • 11CAPITULO 1INSTALACIONES HIDRAULICAS1.1 TIPO DE AGUA PARA EL CONSUMO HUMANOSe entiende por uso del agua destinada para el consumo humano y doméstico asu empleo tales como: Bebida directa y preparación de alimentos para el consumo inmediato Satisfacción de necesidades domésticas, individuales o colectivas, tales comohigiene personal y limpieza de elementos, materiales o utensilios. Fabricación o procesamiento de alimentos en general y especial a losdestinados a comercialización o distribución. Fabricación y procesamiento de medicamentos, cosméticos, aditivos yproductos similares.1.1.1 TIPOS DE AGUA1.1.1.1 Según sus propiedades para el consumo NO POTABLES.- Son aquellas aguas que no son aptas para el consumohumano. POTABLES.-Son el agua que es apto para el consumo humano debido queno tiene materias disueltas perjudiciales para la salud.1.1.1.2 Por la cantidad de minerales que tengan disueltos AGUAS DURAS.- Son aquellas que poseen importante presencia decompuestos de calcio y magnesio pocos solubles principales responsables dela formación de depósitos e incrustaciones. Las aguas duras suelen procederde fuentes subterráneas en las que el agua ha tenido que atravesar diferentescapas de minerales. La disolución y arrastre de estos minerales es lo queproporciona su dureza. AGUAS BLANDAS.-Su composición principal está dada por sales mineralesde gran solubilidad. Los que proceden de aguas superficiales suelen ser aguasblandas, el agua más blanda es el agua destilada ya que no posee ningúnmineral esta agua no es apta para el consumo humano.
  • 121.1.1.3 Según su procedencia AGUAS SUPERFICIALES.- Son aquellas que proceden de los ríos, lagos,lagunas etc. Para que resulten potables, deben someterse a un tratamientoque elimina los elementos no deseados, tanto las partículas en suspensióncomo los microorganismos patógenos. Estas partículas son fundamentalmentearcillas que el rio arrastra o resto de plantas o animales mediante elprocedimiento de la decantación y las bacterias son eliminadas porprocedimientos químicos o bilógicos. AGUAS SUBTERRANEAS.- Son aquellas que proceden de un manantial, quesurge del interior de la tierra o la que se obtienen de los pozos. Estas aguaspresentan normalmente un grado de contaminación inferior a las superficiales,pero, en la mayoría de los casos, deben tener un tratamiento previo antes deser aptas para el consumo humano.1.1.2 CALIDAD DE AGUAEl agua potable para ser usada en fines alimenticios, deben estar totalmentelimpia, insípida, inodora e incolora, no debe contener bacterias, virus, parásitos uotros gérmenes patógenos que provoquen enfermedades, además el agua el aguapotable no debe exceder la cantidad de sustancias minerales establecidas.La calidad del agua depende directamente del uso al cual se destine el agua; asíen general se acepta que el agua proporcionada para uso doméstico debe serclara, agradable al gusto, no corrosiva, exenta de organismos que produzcaninfección intestinal u otras enfermedades. Es decir el agua de consumo humanodebe cumplir ciertos requerimientos para su distribución, desde el punto de vistasanitario se tiene la siguiente clasificación. FUENTE: www.botanical-online.comCALIDAD DE AGUA NÚMERO DE GÉRMENES / mlExcesivamente Pura 0 a 10Muy Pura 10 a 100Pura 100 a 1000Medianamente Pura 1000 a 10.000Impura 10.000 a 100.000Muy Impura Más de 100.000TABLA Nº 1 CALIDAD MICROBIOLÓGIGA DEL AGUA. FUENTE: www.botanical-online.com
  • 131.2 TIPOS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA1.2.1 TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE AGUA (CISTERNAS)Los municipios o compañías concesionarias, prohíben la instalación de bombasdirectamente conectadas a la red de distribución pública; siendo indispensablecontar con tanques de almacenamiento o cisterna, también conocido como tanquede distribución, que garantice el flujo normal de agua. Para evitar la falta de agua por daños en la red pública, deficiencias en elsistema, estiajes o cortes del suministro. Protección contra incendios.Las cisternas deben almacenar un volumen de agua tal, que garantice elsuministro de agua siquiera por un día en toda la edificación, sin embargo algunosautores sostienen que este volumen de agua debe ser para dos días, a esto debesumarse la reserva de agua para protección contra incendios.Las cisternas pueden conseguirse en el mercado local o construirse:- Tanques prefabricados PVC o material similar.- Tanques realizados en obra de fábrica- Tanques de hormigón armado.ILUSTRACION Nº 1 Tanques prefabricados PVC. (Mercado local).FUENTE: ARQ. JULIO VALDIVIESO VINTIMILLA.
  • 14La construcción de la cisterna de Hormigón Armado debe garantizar la calidad delagua, evitando contaminación de la misma por agentes externos, tales como:infiltración de aguas superficiales, aguas indeseables de infiltración freática,residuos contaminantes, insectos, alimañas, etc. Igualmente asegurar(estanquidad1) que no produzca pérdidas por filtraciones.1.2.1.1 “Criterios de aceptación y rechazo de una prueba de estanqueidad1prueba estática en cisternas”2.a) EN ESTRUCTURAS NUEVASLos valores de tolerancia en la pérdida de agua en tanques nuevos consignadosen esta guía, se refieren a tanques con profundidad no mayores de 10.0 m. Tanques no revestidos: Pérdida máxima 0.028% del volumen de aguacorrespondiente al máximo nivel de operación, 24 horas. Tanques con revestimiento: Pérdida máxima 0.025% del volumen de aguacorrespondiente al máximo nivel de operación, 24 horas. Tanques con recubrimiento: Pérdida máxima 0.028% del volumen de aguacorrespondiente al máximo nivel de operación, 24 horas.b) EN ESTRUCTURAS EXISTENTESLos siguientes valores de tolerancia en la pérdida de agua se refieren a tanquescon profundidades no mayores de 10,0 m. Tanques no revestidos no recubiertos: pérdida máxima 0.1% del volumencorrespondiente al máximo nivel de operación, en 24 horas. Tanques con revestimiento o recubrimiento: pérdida máxima 0.05% delvolumen correspondiente al máximo nivel de operación, en 24 horas.1.2.1.2 Ubicación de los tanques cisternas.Los tanques o cisternas pueden ser: Bajo suelo (cisternas).1Estanquidad.- Calidad de impermeable. Característica propia de una estructura destinada a contener unlíquido en su interior.2FUENTE: Detroit: 1993. ACI-350.1R-93/AWWA 400-93, Pág.6
  • 15 A nivel del suelo (Normalmente: tanques prefabricados).“La ubicación de los tanques o cisternas de almacenamiento, dependerá deldiseño arquitectónico de la edificación, sin embargo, su localización debe permitirun fácil acceso para mantenimiento y lavado, es aconsejable realizar un lavadoperiódico completo del sistema, cada tres meses, siempre será recomendable eluso de hipoclorito de sodio: cloro, en niveles aceptables para mantener la calidaddel agua”. FUENTE ARQ. JULIO VALDIVIESO VINTIMILLA, Apuntes de Sanitaria.1.2.2 METODOS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE PARA UNEDIFICIOTodas las poblaciones deben tener tuberías de distribución de Agua Potable, estastuberías proporcionan el caudal y el líquido necesario. Para el análisis deabastecimiento de agua se debe realizar que el caudal y la presión abastezcan laedificación.1.2.2.1 MÉTODO DIRECTOFIGURA Nº 1 Tipo de Abastecimiento Sistema Directo. Fuente: AutorSe presenta como la forma esquemática planteada, en donde el trazado de latuberías van desde la red municipal, conexión domiciliaria, termina en el medidor,y a partir de este se instala la conexión al edificio Este tipo de conexión vade Agua PotableMedidorRed Municipal(Acometida)Conexión Domiciliaria
  • 16directamente del medidor al interior sin elementos intermedios es decir partedirectamente de la tubería.Para este tipo de procedimiento es necesario que se cumpla por lo siguiente:1. Debe existir el caudal mínimo permanente durante todo el día.2. La presión mínima disponible en la red, debe tener un valor tal que permitaalcanzar el aparato sanitario más desfavorable.tiempovolúmensegundoslitrosCaudal AFpresión El caudal se lo expresa en lt/s (litro/segundo; volumen/tiempo). La presión puedetener diferentes unidades de medida Kg/cm2o metros de columna de agua(m.c.a), de preferencia se utiliza la segunda que se simplifica a metros depresiones (m.p.); tanto el caudal como la presión son variables durante las 24horas del día.Esta variación de litros/seg y m.p. está relacionada directamente con el mayor omenor consumo de agua que este tenga en los aparatos sanitarios. Cuando existemás afluencia de los aparatos sanitarios extrae mayor control de agua potable yentonces disminuye la presión, menor demanda aumenta la presión.Los diseños de instalaciones sanitarias deben verificarse en la mayor presión deagua, es decir la presión de la red municipal, es mayor; la variación de presióndetermina que exista agua en los aparatos sanitarios aun cuando tenga agua en lared.En un diseño correcto hay que verificar 2 condiciones presión y caudal. La Presión: se determina con el manómetro. Caudal mínimo con la presión alta.o 1kg/cm2= 10 metros de presión.o 1 atmósfera = 10.33 m.c.a (metros de columna de agua).1.2.2.2 MÉTODO INDIRECTOCuando la presión en la red pública no es suficiente, para dar servicio a losartefactos sanitarios de los niveles más altos, es necesario dar el servicio a losdiferentes niveles del edificio por medio de tanques de almacenamiento o dedistribución convenientemente localizados, a este sistema se le llama de tipoindirecto y pueden presentarse los siguientes:
  • 17 Con tanque Hidroneumático Tanque de Reserva Alto.1.2.2.2.1 CON EQUIPO HIDRONEUMÁTICOFIGURA Nº 2 Sistema Indirecto con Equipo Hidroneumático. Fuente: Autor.El sistema funciona como el esquema planteado, el agua pasa por el medidorviene por la tubería, deposita en el tanque bajo es controlado por un flotador (estecierra el ingreso del agua) desde la tubería domiciliaria cuando ya alcanzado elnivel máximo.En este tanque estará almacenada el agua para abastecer en condicionessatisfactorias al edificio.El agua que se encuentra en el tanque de reserva bajo en contacto con laatmósfera pierde la presión llegando a 0 de presión; para que el agua llegue a lospisos contamos con agua a presión, es decir, desde la presión 0 a un mínimo paracontar con un caudal suficiente durante 24h del día.El diseño del equipo hidroneumático, la bomba extrae el agua del tanque dereserva bajo, la traslada al equipo hidroneumático y esta a su vez entrega el aguacon presión a la edificación.AcometidaConexión Domiciliaria Red MunicipalMedidorBFlotadorBombaEquipoHidroneumaticoTanque BajoReserva (Sisterna)
  • 18La representación de los tanques hidroneumáticas hay de 2 tipos: horizontales yverticales.FIGURA Nº 3 Tanque Hidroneumático horizontal. Fuente: http://www.grupoalmont.com.mx/es/135-tanque-vertical-para-almacenamiento-de-agua-caliente.html
  • 19.FIGURA Nº 4 Tanque Hidroneumático Vertical. Fuente: www.grupoalmont.com.FIGURA Nº 5 Tanque Hidroneumático Vertical. Fuente: Autor.
  • 20El funcionamiento de un tanque hidroneumático empieza cuando la bomba extraeel agua del tanque de reserva bajo, la traslada al tanque hidroneumático el mismoque está constituido por una lámina gruesa de metal en forma circular paraaguantar las presiones, consta por cámaras separadas por una lámina de caucho¨neopreno¨, en donde aproximadamente la cámara de agua cubreaproximadamente las dos terceras partes del tanque hidroneumático, en elmomento que ingresa el agua bajo presión por la bomba de aire se comprime paraluego que en uso de los aparatos sanitarios el aire comprimido impulsa el aguacon un caudal y presión necesaria para satisfacer la demanda.La manera de controlar la presión en el tanque hidroneumático se lo realizagracias a un manómetro que está ubicado en la cámara de aire y este a su vezactiva o desactiva el contactor que hace que se active o no el equipo de bombeo.Para un buen funcionamiento del equipo hidroneumático es necesario colocarentre la bomba y el tanque una válvula de paso y otra válvula check (de pasohorizontal); siendo la válvula check la que evita el regreso del agua a la bomba yevitar algún daño; mientras que la válvula de paso nos permite purgar el tanquehidroneumático para evacuar la presencia de aire en la cámara de aire; también serecomienda que para evitar el ingreso de una posible succión de aire por falta deagua en el tanque cisterna se coloque 1 dispositivo controlador de niveles (radar)para que envíe la señal a la bomba solo cuando exista agua.FIGURA Nº 6 Funcionamiento de Tanques Hidroneumáticos Verticales. Fuente: Autor.
  • 21La función máxima que regula al tanque es 60 metros de presión con unavariación de 15 metros, es decir la presión mínima va a ser de 45 metros depresión, con esta diferencia se obtiene mayor eficiencia en los diseños sanitarios.Si el edificio requiere presiones mayores a este sistema no se aplica el sistema.EJEMPLO: No podemos llegar a un edificio de 20 pisos porque se limita a esta presión,razón porque las tuberías interiores como equipos y accesorios que intervienen en eldiseño son fabricados para que resistan presiones menores a 60m (tuberías, válvulas,accesorios, etc.).1.2.2.2.1.1 Ventajas del Tanque Hidroneumático Incrementa la presión del agua en su casa, negocio o empresa Puede disfrutar de dos o más regaderas al mismo tiempo sin perder presión deninguna de ellas. Ahorro considerable de agua debido a que a mayor presión, se requiere menorflujo. Ahorro de gas (debido a que se consume menos agua caliente). Mayor confort al disfrutar de agua a presión en todo momento. Su operación es muy económica (no percibirá un incremento importante en elconsumo de luz).1.2.2.2.2 TANQUE DE RESERVA ALTOFIGURA Nº 7 Tanque de reserva Alto. Fuente: Autor.Válvula CheckVálvula checkCAJA ROMPE PRESION :- Incluye valvula reductora- Válvula de control- La presion baja a 0 ycomienza de nuevo.Tanque BajoReserva (Sisterna)Equipo deBombeoFlotadorBMedidorRed MunicipalAcometidaConexión DomiciliariaFlotadorControlador deNiveles (RADAR)Caja rompe presiónTANQUEELEVADOTuberíadeColumnaVálvula rompe presiones
  • 22Este posee un tanque de reserva bajo con las condiciones similares al casoanterior, el cambio consiste en que el equipo de bombeo le envía a un tanque dereserva alto, ubicado sobre los equipos sanitarios, al cual debemos alimentarlo porel tanque bajo. El tanque alto una vez lleno detiene al equipo de bombeo, este esdefinido en función de los niveles de reserva (nivel máximo y nivel mínimo),cuando alcanza el nivel alto se desconecta el polo y se detiene, por tanto el trabajose vuelve automático con este controlador (radar); el tanque alto por estar alcontacto con la atmósfera la presión es cero, la presurización del agua que va aser consumida está dada por la diferencia de niveles, mientras más alejado estádel aparato sanitario más presión tendrá, al igual que el caso anterior no existemás conexión directa a la tubería, habrá siempre un elemento intermedio.En el presente caso se amplía el abastecimiento de agua pudiendo abastecer arascacielos en donde no se pueden diseñar con tanque hidroneumático. En estecaso la tubería es especial hay que controlar que la presión máxima no sobrepasede 60 metros. En el caso que se tenga un edificio de 100 pisos va a pasar los 60metros de presión por lo que se hace necesario, colocar válvulas reductoras depresión intercalando estas válvulas en las tuberías. Son válvulas que tienenmecanismos para regular; también se puede regular la presión con la utilización detanques rompe presión siendo, este que tienen válvulas que controlan la presiónhidráulica del agua por tanto se controla las presiones en las tuberías.EJEMPLO: Se tiene un edificio de 100 pisos por tanto va a pasar de 60 metros esnecesario colocar válvulas rompe presión, este se diseña cuando han alcanzadolos 60 metros de presión por lo tanto hay que intercalar estas válvulas rompe-presión en las tuberías. Son válvulas que tienen mecanismos para regular, paraperder, disminuir presión en los circuitos. En un tanque rompe- presión se tieneválvulas que controlan la presión y a su vez controlan el caudal, velocidad de lastuberías.1.2.2.3 TANQUE ELEVADOEl tanque elevado tiene que tener la altura que nos permita tener agua en lossectores más desfavorables. Las redes municipales no dan más de 60 metros depreferencia suelen abastecer compresiones de 60 metros por la calidad de losaparatos que se fabrican que son de menor calidad. A mayor presión del consumode agua, la calidad del funcionamiento de los aparatos sanitarios aumenta. Fuente:El Autor.
  • 231.3 MATERIALES PARA SISTEMAS SANITARIOS DE AGUA1.3.1 Hierro galvanizadoSe fabrica a partir del hierro fundido y se somete posteriormente a un baño de zincpara evitar los daños internos y externos de la corrosión. Internos. Dados por la calidad de agua que transportan algunos soncorrosivos. Externos. Dados por el medio ambiente, esta tubería a pesar de tener estacapa protectora, debe ser colocadas a no menos a 15 cm. del suelo, siendouna tubería no apta para ser enterrada, puesto que se puede destruir en unperiodo de 2 a 10 años, en caso de que vaya a ser enterrada debe recibirun recubrimiento anticorrosivos de preferencia bituminoso o asfáltico; estastuberías no son adecuadas para ser colocadas debajo de la estructura sinla protección debida.El hierro galvanizado se une a través de rosca, los extremos de las tuberías sonroscables por lo tanto no se utiliza suelda. Para que la unión sea herméticaalrededor de la rosca se debe utilizar cinta teflón o algún químico especial parasellar este tipo uniones (igual o similar al permatex).En la antigüedad estas uniones se las realizaba con la ayuda de cabuyapreviamente humedecida que estaba mezclada con cebo, lo cual se colocaba estafibra en la parte roscable más una pasta, flor de zinc, albayalde, blanco de Españao cemento blanco el mismo que se aplicaba en el área roscable y se ponía entrabajos de alta precisión. Las tuberías de hierro galvanizado se presentan en 2clases, se diferencian en el espesor de las paredes, al de menor espesor tuberíaliviana y la otra en tubería pesada o reforzada, la utilización se debe a la presión.FIGURA 7 Unión de Tubería HG. Fuente: www.scribd.com
  • 241.3.2 COBRETubería que es fabricada por láminas de cobre, el material es altamente anti-corrosivo, por lo tanto ideal para instalaciones sanitarias, se fabrican en diferentesclases o tipos; dependiendo de la presión que van a ser sometidas (agua fría,agua caliente, gas) el cobre es un material muy liviano y dúctil por lo tanto muyfácil de trabajar, puede adaptarse a la mayor parte de curvaturas parainstalaciones sanitarias sin utilización de accesorios especiales.La unión de los tubos de cobre entre sí o con accesorios de realiza generalmentecon suelda (soplete y cobre), el cobre es mucho más caro que el hierrogalvanizado, se recomienda utilizar debido a que: Mejor resistencia a la corrosión que el hierro galvanizado Más rápido de colocar en el edificio Mayor durabilidad, resistencia y rendimiento en el movimiento de laconstrucción.FIGURA Nº 8 Unión Espiga Campana del cobre. Fuente: Autor.1.3.3 PVC (POLI CLORURO DE VINILO)Se diferencia del plástico, combina las ventajas del hierro galvanizado y del cobre,es un intermedio entre las dos. La unión se utiliza a través de la combinación deespiga campana, cambia cuando se trata de tuberías de alta presión como es elcaso de redes de agua potable para urbanizaciones, mientras que en tuberíaspara instalaciones de edificios, la unión con sus accesorios es de tipo roscable.Por tanto en el caso de espiga campana se debe utilizar producto químico parasellar la unión como poli pega, siendo este un producto que elimina una capamilimétrica de recubrimiento y permite soldar las dos piezas químicamente;mientras que en las uniones de tipo roscable se debe mantener la utilización delteflón más la ayuda de un producto químico del permatex como sellante hay quedestacar que dicha unión roscable no requiere de la utilización de llaves paraajustar, solo se lo debe realizar con la presión de la mano.Espiga CampanaCobre+ soplete (SUELDA)
  • 25Los accesorios PVC y HG se recomienda que no sean intercombinados, porcuanto los accesorios metálicos en el momento de ajustar pueden crear una nuevarosca, dañando a la tubería. Esta tubería no debe colocarse en elementosestructurales resistentes (vigas, losas, columnas), cielo raso con un recubrimiento.FIGURA Nº 9 Unión de tipo roscable y Pvc. Fuente: Autor.La vida útil de estas tuberías puede alcanzar 80 años en la que los fabricantes danuna garantía de 50 años por daños originados en su material.1.3.3.1 Prueba en la InstalaciónTodas las instalaciones de agua potable antes de recibir recubrimiento sea demampostería, enlucidos, hormigón; deben ser sometidos a pruebas paracomprobar la bondad del trabajo realizado, para esto se procede a realizar elaislamiento de circuitos de las instalaciones ya construidas y se inyecta agua apresión hasta alcanzar un valor equivalente a la de presión de trabajo para la cualfue proyectada, dicha presión se mantiene por espacio de 15 minutos, después delo cual se verifica que no existan fugas de agua por las tuberías (paredes ouniones), en caso de detectarse fugas de agua se repara y se vuelve a provocarcon el mismo procedimiento indicado (prueba hidrostática).Este procedimiento representa un costo bajo, en relación con el costo de latubería; que sin hacer este tipo de pruebas y sin hacer las reparaciones antes delrecubrimiento los arreglos serían muy costosos.Unión Roscable>Unión PvcCónicaAyuda de permatex y llavesCon presión de la mano.
  • 261.4 TIPOS DE TUBERIAS PARA LA DISTRIBUCIÓN DE AGUAFIGURA Nº 10 Distribución del Agua. Fuente: Autor1.4.1 TUBERIA DISTRIBUIDORASEstas son de mayor diámetro y se encargan de conducir el agua hasta lascolumnas esta empieza desde la fuente (medidor), se puede proyectar de dostipos de sistemas distribuidoras:a) SISTEMA ABIERTO. Es más conveniente desde el punto de vista económicopues presenta un ramal central y sale en ramificaciones al tener menorcantidad de tubería se convierte en económico, se puede utilizar en edificiosgrandes para suspender el servicio a los usuarios.FIGURA Nº 11 Tuberías Distribuidoras Sistema Abierto. Fuente: AutorMenos TuberíaMás tuberíaEdificios, hospitales, empresas, etcABIERTO CERRADO
  • 27b) SISTEMA CERRADO. Desde el punto eficiencia de distribución de agua esdel de característica del sistema cerrado, es útil en los edificios en donde ladistribución del líquido es indispensable para la utilización de sus ocupantestal es el caso de hospitales, clínicas, fabricas, hoteles de gran categoría.FIGURA Nº 12 Tuberías Distribuidoras Sistema Cerrado. Fuente: Autor1.4.2 COLUMNASEstas tuberías se encargan de conducir el agua verticalmente puede ser de flujoascendente o descendente, transportan el agua de la distribuidora a los pisos enlos cuales se ha previsto la instalación de los aparatos sanitarios, estas tuberíasdeben estar ubicadas en ductos de instalaciones para evitar que las mismasatraviesen los elementos resistentes de edificio.1.4.3 DERIVACIONESSon las tuberías de menor diámetro que parten de la columna para conducir elagua hasta los diferentes aparatos sanitarios.Menos TuberíaMás tuberíaEdificios, hospitales, empresas, etcABIERTO CERRADO
  • 28FIGURA Nº 13. Derivaciones. Fuente: El AutorFIGURA Nº 14 Colocación de tubería en mampostería. Fuente: AutorEstas tuberías suelen colocarse en la mampostería, en pocos casos atraviesanlosas o elementos estructurales, para lograr su rápida ubicación en el edificio esconveniente normalizar su ubicación recomendando que se coloque a 10 cm. delpiso.Además este sistema se recomienda para evitar el cambio de altura en la tubería,en ocasiones las tuberías irán suspendidas de las losas antes de recibir elrecubrimiento en cielo raso.FIGURA Nº 15. Colocación de tubería en losa. Fuente: AutorDERIVACIONCOLUMNA10 cm. TUBERÍA (DESVIACIÓN)MAMPOSTERÍALOSADuctoLOSACIELO RASO
  • 291.5 CÁLCULO DE CAUDALES.Dentro del proceso de cálculo de caudales en las tuberías es necesario conocer apriori el consumo de agua promedio, en los diferentes aparatos sanitariosexistentes en la edificación, con la finalidad de adecuar los diámetros de tuberías,que nos permita suministrar el líquido vital en cantidades aceptables. Caudales mínimos para aparatos sanitarios.FIGURA Nº 16. Tipos de inodoros. Fuente: AutorTABLA Nº 2. Caudales mínimos para aparatos sanitarios. Fuente: Autor
  • 30Nota: En caso de que estos aparatos necesiten agua caliente se utilizara valores similares a los anteriormentedescritos.1.5.1 CÁLCULO DE CAUDALES PARA TUBERÍAS.1.5.1.1 Caudales en derivaciones de edificios para viviendas.El caudal en las derivaciones de una edificación destinada a vivienda se obtieneempleando el criterio del método “AUS” (Aparatos de uso simultaneo), considerala existencia de varios aparatos sanitarios instalados en un local, los mismos que asu vez simultáneamente operan como máximo 2 de ellos, la frecuencia de uso esmenor entretanto sea mayor el número de aparatos sanitarios sustentados por unamisma derivación.Mediante el siguiente ejemplo explicaremos la aplicación del cálculo de caudales.En este caso tomamos en cuenta que todos los aparatos funcionan al mismotiempo (caso irreal), por lo cual sus caudales son los q van acumulándose en lasderivaciones.Esos caudales se suman y se obtiene el valor de la columna.Col=0.50 l/s (FALSO)0.500.400.200.200.100.100.100.100.10FIGURA Nº 17. Cálculo para caudales en derivaciones, erróneo. Fuente: Autor.
  • 31El Caudal obtenido 0.50 l/s es incorrecto, debido a que no existe un simultaneouso de los aparatos sanitarios.En este caso el cálculo es realizado correctamente: Se toma en cuenta el aparato más alejado de la columna y el de mayorconsumo.FIGURA Nº 18 Cálculo para caudales en derivaciones, con método AUS. Fuente: Autor.EJEMPLOS PRÁCTICOS PARA CÁLCULO DE CAUDALES ENDERIVACIONES DE EDIFICIOS PARA VIVIENDAS.Ejemplo 1FIGURA Nº 19. Esquemade ejemplo 1 paradeterminar el cálculo decaudales en derivaciones.FUENTE: Autor.Col=0.30 l/s0.300.200.200.100.100.100.100100.10Col= 0.65 l/s0.200.200.200.65 0.300.100.150.200.100.100.100.100.100.100.35
  • 32Calcular la cantidad de agua fría necesaria para abastecer al piso.FIGURA Nº 21. Esquema de agua fría- columna a la derecha, ejemplo 1. Fuente: Autor0.10Col= 0.65 l/s0.200.200.200.65 0.300.100.150.200.100.100.100.100.100.100.350.200.200.20Col= 0.65 l/s0.650.450.450.350.100.150.200.200.100.100.100.100.100.100.35FIGURA Nº 20. Esquema de agua fría- columna a la izquierda, ejemplo 1. FUENTE: Autor
  • 33Tomando los valores de caudales de consumo mínimos del aparato más alejadode la columna o el de mayor consumo, de un grupo procedemos a llenar lasiguiente tabla.APARATO A.F.1 Tina = 0.20 l/s.1 Inodoro = 0.10 l/s.1 Fregadero = 0.15 l/s.1 Lavandería = 0.20 l/sQ total 0.65 l/sTABLA Nº 3. Caudales de consumo mínimo del aparato más alejado a la columna, ejemplo 1.Fuente: Autor.Ejemplo2.Calcular la cantidad de agua fría y caliente necesaria para abastecer al piso.0.200.200.300.300.750.45 l/s0.350.201.10Col= 1.10 l/s0.300.10 0.100.100.100.100.100.200.150.100.100.200.35FIGURA Nº 22. Esquema ejemplo 2. Fuente: Autor.
  • 34Obtener los caudales de consumo mínimos y seleccionar el aparato sanitario másdesfavorable, realizar la sumatoria de caudales en la siguiente tabla para obtenerel valor de la columna.TABLA Nº 4. Caudales de consumo mínimo del aparato más alejado a la columna, ejemplo 2.Fuente: El AutorEjemplo3.Calcular la cantidad de agua fría necesaria para abastecer al piso.0.200.200.20Col= 0.65 l/s0.650.450.450.350.100.150.200.200.100.100.100.100.100.100.35Aparato A.F. A.C.1 Tina = 0.20 l/s. 0.20 l/s.1 lavandería = 0.20 l/s. -1 Fregadero = 0.15 l/s. 0.15 l/s.1 Lavamanos = 0.10 l/s 0.10 l/s.0 l/sSubtotal 0.65 l/s + 0.45 l/sQ total.1.10 l/sFIGURA Nº 23. Esquema de ejemplo 3. Fuente: Autor
  • 35Aparato A.F.1 Tina = 0.20 l/s.1 Lavamanos = 0.10 l/s.1 Fregadero = 0.15 l/s.1 Lavandería = 0.20 l/sQ total0.65 l/sTABLA Nº 5. Caudales de consumo mínimo del aparato más alejado a la columna, ejemplo 3.Fuente: AutorEjemplo4Calcular la cantidad de agua fría necesaria para abastecer al piso.0.100.200.200.20Col= 0.65 l/s0.650.200.200.300.100.450.200.150.100.10 0.100.100.20FIGURA Nº 24. Esquema ejemplo 4. Fuente: Autor
  • 36Aparato A.F.1 Tina = 0.20 l/s.1 Inodoro = 0.10 l/s.1 Fregadero = 0.15 l/s.1 Lavandería = 0.20 l/sQ total 0.65 l/sTABLA Nº 6. Caudales de consumo mínimo del aparato más alejado a la columna, ejemplo 4.Fuente: AutorEjemplo5Calcular la cantidad de agua fría y caliente necesaria para abastecer al piso.FIGURA Nº 25. Esquema ejemplo 5. Fuente: AutorAparato A.F. A.C.1 Tina = 0.20 l/s. 0.20 l/s.1 Inodoro = 0.10 l/s. -1 Fregadero = 0.15 l/s. 0.15 l/s.1 Lavamanos = 0.20 l/s 0.10 l/s.0 l/sSumatoria de caudales 0.65 l/s 0.45 l/sCaudal total. 1.10 l/sTABLA Nº 7. Caudales de consumo mínimo del aparato más alejado a la columna, ejemplo 4. Fuente: Autor.0.200.900.800.800.800.800.400.200.150.25 l/sCol= 1.10 l/s1.100.20 l/s0.550.200.100.10 0.100.100.100.200.200.150.10
  • 371.5.1.2 Cálculo de caudales en las derivaciones de servicio público.En el momento que los aparatos sanitarios están ubicados en baños de serviciopúblico, muchas personas podrían acceder al baño, esto ocasionaría que dichosaparatos sean usados simultáneamente, por lo que para el cálculo se considerapor separado a cada aparato sanitario, ese caudal unitario es multiplicado por unporcentaje de la suma de gastos de los aparatos, Tabla 2 (BURBANO Guillermo,Tablas y gráficos para el dimensionamiento de instalaciones sanitarias enedificios, pág. 10.)Se puede calcular como: Medios Baños: Inodoros y lavamanos. (En la costa contienen ducha) Bateria:consta de varios aparatos sanitarios, donde posiblmente el uso seamultiple para varias personas.BateríaMedio BañoFIGURA Nº 26. Ejemplo de medio baño y batería sanitaria. Fuente: El Autor
  • 38 Caso 1: Cálculo de medios baños.“Por cada medio baño se toma un solo aparato sanitario aquel que requiera demayor caudal o el que tenga mayor frecuencia de uso (se exceptúa de esta reglalos inodoro que usan fluxómetro)” (Fuente: Autor). Caso 2: Cálculo de Batería Sanitaria.Col =0.40 l/s0.400.100.100.200.200.300.100.100.100.100.100.100.100.100.10FIGURA Nº 27. Modelo de cálculo para medio baño. Fuente: El AutorFIGURA Nº 28. Modelo de cálculo para baterías sanitarias. . Fuente: AutorCol = 0.702 l/s0.10*1=0.100.20*1=0.200.30*0.67=0.2010.1*1+0.201=0.3010,2*1+0.201=0.4010.3*0.67+0.201=0.4020.30*1=0-300.20*1=0.200.10*1=0.10
  • 39Ejemplo 6: Determinar el porcentaje de frecuencia de uso.Nota: Para calcular caudales en baterías sanitarias el cálculo se lo realizautilizando la (BURBANO Guillermo, Tablas y gráficos para el dimensionamiento deinstalaciones sanitarias en edificios, pág. 10.) Es para calcular el % que debedarse en cada uno de los diferentes equipos sanitarios.1.5.2 CÁLCULO DE CAUDALES EN TUBERÍAS COLUMNAS YDISTRIBUIDORAS.Se debe tomar en consideración el desplazamiento, desfase y consumo existenteen los diferentes pisos, para proceder a realizar el cálculo de caudales encolumnas y distribuidoras estos datos oportunamente nos brindaran la oportunidadde reducir de nuevo el caudal de diseño, con la finalidad que este se ajuste avalores más reales.Col =1.202 l/s0.10*10.3*0.67+0.3=0.5010,2*1+0.3=0.50.30*10.20*10.10*10.20*10.30*0.67=0.2010.1*1+0.201=0.3010.2*1+0.201=0.4010.3*1+0.201=0.5010.4*0.75+0.201=0.5010.10+0.501=0.6010.20+0.501=0.7010.30*0.67+0.501=0.6010.40*0.5+0.501=0.9020.50*0.4+0.501=0.7010.1*1+0.3=0.40.5010.701FIGURA Nº 29. Modelo de cálculo de frecuencia de uso. . Fuente: Autor.
  • 401.5.2.1 PRIMER MÉTODO (Por número de grupos de aparatos sanitarios)Emplea los coeficientes situados en la tabla Nº 3(BURBANO Guillermo, Tablas ygráficos para el dimensionamiento de instalaciones sanitarias en edificios, pág.10.), con estos valores conoceremos los caudales de diseño y obtendremos loscoeficientes de utilización de los caudales, para esto es indispensable saber el Nºde grupos de aparatos sanitarios y Tipo de inodoro predominante en la instalaciónsanitaria.Grupos de aparatos sanitarios.-para edificios de vivienda tenemos los siguientes.Cuartos de viviendaMedios bañosVivienda CocinaLlave de riegoLavanderíaOficina Medios baños Batería de aparatos sanitarios. Ejemplo 7: Cálculo para vivienda.FIGURA Nº 30 Calculo de caudales en tuberías columnas y distribuidoras, primer método, detalle número de aparatos.Fuente: Autor.Col= 1.40 l/s54321
  • 41Tramo1Suma deCaudales2Nº deGrupos3FactorTabla # 34 = 1 x 3Caudal deDiseñoQcorregidoColumna123451.402.804.205.607.005101920250.750.550.530.500.411.051.542.222.803.291.40Distribuidora 6 7.00 25 0.47 3.29TABLA Nº 8. Resultados del caudal de diseño de columnas y distribuidoras. Fuente: Autor. Los inferiores a Col= 1.40 l/s. en este caso se hacen a 1.40 l/s. Para la aplicación de este método es necesario trabajar con los caudalesobtenidos en las derivaciones principales en cada uno de los pisos.61.40 l/s1.40 l/s1.40 l/s1.40 l/s1.40 l/s1.40 l/s1.54/s2.22/s2.80/s3.29l/s543213.29 l/sFIGURA Nº 31 Cálculo de caudales en tuberías columnas y distribuidoras, primer método,detalle de caudales en columnas. Fuente: AutorL
  • 42FIGURA Nº 32. Calculo de caudales en tuberías columnas y distribuidoras, primer método, detallede caudales en columnas con tanque elevado. . Fuente: Autor Para este caso se puede utilizar la TABLA Nº 9. De este compendio de cálculospara graficar las columnas de un edificio con tanque elevado.3.291.40 l/s1.40 l/s1.40 l/s1.40 l/s1.40 l/s2.802.231.541.401234563.29
  • 43Ejemplo 8: Cálculo de caudal para oficinas.TramoSuma deCaudalesNº deGruposFactorTabla #3CaudaldeDiseñoQcorregido1 0.40 4 0.84 0.32 0.402 0.80 8 0.64 0.513 1.20 12 0.53 0.644 1.60 16 0.52 0.835 2.00 20 0.50 1.006 2.00 20 0.50 1.00TABLA Nº 10. Resultados de caudales de columnas y distribuidoras. Fuente: Autor.Col =0.40 l/s0.100.100.100.100.200.100.100.100.100.100.100.100.100.100.100.200.20FIGURA Nº 33 Calculo de caudales en tuberías columnas y distribuidoras- oficinas, primer método.Fuente: Autor.
  • 44Flujo Ascendente Flujo Descendente Ejemplo 9: Para Construcción Mixta.Flujo Ascendente Flujo Descendente1.00 l/s6543210.40 l/s0.51 l/s0.64 l/s0.83 l/s1.00 l/s0.40 l/s0.40 l/s0.40 l/s0.40 l/s0.40 l/s1.00 l/s 0.40 l/s0.40 l/s0.40 l/s0.40 l/s0.40 l/s0.83 l/s0.64 l/s0.54 l/s0.40 l/s1234561.00 l/s61.40 l/s1.40 l/s1.40 l/s1.40 l/s1.40 l/s1.40l/s1.54l/s2.73l/s2.30l/s2.40l/s543212.40 l/sa)ViviendaOficinas2.40 l/s6543210.40 l/s0.52 l/s1.177 l/s1.873 l/s2.40 l/s 1.40 l/s1.40 l/s1.40 l/s1.40 l/s1.40 l/sViviendaOficinasb)FIGURA Nº 34. Caudal en columnas y derivaciones.Fuente: Autor.FIGURA Nº 35. Caudal en columnas en edificios mixtos.Fuente: Autor.
  • 45Flujo Ascendente a)TramoSuma deCaudalesNº deGruposFactorTabla#3CaudaldeDiseñoQcorregidoOficinas1 0.40 4 0.80 0.32 0.402 0.80 8 0.64 0.523 2.20 13 0.57 1.177Vivienda4 3.60 18 0.59 1.8365 5.00 23 0.48 2.406 5.00 23 0.48 2.40Flujo Descendente b)TramoSuma deCaudalesNº deGruposFactorTabla #3CaudaldeDiseñoQcorregidoOficinas1 0.40 4 0.80 0.32 0.402 0.80 8 0.64 0.523 2.20 13 0.57 1.177Vivienda4 3.60 18 0.59 1.8365 5.00 23 0.48 2.406 5.00 23 0.48 2.40TABLA Nº 11.Resultados de los caudales en edificios mixtos flujo - ascendente.Fuente: Autor.TABLA Nº 12.Resultados de caudales en columnas de flujo descendente.Fuente: Autor.
  • 46Nota: Para el tramo 3-4-5 por ser vivienda se corrigen los valores por los del flujoascendente.FIGURA Nº 36. Calculo de caudales en tuberías columnas y distribuidoras, primer método.Fuente: Autor.Al calcular el Tramo Nº 14 debe acumularse los caudales de los grupos y de losaparatos sanitarios 7 y 13, para el Tramo Nº 21 debe acumularse los caudales delos grupos y los aparatos 14 y 20.1.5.2.2 SEGUNDO MÉTODO (Coeficiente de simultaneidad)Para obtener el coeficiente se debe aplicar la suma de caudales de columna ydistribuidora a fin de obtener el caudal de diseño, se calcula a partir de loscaudales unitarios designados a cada aparato sanitario considerando los caudalesdel agua fría y caliente.211420191817161589101112137654321
  • 47FIGURA Nº 37. Calculo de caudales en tuberías columnas y distribuidoras, segundo método, detalle decaudales en derivaciones. Fuente: Autor.11nKK = Coeficiente de simultaneidadn =número de grifos de agua fría y caliente contabilizados piso por piso ytoda la instalación sanitaria.Por tanto:n 161.40 l/s
  • 48Departamento tipo para todo edificio.AparatosSanitariosGrifos#Caudal2 Tinas 4(0.20) 0.802 Lavamanos 4(0.10) 0.402 Inodoros 2(0.10) 0.202 Bidet 4(0.10) 0.401 Ducha 2(0.10) 0.201 Inodoro 1(0.10) 0.101 Lavamanos 2(0.10) 0.201 Fregadero 2(0.15) 0.301 Lavandería 1(0.10) 0.2022 2.80 l/sTABLA Nº 13. Caudales mínimos de diferentes aparatos sanitarios. Fuente: Autor.61.40 l/s1.40 l/s1.40 l/s1.40 l/s1.40 l/s1.40 l/s1.40l/s1.68l/s2.24l/s2.80l/s543212.80 l/sFIGURA Nº 38 Cálculo de caudales en tuberías columnas y distribuidoras segundométodo, detalle de caudales en columnas. . Fuente: Autor.
  • 49Tramo1Suma deCaudales2n3K4=1 x 3Caudal deDiseñoQcorregido1 2.80 22 0.22 0.62 1.402 5.60 44 0.20 1.12 1.403 8.40 66 0.20 1.684 11.20 88 0.20 2.245 14.00 110 0.20 2.806 14.00 110 0.20 2.80En este método se debe verificar que el caudal obtenido en la derivación principalque en cada piso sea por lo menos igual a la obtenida en cada tramo de lacolumna.En el cálculo realizado se corrige el tramo 1 y 2 con el valor del caudal de diseñocalculado en la derivación (1.4 l/s pensando que los dos últimos departamentos noestén funcionando en mismo momento todos los aparatos, por tanto se corrige conel caudal de diseño de derivaciones (método AUS).TABLA Nº 14.Calculo de caudales de la columna utilizando el factor k. Fuente: Autor.
  • 50AparatosSanitariosGrifos#Caudal4 Lavabos4(0.10)0.404Lavamanos4(0.10)0.40TOTAL 4 0.80 l/sTABLA Nº 15. Caudal total de la columna. Fuente: Autor.0.80 l/s123450.80 l/s0.54 l/s0.50 l/s0.42 l/s0.40 l/s0.40 l/s0.40 l/s0.40 l/s0.40 l/s0.40 l/s6FIGURA Nº 39 Cálculo de caudales en tuberías columnas y distribuidorassegundo método. Fuente: Autor.
  • 51ramo1Suma deCaudales2n3K4=1 x 3CaudalDeDiseñoQcorregido1 0.80 8 0.38 0.30 0.402 1.60 16 0.26 0.423 2.40 24 0.21 0.504 3.20 32 0.20 0.645 4.00 40 0.20 0.806 4.00 40 0.20 0.80Nota.-Este método también es utilizado para tanques elevadosa) En caso de Sistema Mixto.2.00 l/s123452.00l/s1.84l/s1.68l/s1.40l/s1.40l/s1.40l/s1.40l/s1.40l/s0.40l/s0.40l/s6TABLA Nº 16.Caudales de diseño. Fuente: Autor.FIGURA Nº 40 Cálculo de caudales en tuberías columnas y distribuidorassegundo método. Para un sistema mixto. Fuente: Autor.
  • 52Tramo1Suma deCaudales2n3K4=1 x 3Caudal deDiseñoQcorregidoVivienda 1 2.80 22 0.22 0.62 1.402 5.60 44 0.20 1.12 1.403 8.40 66 0.20 1.68OFICINAS 4 9.20 74 0.20 1.845 10.00 82 0.20 2.006 10.00 82 0.20 2.00Nota.- No se puede invertir para tanque elevado.1.6 CALCULO DE PRESIONESLos líquidos no son perfectos ya que son viscosos en mayor o menor gradoy se desarrollan en ellos, al moverse. Por ello la importancia de calcular lapresión del líquido que existirá en edificios, viviendas, oficinas entre otras,para prevenir una vida útil muy corta de las tuberías y accesorios de lasinstalaciones de agua potable.Presión DinámicaPresión EstáticaRed MunicipalMedidor hfPrZoPTABLA Nº 17. Caudal de diseño. Fuente: Autor.FIGURA Nº 41 Diagrama de presiones. Fuente: El Autor.
  • 53Teorema de Bernoulli hfPZP r0Donde:0Z = Es la altura geométrica que se mide entre el eje de la tubería municipal,y el eje de la tubería que sale del tanque hidroneumático o el ducto deltanque de reserva elevado y la salida de agua en estudio.rP = Presión residual mínima que se requiere en la salida de agua en estudio.hf= Sumatoria de pérdidas de presión, tanto en las tuberías como en losaccesorios.1.6.1 PÉRDIDA DE PRESIÓN EN TUBERÍALas presiones va estar en función del lugar y de la hora de abastecimiento deagua, por tanto la presión de la red municipal es variable.ILUSTRACION Nº 2 Presión de flujo de la red municipal. Fuente: (www.wikimedia.commons).Pero hay que considerar algo importante que es, cuando se presencie la presiónmínima, con esta se debe abastecer al aparato sanitario más desfavorable, esdecir en caso de edificaciones de varios niveles se tendrá que abastecer al últimonivel y al aparato de mayor altura.Entonces mayor presión, mayor cantidad de agua, mayor velocidad.1.6.1.1 Presión estáticaExiste presión estática cuando el flujo, no se ha movido de un cierto lugar. Es decirésta representa cuando no hay consumo de agua y se la simboliza con una líneahorizontal.
  • 54ILUSTRACION Nº 3 Flujo se encuentra en el mismo lugar (Presión Estática). Fuente: (www.wiquipedia.com)La presión estática máxima no deberá exceder los 60 m.c.a., en caso en que seexceda el valor de 60 m.c.a., si no hay posibilidad técnica/económica paraabastecer el sector de otra zona, deberá instalarse válvulas reductoras de presión.La presión mínima en la red principal deberá ser 15 m.c.a. y en las redessecundarias de 10 mca., en extremos de la red principal, alejados o elevados, seaceptará hasta 10 mca.31.6.1.2 Presión dinámicaExiste presión dinámica cuando el flujo está en movimiento en cualquier tipo desección o deposito, ésta representa cuando se abre un grifo hay movimientocirculatorio de agua.ILUSTRACION Nº 4 Flujo en movimiento circulatorio (Presión Dinámica). Fuente: www.wiquipedia.com.Se la simboliza con una línea inclinada, la inclinación va a variar dependiendo defactores como perdida de presión, aparatos, accesorios en donde existen fuerzasde rozamiento interiores que se oponen a la circulación del líquido.3Normas de Arquitectura y Urbanismo corresponde a la codificación de los textos de las ordenanzas N° 3457 y 3477
  • 551.6.1.3 PresiónEl agua ejerce un empuje o presión sobre la pared del tubo o depósito que lacontiene, es la relación entre la fuerza perpendicular (normal) que actúa sobre unasuperficie y el valor de área de esta superficie.ILUSTRACION Nº 5 Fuerza de empuje del flujo. Fuente: www.wikimedia.commons.Viene expresado en metros de columna de agua y en kg/cm2y esto es igual a 10m.c.a. La presión que ejerce la fuerza normal sobre un área determinada esdirectamente proporcional a la fuerza. La presión que ejerce una fuerza normal sobre un área determinada eninversamente proporcional al área.1.6.2 Teorema de BernoulliDebido a las pérdidas de cargas o resistencias que se oponen al movimiento dellíquido, la expresión del teorema de Bernoulli es: hfPZP r0DONDE:P = Presión mínima (estática) que se requiere en la fuente de abastecimiento. Fuente primaria (Red Municipal) Tanque Hidroneumático Tanque Elevado
  • 56FIGURA Nº 42 Perdidas de carga. Fuente: Autor.Zo = Es la altura geométrica que se mide entre el eje de la tubería municipal, y eleje de la tubería, que sale del tanque hidroneumático o el ducto del tanque dereserva elevado y la salida de agua en estudio.Pr = Presión residual mínima que se requiere en la salida de agua en estudio,donde Pr debe ser mayor o igual a 10 m de presión, en donde esta debe sercomprobada en cualquier aparato sanitario; y la presión residual debe ser: Pr. 6.0 m. de presión y de la compuerta a la salida de una derivaciónprincipal (en este valor no se incluye la perdida de vida útil del medidor de agua). Pr.  6.0 m a nivel del aparato sanitario. Pr. 6.0 m a nivel de una derivación principal.Se debe tener presente que todas estas presiones se lo deben conseguir con uncaudal mínimo.hf = Sumatoria de pérdidas de presión.Las pérdidas de presión o pérdidas de carga por fricción en las tuberías como enlos accesorios, de una instalación, se pierde por el rozamiento que existe entre lasparedes del tubo y el flujo, también cuando hay un cambio de dirección del flujo.Para calcular la perdida de presión en las tuberías se puede usar cualquierfórmula que haya sido comprobada.hfZoPrPh  5.0 mEje de Referencia Arbitrario
  • 571.6.3 PÉRDIDA DE PRESIÓN EN TUBERIASLas pérdidas de carga continuas que se producen por el movimiento del líquido yel rozamiento con las paredes del tubo, se toman por unidad de longitud y sedesigna por la letra J.ILUSTRACION Nº 6. Perdidas de carga por el movimiento de flujo en la tubería.Fuente: www.wiquikimedia.commons.1.6.3.1 “FLAMANT”A lo largo de una tubería de sección constante, con movimiento uniforme, losfactores más importantes son: diámetro, caudal, rugosidad interior, velocidad ypérdida de carga o pérdida de presión.Las diversas experiencias para determinar la pérdida de carga en cualquiertipo de superficie interior, es mediante la siguiente expresión matemática quese considera las más exacta y las más práctica para el cálculo de las pérdidasde presión en las tuberías de instalaciones domésticas y similares dediámetros menores a 2”, se la conoce como fórmula de Flamant (ver apéndiceA.2.).Formulas en función de la velocidad y del caudal respectivamente.Donde:h = Pérdida de metros de presión por cada metro de tubería.C = coeficiente de rozamiento constituido por la tubería.En función de la velocidadEn función del caudal
  • 58V= velocidad del flujo en m/s.Q = caudal que circula por la tubería en m3/s.D = diámetro interior de la tubería en m.De acuerdo al material de la tubería se escoge el valor del coeficiente derozamiento.MATERIAL DETUBERIACOEFICIENTEHierro fundido 0,00031Hierro galvanizado 0,00023Acero 0,00018Cobre 0,00012P.V.C 0,00010TABLA Nº 18.Valores del coeficiente C para formula de Flamant.4En la red de distribución se utilizará tubería de acero, para aquellas mayores de12” y podrá utilizarse PVC para diámetros menores o iguales a 12”. La presión detrabajo será de 1.25 Mpa.5En el caso de las conexiones domiciliarias se realizara después de haber probadola red de distribución, con tubería que puede ser de cobre o polietileno.También se puede aplicar la siguiente ecuación para tuberías de hierrogalvanizado:Pérdida de carga unitaria.Los valores del coeficiente m son:Tubo de acero 0,00023Tubo de plomo 0,000144Instalaciones Hidráulicas y Sanitarias Universidad del Atlántico.5Normas de Arquitectura y Urbanismo corresponde a la codificación de los textos de las ordenanzas N° 3457 y 34774194747*44DqmJ 
  • 59Tubo de fundición 0,00018Donde:J = Pérdida de metros de presión por cada metro de tubería.m = coeficiente de rozamiento constituido por la tuberíaq = caudal que circula por la tuberíaD = diámetro interior de la tuberíaDe acuerdo a la normativa Hidrosanitaria NHE Agua6para determinar las pérdidasde presión por longitud (en m.c.a.) se aplica la siguiente ecuación:( )Donde:V = velocidad, en metros sobre segundo (m/s)D = diámetro, en metros (m)L = longitud de tubería, en metros (m)m = constante del material del tubo, que adopta los siguientes valores:m = 0.00070, acerom = 0.00092, acero galvanizado varios años de usom = 0.00056, cobrem = 0.00054, plásticoPara determinar el diámetro de la tubería a ser utilizado la norma HidrosanitariaNHE Agua recomienda utilizar como valores mínimos los siguientes:Altura de edificio Diámetro del montante en mmQ < 0.9 L/s 0.9 L/s < Q < 1.75 L/s 1.75 L/s < Q < 2.5 L/sMenor a 15 m 25 32 406Norma Hidrosanitaria NHE Agua. Cap.16
  • 60Mayor a 15 m 32 40 50TABLA Nº 19. Diámetro mínimo del montante Altura del edificio.Fuente: Norma Hidrosanitaria NHE Agua. Cap.16.De los numerosos tipos de fórmulas exponenciales aplicables al flujo de aguas entuberías, la de Hazen – Williams, que fue formulada en 1902, ha sido la másutilizada para conducciones de agua, con la debida consideración de los rangosde validez y la exactitud de cada una de ella.Se ha comprobado que los límites de aplicación de la fórmula de Hazen – Williamsestán entre las tuberías de diámetros de 2” (50mm) a 14” (350 mm.).La fórmula de Hazen – Williams en términos del caudal Q es:Si la perdida unitaria = = entonces( )En donde:h = Perdida de fricción unitaria en m/m.Q = Caudal en m3/s.C = Coeficiente de rugosidad. (C decrece al aumentar la rugosidad).D = Diámetro en m.TABLA Nº 20 Valores del coeficiente C de la fórmula de Hazen – Williams.77Instalaciones Hidráulicas y Sanitaria. Ing. Civil. ESP. Sanitaria y ambiental JAIME MAESTRE RODRIGUEZTIPO DE TUBERIA CAsbesto cemento 140De concreto 120P.V.C 150Cobre 130-140
  • 611.6.3.2 Cálculo de pérdida de presión en tuberíaEJEMPLOS:1. DATOSQ= 0,1 l/sV= 0, 5 m/s2L= 6mD= 0,025 mm=0, 0007 (acero)( )( )0,13 mEjemplo utilizando ecuación en función del caudal2. Determinar la pérdida de carga y la velocidad en 6 m de tubería de diámetro½” con una descarga de flujo de 0,26 l/s. suponer que la tubería es de hierrogalvanizado.DATOSC=0,00023Q = 0,28 l/sD = 1/2”SOLUCION:Calculo de la perdida de carga unitaria:0,86 m/m
  • 62Calculo de la pérdida total en el tramo de la tubería Hf :Hf =h x LHf = 0, 86 m/m x6.00 mHf = 5,16 m.Calculo de la velocidad de acuerdo a la ecuación de continuidad:Q = V * AA= = =0,00013 m2V=Utilizando la fórmula de Hazen Williams3. Determinar la perdida de carga de 60.00m de tubería de 4” o 100 mm dediámetro que descarga 1,10 lt/s. suponer que la tubería es de P.V.C.( )Pérdida total en el tramo de tubería:Hf =h x LHf = 0, 00025 m/m x60.00 mHf = 0,015 m.Se presenta en las tablas del apéndice A, las pérdidas de carga para diferentesvalores de coeficientes de rugosidad C.Ejemplos para tubería de hierro galvanizado4. Datosm=0,00023q = 0,10 l/sJ=0,048 m/m (Vertebran 4)d = 1/2”
  • 63FIGURA Nº 43.Ejemplo de pérdida de presión en una tubería de L=10 m. Fuente: Autor.∑hf= longitud*J∑hf = 10 m*0,048 m/m = 0, 48 m5. Datosm=0,00023q = 1,00 l/sJ=0,266 m/m (Ver TABLA Nº 4)d = 1”FIGURA Nº 44. Ejemplo de pérdida de presión en una tubería de L=20 m. Fuente: Edith Cáceres.∑hf=longitud*J∑hf = 20 m*0,266 m/m = 5, 32 m1 m.J = 0.048 m/m 0.48 m/md=12Pulg10 mPérdida de Presión1 m.J = 0,266 m/m 2,66m/md= 1pulg20 mPérdida de Presión
  • 641.6.4 PÉRDIDA DE PRESIÓN EN ACCESORIOS LONGITUDEQUIVALENTEA estas pérdidas se definen como pérdidas de forma, que tienen lugar enestrechamientos o expansiones de la corriente del flujo, codos, válvulas, y en todaclase de accesorios de tubería.ILUSTRACION Nº 7 Pérdidas de presión por accesorios. Fuente: www.wikipedia.com.La presencia de llaves de paso, ensanchamientos, codos, estrechamientos, tees,etc. Introduce perdidas de presión por accesorios en toda instalación, por alterar ladirección del flujo o modificar la velocidad.Para calcular la Pérdida de Presión en Accesorios está se da con el cambio degiro en la circulación de agua (accesorios) se trabaja por el método de longitudequivalente. (Ver apéndice 3).Sin embargo la Norma Hidrosanitaria Ecuatoriana (NHE) de Agua para laspérdidas de carga por accesorios presenta la siguiente tabla, para determinar laperdida de presión en accesorios en longitud equivalente."Tee con flujo en ángulo" "Tee en flujo directo" "Codo 45º"45°FIGURA Nº 45. Accesorios de Tuberías. Fuente: Autor.
  • 65ACCESORIO Factor A Factor BCodo de 45º 0.38 + 0.02Codo radio largo 90º 0.52 + 0.04Entrada normal 0.46 - 0.08Reducción 0.15 + 0.01Salida de tubería 0.77 + 0.04Tee paso directo 0.53 + 0.04Tee paso de lado y tee salida bilateral 1.56 + 0.37Tee con reducción 0.56 + 0.33Válvula de compuerta abierta 0.17 + 0.03Válvula de globo abierta 8.44 + 0.50Válvula de pie con criba 6.38 + 0.40Válvula de retención 3.20 +0.03TABLA Nº 21.Factores para el cálculo de longitudes equivalentes Accesorio.Fuente: Norma Hidrosanitaria NHE Agua.Cap16.Para calcular la longitud equivalente se aplicara la siguiente ecuación:( ( ) ) ( )Donde:Le = longitud equivalente, en metrosA, B = factores que dependen del tipo de accesorio, según TABLA Nº 21
  • 66d = diámetro interno, en milímetrosC = coeficiente según material de tuberíaTUBERIA CAcero 120Plástico 150TABLA Nº 22. Valores de C de diversas tuberías Fuente: Norma Hidrosanitarias NHE Agua. Cap.16.1.6.4.1 Cálculo de pérdida de presión en accesorioEJEMPLOS:1. DATOS:Q= 0,1 l/sCodo 90º 1/2” PVC.Le = 0,6 m (Ver Apéndice A.3)J= 0,0 620 (Ver Apéndice A.2)∑hfaccesorio= J*Le∑hfaccesorio = (1m de Tubería +Le accesorios)*J∑hfaccesorio = (1+0,6)*0,0620=0,0992 m.2. DATOS:Q= 0,1 l/sCodo radio largo 90º 1/2”Según TABLA Nº 21:A = 0,52B = + 0,04d = 29 mmC = 150 (PVC. Ver TABLA Nº 22)J= 0,0620 (Para Q= 0,1 l/s Ver apéndice A.2)
  • 67( ( ) ) ( )( ( ) ) ( )∑hfaccesorio = (1m de Tubería +Le accesorios) * J∑hfaccesorio = (1 + 0,42) * 0,0620 = 0,0889 m.3. DATOS:Q= 0,1 l/sReducción 1/2”Según TABLA Nº 21:A = 0,15B = + 0,01d = 42,5 mmC = 120 (acero Ver TABLA Nº 22)( ( ) ) ( )( ( ) ) ( )∑hfaccesorio = (1m de Tubería +Le accesorios) * J∑hfaccesorio = (1 + 0,26) * 0,1116 = 0,1406 m.Como se observan en los ejemplos las pérdidas no varían en gran magnitud, porlo que al aplicar la ecuación para determinar dichas perdidas no importa utilizar elvalor propuesto de longitud equivalente (Le) del apéndice A.3 según “Flamant”, outilizar la ecuación según la norma Hidrosanitaria NHE8Agua.8Norma Hidrosanitaria Ecuatoriana de Agua.
  • 681.6.5 Normas y Especificaciones Norma Ecuatoriana De La Construcción Nec-11 Capítulo 16 NormaHidrosanitaria NHE Agua. Normas de Arquitectura y Urbanismo corresponde a la codificación de lostextos de las ordenanzas N° 3457 y 3477.Sección sexta: redes deinfraestructura. Art.45.Sistema de abastecimiento de agua potable. NTE INEN 1328:94. Tubería plástica. Accesorios de PVC rígido para presión.Dimensiones básicas. NTE INEN 1744:09. Tubos de polietileno (PE) para conducción de agua a presión.Requisitos.1.7 DISEÑO EN TUBERIAS1.7.1 CALCULO DEL CAUDAL DE DISEÑOLa necesidad de llevar el agua a través de los edificios, hasta los puntos de uso, obliga aestudiar un sistema de conducciones eficientes, fáciles de mantener, con materialesresistentes y apropiados a cada circunstancia. La distribución de las redes debe hacersebuscando la más directa y con el menor número de accesorios que sea posible entre lafuente y los aparatos.El consumo de agua de un inmueble que esté destinado para viviendas, oficinas,comercio o industria, etc. varia con las actividades de sus ocupantes en los diferentesmomentos del día. Para fijar los diámetros óptimos de las canalizaciones que la conducense debe determinar a priori la punta máxima de consumo (Qc) cuyo valor raramentecorresponde con la apertura simultánea de todos los grifos de la instalación, siendo elobjetivo principal de todos los métodos determinar este caudal máximo probable.El máximo caudal probable (Qc) es el dato base para el cálculo de las redes dedistribución de agua, ya que éstas deben estar dimensionadas para esa circunstanciapuntual, tratando de responder a la pregunta de cuantos grifos de los instalados puedencoincidir abiertos simultáneamente en un cierto momento.Resumidamente el problema se puede afrontar partiendo del número de puntos deconsumo de agua que va a tener el edificio y considerar los distintos gastos de agua ocaudales Qmin (caudal instantáneo mínimo) de los aparatos instalados en cada tramo yaplicar a la suma de todos ellos un coeficiente reductor o factor probabilístico (factor de
  • 69simultaneidad), obtenido con arreglo a algún criterio. En ocasiones este coeficiente enlugar de aplicarlo sobre el número de puntos de consumo se hace sobre unidades deequipamientos de aparatos sanitarios (viviendas, cuartos de baño, aseos, cocinas, etc.).Otro procedimiento consiste en obviar el número de puntos de consumo y considerar elcaudal total instalado, obteniendo el caudal probable mediante alguna expresiónprobabilística o empírica, siendo este valor el utilizado en el dimensionado de la red paradeterminar el diámetro de cada uno de los tramos. En cualquier caso el primer paso parael diseño de la red es fijar los caudales instantáneos que han de poder suministrar losdistintos aparatos sanitarios para dar un servicio satisfactorio a los usuarios.En el resumen anteriormente mencionado se da una clara idea que existen diferentesformas y métodos de realizar el cálculo del caudal o gasto para el diseño de tuberías deinstalaciones sanitarias, pero vamos a mencionar el método descrito y explicado enclases.Ejemplo de aplicación 1:FIGURA Nº 46. Distribución en planta para determinación del caudal de diseño. Fuente: El Autor.
  • 70Dependiendo del número de tomas se realizara el diseño del diámetro de la tubería.TABLA Nº 23. Muestra diámetros de tubería para el número de tomas correspondiente.Fuente: AutorCálculo de caudales “MÉTODO AUS”.TABLA Nº 24. Cálculo del caudal de diseño. Fuente: Autor.Nº TOMAS  MIN0-56-1516-2526-3536-45> 45½”¾”1”1 ¼”1 ½”>1 ½”CAUDALESA.U.S. A.F. A.C.2 tinasFregaderoW. ServicioLavandería0.400.150.100.200.400.15--SUBTOTAL 0.85 0.55CAUDAL TOTAL 1.40 l/s
  • 71Piso más DesfavorableFIGURA Nº 47. Distribución en planta para determinación del caudal de diseño. Fuente: Autor.CAUDAL EN COLUMNAS DISTRIBUIDORAS.T ∑Q #GRUPOSFACTOR(Tabla 21)Q. DEDISEÑO1234561.402.804.205.607.007.00510152025250.750.550.530.500.470.471.05 =1.401.542.2282.803.293.29TABLA Nº 25. Cálculo del caudal en columnas distribuidoras. Fuente: Autor.
  • 721.7.2 VELOCIDADLas tuberías deben tener diámetros que permitan la circulación de agua con velocidadesnecesarias para instalaciones sanitarias se establece como velocidad máxima de diseño3.5 m/s, velocidades mayores causan ruidos (golpe de ariete) y sobre presiones quedisminuyen la vida útil de la instalación.1.7.2.1 Golpe de arieteCuando un usuario abre una llave de un dispositivo de plomería, el agua fluye y pone enmovimiento toda una columna de agua en el ramal, la tubería vertical y la maestra,cuando se cierra la llave generalmente de un modo abrupto, el agua reacciona a lainterrupción con fuerza contra el extremo cerrado de la tubería .Esto no sólo produceruido, sino que puede causar daños en la misma. La cura para el golpe de ariete, es lacreación de bolsas de aire dentro del sistema de tuberías, de manera que el impulso deagua se consuma por la compresión del aire en vez de golpear en la tubería.“La velocidad máxima de flujo en tuberías durante períodos de demanda pico debe ser de2.5 m/s, como valor máximo, puesto que cuando se aproxima a los 3 m/s se incrementa elriesgo del golpe de ariete. Las velocidades altas producen ruidos en forma de silbidos,erosión en tuberías, el peligro de choques hidráulicos, etc., por lo que se debe evitarexceder el límite de los 3.0 m/s. Una velocidad adecuada de diseño puede considerarsede 2.5 m/s.” Fuente: (Instalaciones Hidráulicas y sanitarias en edificios, VelocidadMáxima, 2006, pg-81)1.7.3 PERDIDAS DE PRESION. El cálculo en función a la presión en el piso más desfavorable (piso superior) debe sermínimo 6m. Sin considerar la pérdida de presión por el medidor. Identificamos aparatos donde se producen las mayores pérdidas de presión.1. Entre más lejos de la columna, más pérdida.2. La cota de salida de agua del aparato sanitario (Tramo donde circula la mayorcantidad de agua es donde más pierde la presión) en nuestro caso el aparato másdesfavorable es la ducha
  • 73Ejemplo de aplicación 2:TABLA Nº 26. Cálculo de pérdidas de presión. Fuente: Autor.TRAMO CAUDAL DIÁM.LONGITUD(L)LONGITUDEQUIVAL.(Le)J% V m/s∑hf(L+Le)Jabcdefgh0.100.100.100.300.450.600.801.40½”½”½”½”½”¾”¾”1”200+1.800.502.500.503.004.002.000.500.60.20.20.20.2+0.800.20.201.500.0480.0480.0480.3300.2300.3200.6300.4800.500.500.501.491.431.912.542.630.2200.0350.1350.2310.9201.3441.3860.9601234561.401.562.222.803.293.291”1 ¼”1 ½”1 ½”1 ½”1 ½”2.202.202.202.200.306.000.900.400.500.500.501.500.4800.1300.1200.1900.2400.2402.631.561.672.162.462.461.4880.3380.3240.5130.1921.800Plano (m) semide en elproyectoVer tablaApéndice A.3No pasede3.5m/s∑=9.886
  • 74NOMENCLATURATramo.- Nomenclatura desde el aparato más desfavorable.Caudal.-Cálculo en derivaciones, columna, distribuidor.Diámetro.- de acuerdo a la tabla de pre-dimensionamiento.Longitud.- medición en planos de Hidrosanitarias.Longitud equivalente.- ver apéndice A.3.J y V.- ver apéndice A.2.∑hf.-∑f presiones = (L+ Le) * JLONGITUD EQUIVALENTE:(*) Si no se encuentra en la tabla se aumenta a un diámetro comercial.(*) Revisar que la velocidad no pase de 3 m/s caso contrario tendremos golpe de arieta.(*)∑hf en derivación que no pase de 6m, caso contrario en los 2 casos aumentar eldiámetro.
  • 751.7.4 DIMENSIONAMIENTO DE TUBERIAS.La finalidad de esta metodología de cálculo es la de difundir una forma sencilla de obtenerlos diámetros mínimos requeridos en una instalación hidráulica, garantizando el suministrode agua adecuado y necesario, lo cual redundará en un eficiente funcionamiento ; asícomo en un ahorro substancial en el costo de la instalación.La velocidad máxima debe ser  3.5 m/sSi es mayor la velocidad se cambiará a un mayor diámetro para conseguir que lavelocidad del agua este por debajo del tolerable. Por tanto se requieren dar a las tuberíasdiámetros convenientes.Como primera observación se puede tomar como referencia los valores de la tabla N° #que está incluida en los anexos.1.8 PRESIONES PARA TANQUE HIDRONEUMÁTICO1.8.1 PRESION MAXIMA, PRESION MINIMA.1.8.1.1 SISTEMAS HIDRONEUMÁTICOS.FIGURA Nº 48. Esquema sistema hidroneumático. Fuente: Instalaciones Hidráulicas y sanitarias en edificios,Sistemas Hidroneumáticos, 2006, pg-25, Fig. ° 2.8.
  • 76Entre los diferentes sistemas de abastecimiento y distribución de agua en edificiose instalaciones, los Equipos Hidroneumáticos han demostrado ser una opcióneficiente y versátil, con grandes ventajas frente a otros sistemas; este sistemaevita construir tanques elevados, colocando un sistema de tanques parcialmentellenos con aire a presión. Esto hace que la red hidráulica mantenga una presiónexcelente, mejorando el funcionamiento de lavadoras, filtros, regaderas, llenadorápido de depósitos en excusado, operaciones de fluxómetros, riego poraspersión, entre otros; demostrando así la importancia de estos sistemas endiferentes áreas de aplicación.Los Sistemas Hidroneumáticos se basan en el principio de compresibilidad oelasticidad del aire cuando es sometido a presión, funcionando de la siguientemanera: El agua que es suministrada desde el acueducto público u otra fuente, esretenida en un tanque de almacenamiento; de donde, a través de un sistema debombas, será impulsada a un recipiente a presión (de dimensiones ycaracterísticas calculadas en función de la red), y que posee volúmenes variablesde agua y aire.Cuando el agua entra al recipiente aumenta el nivel de agua, se comprime el aire yaumenta la presión, cuando se llega a un nivel de agua y presión determinados(Pmáx), se produce la señal de parada de bomba y el tanque queda en lacapacidad de abastecer la red; cuando los niveles de presión bajan, a los mínimospreestablecidos (Pmín) se acciona el mando de encendido de la bombanuevamente. Como se observa la presión varía entre Pmáx y Pmín, y lasbombas prenden y apagan continuamente.Usualmente los encargados de los proyectos consideran un diferencial de presiónde 10 m.c.a, lo que puede resultar exagerado, ya que en el peor de los casos lapresión varía permanentemente entre 5 y 15 m.c.a. Este hecho es el que losusuarios notan, ya que estas variaciones en la presión se traducen enfluctuaciones del caudal de agua. Además, el sistema de calentamiento de aguavariará su temperatura en función del caudal. En efecto, el caudal de 15 m.c.a esun 35% superior al que se tiene, si la presión es de 5 m.c.a. Una instalación consistema hidroneumático, calculado según lo anterior, consumirá un 18 % más deagua por el hecho de tener que aumentar la presión sobre el mínimo, esteaumento conlleva a una pérdida de energía importante.Mientras mayor sea el diferencial de presión y menor el tiempo entre partidas delos motores, más pequeña resulta la capacidad del tanque de presión.
  • 77AireAguasalida de aguaentrada de aguaValvula ChecP mín= 21.52mP máx= 36.52m15cmValvula ChecBTodo sistema hidroneumático opera con dos presiones:Presión mínima: Es conocida también como presión manométrica y hace operar elequipo de bombeo. Esta presión es la suma de los siguientes factores: la altura desucción y las pérdidas de energía en la tubería de succión de la bomba, las pérdidas deenergía en la tubería hasta la descarga más alejada del hidroneumático y la presiónmínima de operación requerida en la descarga más alejada.Presión máxima: Es la presión máxima de operación de la red hidráulica y detiene elequipo de bombeo. Esta presión es igual a la presión manométrica más la presióndiferencial; esta presión no debe exceder el valor máximo establecido por el fabricantepara evitar daños al tanque presurizado. La presión diferencial se calcula basándonos enel volumen de agua y aire más adecuado, para obtener la máxima extracción de aguaposible, dejando siempre un nivel de agua no menor del 20% del tanque presurizado,llamado sello de agua, para poder mantener el aire comprimido siempre dentro de dichotanque, sin que escape hacia la red de distribución.(Instalaciones Hidráulicas ysanitarias, Sistemas hidroneumáticos,2006, pg. 113)FIGURA Nº 49. Esquema de Tanque Hidroneumático. Fuente: AutorEjemplo de aplicación 1Presión en tanque hidroneumático.Pr = 1.00m (colocado a la salida del aparato sanitario)
  • 78hf = 9.62 (Ver tabla calculada No. 26)Pmín= 10.90 + 1.00 + 9.62Pmín = 21.52m.Pmáx. = Pmin + 15Pmáx. = 21.52 + 15Pmáx. = 36.52 m1.8.2 PERDIDA DE PRESION EN EL MEDIDOR DE AGUA1.8.2.1 CÁLCULO DE PÉRDIDA POR EL MEDIDOR DE AGUAILUSTRACION Nº 8 Medidor de agua tipo. Fuente: www.wiquipedia.com.Las pérdidas por fricción están basadas de acuerdo al consumo de la instalación y deldiámetro del medidorEn cada departamento hay un medidor de agua el cual nos debe de recomendar laempresa de agua potable para usarse.Cálculo de pérdidas de presión en cada piso cuando hay medidor.Ejercicio de aplicación:Revisar para la pérdida de presión en el medidor el caudal en m3/h con el diámetro de latubería (mm) que ingresa al medidor, en este caso vamos a calcular con el medidor de latubería.
  • 79hm04.5h1s3600xl1000m1xsl40.1Q33Pérdida de presión en medidor = 5m.TRAMO H.Caudal y diámetro. Q = 1.40 l/s d = 1” = 25mm(Medidor)Pmin = Zo + Pr + hfPmin = [(0.30+ (2.20*4)+1.80)+1.00+ (9.62 + 5.00)]Pmin = 26.52 mPmax = Pmin+15Pmax = 26.52+15Pmax = 41.52 mNota: Con estas presiones (P. mínima y P. máxima) debe trabajar el tanquehidroneumático para que no disminuya la presión en los aparatos sanitarios. En cada piso hay un medidor de agua por tanto 5.00 m de pérdida de presión encada piso.1.9 SISTEMAS DE AGUA CALIENTE1.9.1 SISTEMA INDIVIDUALSe abastece de agua caliente a los edificios en el cual se requiere un uso bajo omediano de agua caliente para producir los caudales necesarios de aguacaliente, se utiliza tanques individuales, los mismos que tienen como baseprincipal para la proporción de calorías, energía eléctrica, gas, energía solar.
  • 80FIGURA Nº 50: Sistema individual, Fuente: El Autor.Agua calinteAgua fría2cmFIGURA Nº 51: Representación de la disposición de agua caliente y agua fría, Fuente: El Autor.1.9.1.1 DUCHA ELECTRICALa ducha eléctrica es un aparato que permite el calentamiento del agua el mismono necesita de tubería del agua caliente para su instalación, el agua ingresamediante la tubería y reposa en el cabina de la ducha, una gran desventaja es elhecho del gran consumo eléctrico que va desde 1500 a 5000 W.El mecanismo que proporciona el calor a la ducha es una resistencia que seencuentra en una cavidad de la cual parten los cables de energía eléctrica y se losconecta directamente al medidor, en una ducha manual para que los cables no secalienten se coloca un switch.En las duchas eléctricas automáticas la diferencia es que poseen en la partesuperior del mismo placas de neopreno o caucho de llanta y contactos, almomento que el agua ingresa a la cabina la presión ejercida produce que la placaAgua FríaAgua CalienteT
  • 81se eleve y los contactos se cierre entre los dos contactos y de esta manera lacorriente eléctrica pasa de cable a la resistencia.FIGURA Nº 52. Esquema de ducha eléctrica, Fuente: Autor1.9.1.2 CALENTADOR ELECTRICOLos calentadores eléctricos se presentan en dos tipos que son de acumulación yde calentamiento rápido.En la siguiente imagen se representa un calentador eléctrico de acumulación estáformado de un material aislante metálico interior de recubierto de lana devidrio, con el objetivo de impedir la radiación del calor, posteriormente se colocaun tol exterior toda esta estructura recubre el agua a presión que se encuentra enel interior del sistema.Posee además una válvula check para impedir que el agua caliente regrese alcaudal de agua fría, estos depósitos pueden tener una o dos resistenciaseléctricas las mismas se encuentran controladas con un termostato,comercialmente existe tanques de 20, 30, 40 y 60 galones y la potencia quenecesitan va desde 900 y 1500 W y en depósitos de calentamiento rápido inclusoa 3000W, la temperatura óptima en un calentador eléctrico se encuentra entre60ºC si la temperatura supera a la mencionada anteriormente se considera comopérdida de energía y se provocaría que en las instalaciones se formen corrosionesy calcificaciones.Entrada de aguaFibra de vidrioNeopreno o cauchoCabeza de pernosNiquelina
  • 82FIGURA Nº 53: Esquema de un calentador eléctrico, Fuente: El Autor1.9.1.3 CALENTADOR A GASLos calentadores a gas son en la actualidad un mecanismo muy utilizado enviviendas que requieren de bajo consumo de agua caliente por su sencillez yeconomía, existen dos tipos el instantáneo y el que se compone de un tanqueacumulador.El calentador instantáneo permite la elevación de temperatura del agua a medidaque se la utiliza otro factor que interviene en la temperatura es el caudal, medianteel encendido automático a través de una pila o manualmente el quemador seactiva al momento de que se abre el grifo y el agua comienza a circular por elserpentín de cobre, el quemador se apaga al momento de que se deja de utilizar elagua.
  • 83FIGURA Nº 54: Esquema de un calentador de gas, Fuente: el Autor.Los calentadores de agua con tanque acumulador proporcionan un caudal ytemperatura constante posee un volumen de acumulación de 100 y 300 ltpermitiendo alcanzar temperaturas entre 40 y 70 „C la misma es controlada por untermostato.Su cobertor es metálico y posee aislamiento térmico en la parte interior del mismoexiste un dispositivo de control de temperatura que permite que la válvula de gasse cierre cuando la temperatura del agua excede los límites establecidos y se abrecuando ha disminuido la temperatura.Los calentadores de gas presentan las siguientes desventajas como lo son lautilización del gas ya que proporciona la emisión de gases y debe ser instalado enlas zonas exteriores a la edificación, su costo es de 4 a 5 veces mayor al delcalentador eléctrico.1.9.1.4 TANQUE CALENTADOR CON ENERGIA SOLAREl método más común de calentador solar es el de termo-sifón el mismo secompone de un tanque elevado y un panel colector en la parte inferior.Este sistema opera cuando el agua fría ingresa al tanque y desciende por el panelsolar, con la elevación de temperatura producida por los rayos solares el agua sehace más ligera y permite que el agua suba hacia la parte superior del tanque sealmacene en el mismo y luego salga por la tubería de agua caliente, a mismaposee una válvula check.ValvulaGASAguaCalienteAguaFríaSerpentin de cobre omaterial transmitible de calor
  • 84FIGURA Nº 55: Esquema de un calentador con energía solar, Fuente: el Autor.Cuando la distancia entre el punto superior del colector y el punto inferior deltanque es amplia existe más flujo de agua pero su temperatura baja mientras quecuando la distancia es menor la temperatura se elevara, también se debeconsiderar la diferencia de temperatura del agua entre el tanque y el colector yaque si es elevada existirá más flujo del agua.Al momento de fijar un panel solar se debe verificar una óptima posicióndependiendo de cómo es el clima y también considerando la posición del sol acontinuación se detalla la posición del sol durante todo el año.FECHA POSICIÓN DEL SOL21 de MarzoAbrilMayo21 de JunioJulioAgostoSeptiembreOctubreNoviembre21 de DiciembreEneroFebreroPerpendicular sobre EcuadorLado NorteLado NorteExtremadamente al norteLado norteLado nortePerpendicular sobre el EcuadorLado surLado surExtremadamente al surLado surLado surTABLA Nº 27: Posición del sol en Ecuador, Fuente: AutorValvula check Lana de vidrioTool delgado 2 - 3 mmAguaCalienteAgua CalienteAgua FriaAguaFriaAgua CalienteRadiación SolarAgua FríaAgua FríaAgua CalienteTERMO - SIFON
  • 85La absorción de los rayos solares equivale aproximadamente al seno del ánguloformado entre los rayos solares y el colector, el ángulo de inclinación mínima paraun panel solar termo-sifón es de 20º a 30º del plano horizontal al colector.1.9.2 SISTEMA CENTRALIZADOSe les incrementa en los sistemas en los cuales lo tanques individuales dejan deser económicos en nuestro país se diseña edificios tales como los hoteles, centrosde salud y centros deportivos. Generalmente es este sistema la utilización de laenergía es a base de diesel por los costos y por el rendimiento en su operaciónque le utilizaron para energía eléctrica o carbón.FIGURA Nº 56: Esquema de un calentador con energía solar, Fuente: Autor.1.9.2.1 SISTEMA ABIERTONo requiere un requerimiento de agua caliente permanente Ejemplo: Residenciade estudiantes, hoteles, condominios de 1era categoría.
  • 86FIGURA Nº 57: Esquema de un sistema abierto, Fuente: Autor.1.9.2.2 SISTEMA CERRADOEn los cuales el requerimiento sea indispensable para el abastecimiento de aguaconstante durante todo el día: Hospitales, Hoteles, Clínicas de PrimeraPara el sistema centralizado hay que: Dimensionar el Caldero Tanque Acumulador Red de tubería de agua caliente
  • 87TABLA Nº 28: Fórmulas para calcular la potencia y volumen en un sistema cerrado, Fuente:(Materia de Instalaciones Sanitarias, Arq. Geovanny Paula).Viviendas y hoteles Residencias, complejos deportivos, etc.cal/hora)60(6040tToVPToToVoVV = Volumen del tanque acumuladorexpresado en litros (l)Vo = Volumen de agua caliente a 40ºCconsumido en todos los aparatos sanitarios enun solo uso.To = Temperatura media del agua fría.P = Potencia del caldero expresado enkilocalorías sobre hora.t = Período del primer calentamiento para eltanque acumulador, generalmente se toma 2horas.PtVToVToKttPToVoK.)60()40()1()10(K = Calorías necesarias para elevar latemperatura del agua desde To hasta 40ºC.t1 = Tiempo que se asigna para elfuncionamiento de los aparatos sanitarios quedispongan de agua caliente. (Varíageneralmente de 20 a 30 minutos) se calcula enla fórmula en fracciones de hora.
  • 88FIGURA Nº 58: Esquema de un sistema cerrado, Fuente: Autor1.10 TANQUE HIDRONEUMÁTICOLos tanques hidroneumáticos convencionales son depósitos cilíndricos de hierrogalvanizado , este está constituido por cámaras separadas por una lámina decaucho ¨neopreno¨ los mismos antes de ser utilizados poseen aire a presiónatmosférica, al momento de instalarlos son abastecidos por el agua que lasbombas con motor eléctrico les proporcionan, a medida de que el agua ingresa aldepósito el aire acumulado va hacia la parte superior del tanque y la presiónexistente en el aire permite que el agua tenga la suficiente presión para llegarhasta el aparato sanitario más desfavorable.
  • 89La manera de controlar la presión en el tanque hidroneumático se lo realizagracias a un manómetro que está ubicado en la cámara de aire y este a su vezactiva o desactiva el contactor que hace que se active o no el equipo de bombeo.Una vez que se alcanzado la máxima presión un interruptor de presión abre elcircuito eléctrico de la bomba y esta deja de funcionar y cuando se obtiene unapresión mínima el circuito eléctrico se cierra funcionando la bomba nuevamente,cuando las edificaciones son medianas o grandes se puede utilizar una válvula decontrol de aire o un compresor que intervienen al momento de que el aire porefecto del agua se desplaza a la parte superior de tanque esto se lo realiza por lapérdida de aire que se absorbe en el agua por el contacto directo entre los dos.En caso que las presiones en una edificación rebasen la necesidad de 60 m depresión, este sistema no se aplica, razón porque las tuberías interiores, accesoriosque intervienen en el diseño resisten presiones menores a 60 m, por lo que originadaños a los aparatos sanitarios.Para un buen funcionamiento del equipo hidroneumático es necesario colocarentre la bomba y el tanque una válvula de paso y otra válvula check (de pasohorizontal); siendo la válvula check la que evita el regreso del agua a la bomba yevitar algún daño; mientras que la válvula de paso nos permite purgar el tanquehidroneumático para evacuar la presencia de aire en la cámara de aire; también serecomienda que para evitar el ingreso de una posible succión de aire por falta deagua en el tanque cisterna se coloque 1 dispositivo controlador de niveles (radar)para que envíe la señal a la bomba solo cuando exista agua.La función máxima que regula al tanque es 60 metros de presión con unavariación de 15 metros, es decir la presión mínima va a ser de 45 metros depresión, con esta diferencia se obtiene mayor eficiencia en los diseños sanitarios.
  • 90FIGURA Nº 59: Esquema de un tanque hidroneumático, Fuente: AutorVa= litros de agua que pueden ser utilizados entre ciclos de bombeo.Qb= Caudal de bombeo (lt/min)Nc= Número de ciclos por hora programado para el funcionamiento delequipo de bombeo.Qb= Se determinará de acuerdo con el tipo de edificio y el número deaparatos sanitarios proyectados con el diseño.Tipo deEdificioNº deAparatosCaudal porAparato (lt/s)Capacidad mínimade la bomba (lt/s)Vivienda1 – 2526 – 5051 – 100101 – 200201 - 4000.0380.0320.0220.0190.0180.5122.54Hotelesy1 – 5051 – 100101 – 2000.0410.0350.0281.523.515cm60 cm de Presión Máxima45 cm de Presión MínimaAguaAireVálvula Purgar Valvula CheckCisternaNivel mínimoBNivel máximoRadarManometroContactorAl medidor (Switch)
  • 91clubs 201 - 400 0.022 6Hospitales1 – 5051 – 100101 – 200201 - 4000.0630.0510.0380.3213.558Escuelas1 – 1011 – 2526 – 5051 – 100101 - 2000.0950.0630.0510.0380.0320.51234Oficinas1 – 2526 – 5051 – 100101 – 150151 – 250251 - 5000.0790.0570.0440.0410.0350.0281.5234.568.5TABLA Nº 29: Coeficientes Qb, Fuente: AutorEl valor de Nc (ciclos/hora) se adopta en función de la potencia del motor.NcPequeños equipos de BombeoMedianos equipos de BombeoGrandes equipos de Bombeo20 – 30 ciclos/min.10 – 20 ciclos/min.6 – 8 ciclos/min.TABLA Nº 30: Valor de Nc, Fuente: Autor
  • 92El volumen útil del tanque hidroneumático se calcula.PmPM1PmVoVuEl valor de las presiones debe colocarse en atmósferas 1Atm= 10 metros decolumna de agua (m.c.a).Volumen total Vt= 1.10 Vu (Se aumenta un 10% para el espacio ocupado por lastuberías de entrada y salida y por la membrana).1.10.1 CALCULO DE PRESIONESFIGURA Nº 60: Esquema de presiones, Fuente: Autor1.10.1.1 Teorema de BernoulliP=Z0 + Pr + ∑hfLas presiones hidráulicas dotadas por la red municipal sufre variaciones lasmismas que están dadas por el lugar y la hora por tanto la presión de la redmunicipal es variable por lo que se requiere para un buen funcionamiento que laPr>=6mMEDIDORRED MUNICIPALZoPrhfPresión EstáticaPresión DinámicaP
  • 93presión sea mínima en solvencia para que preste el servicio de funcionamiento ysea capaz de llegar al último aparato sanitario.“A mayor presión mayor velocidad mayor cantidad de agua”.1.10.1.2 Presión EstáticaCuando no hay consumo de agua (se lo representa con una línea horizontal).1.10.1.3 Presión DinámicaCuando se abre un grifo, hay movimiento circulatorio de agua. La inclinación va avariar dependiendo de factores como pérdidas de presión, accesorios, aparatos,que hacen que en su interior que por la presencia de rozamiento haya pérdida defuerza y que estas se oponen a la circulación del líquido.1.10.1.4 Presión.- Viene dado en m.c.a. (metros de columna de agua) y enKg/cm².Viene dado en m.c.a. (metros de columna de agua) y en kg/cm2.- 1 Kg/cm2=10m.c.aLas fuerzas internas tienen que ver con el grado de lisura en el interior deaccesorios, tuberías es decir tienen que ver con el grado de acabado de interiores.FIGURA Nº 61. Teorema de Bernoulli.Fuente: Hidráulica, Ven Te Chow, Presión en Tuberías.TEOREMA DE BERNOULLIP= Zo + Pr + ∑hfP= Presión mínima (estática) que se requiere en la fuente de abastecimiento- Fuente primaria (Red Municipal)- Tanque Hidroneumático.- Tanque elevadoInteriorAccesoriosTuberíasFlujo de Agua
  • 94Zo=Es la altura geométrica que se mide entre.- El eje de la tubería municipal.- El eje de la tubería que sale del tanque hidroneumático o- El fondo del tanque de reserva elevado con respecto al aparato sanitario enestudio.Pr=Presión residual mínima que se requiere a la salida mínima del agua enestudio.Pr≥ 1 m. (metro de presión) Salida del aparato sanitario.Si la comprobación se la realiza en cualquier aparato sanitario (a nivel de aparato),y este Pr debe ser ≥ 6,00 si la comprobación se lo realiza a la salida de unaderivación principal (en este valor se incluye la perdida de presión a la salida delmedidor de agua).Salida de Aparato Sanitario Pr ≥ 1,00 m.Salida a la derivación principal Pr ≥ 1,00 m.Esta se la debe conseguir con el caudal mínimo.∑hf = Sumatoria de perdida de presión.- Se pierde tanto en las tuberías comoen los accesorios, se pierde por el rozamiento en las paredes del tubo, accesoriosesta viene dada por el rozamiento en las paredes por el cambio de dirección en elflujo produciendo calor.1.10.2 CALCULO DE PERDIDAS DE PRESION EN TUBERIASPara calcular la perdida de presión en tuberías se puede utilizar cualquier fórmulaque haya sido primeramente comprobada.FLAMANT4/194/74/7*4.4DqmJ  Perdida de carga unitaria.Donde:J = Pérdida de metros de presión por cada metro de tubería.
  • 95m = Coeficiente de rozamiento constituido de la tuberíam = 0.00023.q = Caudal que circula por la tuberíaD = Diámetro interior de la tubería.1.10.3 CALCULO DE PERDIDA DE PRESIÓN EN ACCESORIOS.Para calcular la pérdida de presión en los accesorios, por el cambio de giro,velocidades, etc., a través del método de longitud equivalente (Apéndice A.3). Por el método de longitud equivalente.Longitud equivalente = Le = 0.60hf accesorios = longitud equivalente * Jhf= tubería + accesorioshf= (1,00 + 0.60) * 0.048 m/m))hf =0.0768m1.11 TANQUE DE RESERVAEl tanque de reserva se lo utiliza en edificaciones que no están servidas de aguaen forma directa, podemos disponer de dos tipos tanque alto y bajo.Codo 1/2"Codo 1/2 Le=0.6Tee flujo en ángulo Tee flujo en ánguloCodo 45º
  • 96El tanque de reserva deben estar construidas con materiales que no alteren lascaracterísticas del agua, generalmente son de hormigón armado, pudiendo ser deladrillos en tanques de poca capacidad.El tanque alto se ubicará en la parte alta del edificio si constructivamente es viable.Desde aquel tanque se distribuye el agua a los artefactos de la misma. En eltanque se debe colocar una llave de paso a flotante automático que impide eldesborde del agua.El tanque bajo o tanque de bombeo se los utiliza cuando se tiene edificios quetienen zonas por encima del nivel piezométrico medio y que a ninguna hora del díadisponen de agua. Este tanque también cuenta con una llave de paso a flotante,desde allí se bombea el agua al tanque de reserva o al tanque hidroneumáticosegún sea el caso.Para disponer de estos tanques es necesario considerar el número de personasestimado que utilizarán el edificio, la dotación de agua o cantidad que se asignepor persona y las bondades del sistema de abastecimiento municipal de agua.1.11.1 PARA CONSUMO DOMÉSTICOLa capacidad del tanque de reserva deberá ser calculada para abastecer de aguadurante todo el día sin la necesidad de aprovisionarse de nuevo. Para el cálculodel volumen del tanque de reserva se requiere de los siguientes valores:1) Número de personas que se asignan para ubicar el edificio, para vivienda de 6a 7 por departamento. Para el caso de oficinas promedio de 1 persona porcada 1 a 1.5 metros cuadrados.Para otro tipo de edificación (por el uso correspondiente o la actividad adesarrollarse en el mismo).2) Para determinar la cantidad de agua se deberá utilizar los valores que seindica en la tabla Nº 25.3) Deficiencia de agua hay que prever el agua para más de 1 día como volumenmínimo, hasta el máximo que se crea adecuado por el técnico en el número dedías que se haya previsto para el proyecto.Vd = (número de personas) x (dotación) x (número de días).
  • 97Ubicación.- de preferencia fuera de la estructura del edificio con una cota tal quepermita que la bomba trabaje con carga de succión (nivel del líquido a una alturamayor que la tubería de entrada del impulsor de la bomba).EN EL CASO DE 2 TANQUES (Tanque Bajo y Tanque Alto)El volumen para consumo doméstico debe ser repartido de forma proporcional enlos 2 tanquesBH1.50a2.50BombaTanqueHidroneumáticoCARGA DE SUCCIÓN0.30Mayor eficienciaFIGURA Nº 62. Tanque de reserva bajo para consumo doméstico. Fuente: El AutorFIGURA Nº 63. Tanque de reserva bajo con carga de succión. Fuente: ElAutor
  • 98Zo= altura.Al trabajar con un tanque elevado, con menos capacidad de almacenamiento deagua se evita elevar cargas sobre el edificio puesto que cada metro cúbico deagua pesa 1 tonelada, por tanto habría que considerar este peso en el cálculo dela estructura para cargas verticales y horizontales (viento y sísmica).La regulación de los niveles se localiza de la siguiente forma, se controla el tanquebajo con la ayuda de un flotador, el nivel mín. se controla mediante un controladorde niveles el cual está regulado al encendido de la bomba dejando un nivel mín.de 10 a 15 cm bajo la tubería de succión.En el tanque alto se encuentra conectado con la tubería de bombeo el mismo quepara determinar el nivel máx. y min nos apoyamos con un controlador o radar.La altura entre el nivel inferior del tanque bajo con el nivel máximo del tanqueelevado se lo debe calcular con la fórmula de Bernoulli y se la conoce como Zo.FIGURA Nº 64. Tanque de reserva bajo y alto Fuente: El Autor.
  • 991.11.2 PARA USO CONTRA INCENDIOSLa cantidad de agua destinada para combatir incendios se obtiene multiplicando elcaudal previsto para el edificio por el tiempo de protección determinado deacuerdo con las normas.V= caudal * tiempoCaudal mínimo es de 5 l/s que equivalen al requerido cuando funcionen 2mangueras en forma simultánea (cada manguera = 2.5 l/s), el tipo de protecciónvaría de ½ a 4 horas.Volumen Mínimo de Protección:V = 5 l/s * 30 min.V = 9000 litros.Este volumen debe ser almacenado en un tanque de reserva bajo existiendo parael efecto 3 modalidades de almacenamiento.1.11.2.1 Tanque cisterna mixtaSe puede almacenar en el mismo tanque de uso doméstico separando los dosnieles, la tubería de las bombas se coloca a diferente nivel.Para este tipo de almacenamiento del agua contra incendios debe cumplir lassiguientes condiciones: Debe estar compartimentado para realizar la limpieza de los mismos. La toma de agua para uso doméstico esté por encima de la de las bombascontra incendios.
  • 100FIGURA Nº 65. Tanque cisterna mixta,Fuente:( http://issuu.com/leandroeara/docs/incendio)1.11.2.2 Tanques mixtosEl agua para uso doméstico y contra incendios compartirá un mismo tanqueelevado. Los tanques de bombeo que sirvan a los tanques mixtos deberán estarseparados como mínimo 0,50 del filo interior de la pared del sótano que den aterraplenes.El tanque mixto logra que el agua se renueve y evita la posibilidad de que sedeteriore.FIGURA Nº 66. Sistema de tanque mixto,Fuente: (http://issuu.com/leandroeara/docs/incendio)
  • 1011.11.2.3 Tanques exclusivos para incendiosLa reserva de agua tanto de consumo doméstico y contra incendio puede estar envarios tanques.FIGURA Nº 67. Tanques exclusivos para incendios. Fuente: AutorFIGURA Nº 68. Tanques exclusivos para incendios separados. Fuente: Autor
  • 1021.12 EQUIPOS DE BOMBEOEntre los distinto tipos de equipos de bombeo los más recomendados son lasbombas centrifugas ya que posee un amplio rango de capacidades, presión ydisponibilidad.Se presentan en tres casos que debemos calcular:1) A través del tanque hidroneumático.2) A través de un tanque elevado.3) Al sistema de protección contra incendios.La potencia se lo fija en caballos de fuerza (en el sistema ingles HP).Para determinar la potencia de los equipos de bombeo en HP se utiliza lasiguiente fórmula de manera general:Qb= Caudal de bombeo en litros por segundo.Hb= Altura de bombeo en metros.Eficiencia = La eficiencia de la bomba (%), viene dada en ocasiones por elfabricante.1.12.1 TANQUE HIDRONEUMÁTICOLos equipos de bombeo sirven para conducir el agua del tanque bajo hasta la redde distribución.Para poder seleccionar adecuadamente el equipo de bombeo, se debe tomar encuenta la presión máxima de operación, así como el gasto máximo requerido porla red hidráulica.Para la determinación de la potencia del equipo de bombeo en HP de debeprimero determinar el Caudal de bombeo Qb y Altura de bombeo Hb. El Qb se lo halla calculando el número total de aparatos sanitarios ymultiplicandos por el caudal mínimo unitario por aparato. Ver tabla N° 29 La altura de bombeo es igual a la presión máxima en metros de presión, sedebe colocar la altura de bombeo y la eficiencia para todos los catálogos de
  • 103bombas cuando no es posible se adopta como eficiencia en 70 o 80% enpromedio.FIGURA Nº 69. Equipo de bombeo a través de un tanque hidroneumáticoFuente: El Autor.Ya que las bombas centrifugas son versátiles se recomienda utilizarlas enconjunto con el sistema hidroneumático.ILUSTRACION Nº 9. Bomba centrifuga normalizada marca Pedrollo. Fuente: Catálogo de bombas marca Pedrollo.Es permitido el uso de una bomba solo en casos de viviendas unifamiliares; y enotro tipo de edificación deberá contar con dos o más unidades de bombeo. Latabla siguiente indica el número de bombas según el porcentaje del caudalmáximo y el total del caudal de bombeoNo. de bombas % de Qmáx Total Q de bombeo (l/s)2 100 2003 50 1504 35 140TABLA Nº 31. Número de bombas y caudal de bombeoFuente: Sistemas de Bombeo; J.W.J. de Wekker V.SucciónFluídoBombaHidroneumáticoTanqueMedidorCisternaBH
  • 1041.12.2 TANQUE ELEVADOLa capacidad del equipo de bombeo se determina en base al volumen dealmacenamiento del tanque elevado. La instalación de más de una bomba serecomienda que se lo realice en paralelo, logrando de esta manera alternar el usode las mismas y así prolongar la vida útil, además facilita el mantenimiento de losequipos. Cada equipo deberá lograr suministrar el gasto máximo.Al utilizarse una solo bomba, esta deberá funcionar a diesel o eléctrico con fuentede energía independiente y en caso de tener bomba doble, una deberá ser adiesel y la otra eléctrica, dos a diesel o dos eléctricas con grupo electrógeno.Para determinar la potencia del equipo de bombeo se debe calcular primero elcaudal de bombeo Qb y la altura de bombeo Hb.Qb= Caudal de bombeo en litros por segundo.Hb= Zo + P residual + ∑hf.FIGURA Nº 70. Equipo de bombeo a través de un tanque elevado. Fuente: Autor
  • 105Donde:Hb= Altura de bombeoPr= presión residual es igual a cero.Zo= altura desde el fondo del tanque bajo hasta el nivel del tanque alto.∑hf= se lo obtiene considerando las pérdidas de presión en la tubería de succión ylas pérdidas en la tubería de bombeo.Para fijar el diámetro de las tuberías de succión debe tomarse las siguientesconsideraciones: La tubería de bombeo debe tener el diámetro el diámetro que permita lacirculación de agua con una velocidad menor o igual a 1,5 m/seg. El diámetro de la tubería de succión se toma igual a la de tubería debombeo y de preferencia un diámetro comercial mayor. Para sistema a través de un tanque elevado igual que en el caso anterioreficiencia igual al 70 o 80%.Los motores eléctricos que accionan las bombas deberán tener un margen deseguridad que las permita cierta tolerancia a la sobrecarga y deberá preverse lossiguientes márgenes: 50% aprox. para potencia de la bomba hasta unos 2 Hp. 30% aprox. para potencia d la bomba hasta unos 2 a 5 HP. 20% aprox. para potencia d la bomba hasta unos 5 a 10 HP. 15% aprox. para potencia d la bomba hasta unos 10 a 20 HP. 10% aprox. para potencia d la bomba superior a 20 HP.Estos márgenes son meramente teóricos e indicados y pueden ser variados segúnla curva de funcionamiento de la bomba o según las características específicas delmotor aplicado.1.12.3 PARA SISTEMA DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS
  • 106Eficiencia de la bomba = 70 al 80%.Qb = se ocupa los valores indicados de acuerdo a la Norma.Hb= Zo + P residual + ∑hf.Zo = Altura entre la manguera + alta y el fondo del tanque, la válvula de salida a1.50 m del piso.∑hf = Pérdidas de presión en la tubería de succión. Pérdida de presión en la tubería de la bomba.BOMBAZoMangueraB1.50NÚMERO DEHABITANTES (ENMILES)NÚMERO DEINCENDIOSSIMULTÁNEOSDOTACIÓN PORINCENDIO (l/s)5 1 1010 1 1025 2 1050 2 20100 2 25200 3 25500 3 251000 3 252000 3 25TABLA Nº 32. Dotación de agua contra incendios. Fuente: Norma de agua potable y alcantarillado.FIGURA Nº 71 Equipo de bombeo para sistema contra incendiosFuente: Autor
  • 107 Pérdida de presión en la manguera y boquilla (15 m de manguera) sepierde aprox. 8 m de presión.La potencia de la bomba es movida por un motor.La eficiencia del motor está dada en el catálogo del vendedor o a su vez seadopta los valores de 80 – 90% de preferencia.1.13 SISTEMA DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS1.13.1 ORIGEN Y CLASES DE FUEGOSLos sistemas de protección contra incendios se diseñan en nuestro paísbásicamente como medios auxiliares o de primera ayuda con el objeto de protegerla salida de los ocupantes del edificio.Para dimensionar los sistemas de protección se requiere conocer la probabilidaddel riesgo del edificio casi como el tipo de material combustible predominante en elmismo.Se debe pensar en la protección contra incendios con mangueras, escaleras ybombas del servicio público de bomberos, para edificaciones no mayores a 6pisos. Para edificaciones de mayor altura se debe dotar de una instalación propia.1.13.1.1 Clases de Fuegoa) Clase A: Es aquel producido por los siguientes materiales combustibles:madera, textiles, papel, caucho, ciertos tipos de plásticos. El cual arde conuna llama o permanecer incandescente.ILUSTRACION Nº 10 Madera99Fuente: www.wiquipedia.com
  • 108b) Clase B: Fuegos producidos por líquidos inflamables o combustibles talescomo gasolina, gases, grasas, pintura, etc. El cual arde siempre con llama.ILUSTRACION Nº 11. Gasolina10c) Clase C: Para equipos e instalaciones tales como equipos eléctricos,motores, tableros de control. Estos son gases como el cual puede ser:natural, acetileno, propano metano, hexano, butano.ILUSTRACION Nº 12. Gas11d) Clase D: Para materiales combustibles livianos: magnesio, potasio y engeneral la mayor parte de productos químicos.ILUSTRACION Nº 13. Magnesio121.13.1.2 CLASES DE RIESGOSDependiendo del sistema de construcción se clasifican en:1010,11,12Fuente: www.wiquipedia.com1112
  • 109 Leve o Bajo.- Pequeñas probabilidades de incendios, en oficinas, escuelas,habitaciones, hoteles, restaurantes, teatros. Moderado u Ordinario.- Mediana probabilidad de incendio, almacenes depapel, telas, grasas, talleres de pintura, litografías, almacenes de ropa,calzado, librerías, imprentas. Alto o Extra.-Fábricas de productos químicos, aceites, extracción desolventes, combustibles, pintura, refinería de petróleo.1.13.2 SISTEMAS DE PROTECCIÓNLa selección del sistema más adecuado de protección contra incendios dependede los siguientes factores: El tipo de fuego La velocidad necesaria de actuación La magnitud del riesgo El daño que pueda causar en la instalación.Se clasifican en 2 tipos y estos son: Fijos.- Rociadores. Portátiles.- Extintores (para diferentes productos químicos)1.13.2.1 Sistema Protección FijoInstalación de rociadores contra incendios
  • 110Está conformado por una red horizontal de tuberías formando mallas, colocado ala altura del cielo raso en los edificios industriales, almacenes, teatros y otrosinmuebles que tengan alto riesgo de incendiarse. Posee unas boca o boquillas conválvulas con la característica que se abrirán cuando la temperatura alcance los 60a 70 °C y proyecten varios chorros de agua sobre las zonas afectada.Existen dos formas de sistemas de rociadoresa) De tubería llena, es cuando el agua está constantemente en reserva en latubería principal y secundaria.Este sistema funciona abriendo las bocas de los rociadores, los cuales seactivan por medio de sensores de temperatura.b) De tubería vacía, solo se los aplica en casos de edificios sin calefaccióndonde hay peligro de heladas cuando no exista agua en las tuberías dedistribución.Este sistema funciona por medio de válvulas colocadas en la entrada de lainstalación la que puede ser accionada de forma manual o por medio desensores de temperatura.FIGURA Nº 72. Instalación de rociadores contra incendios. Fuente: Autor.
  • 1111.13.2.1.1 DIMENSIONAMIENTO DEL TANQUE DE RESERVA CONTRAINCENDIOS1. En zonas donde exista suministro de agua permanente el volumen secalculará con los siguientes tiempos de protección:- 30 minutos para riesgo leve.- 40 minutos para riesgo moderado.- 60 minutos para riesgo alto.2. En zonas donde existe suministro permanente de agua el tiempo deprotección:- 60 minutos para riesgo leve.- 80 minutos para riesgo moderado.- 100 minutos para riesgo alto.Nota: En ningún caso el tiempo de protección superará las 4 horas.VCD=CONSUMO DOMESTICOVCI=CONSUMO DE INCENDIOSCICICICICICICI= CAJA DE INCENDIOSFIGURA Nº 73.Esquema de distribución del tanque de reserva contra incendios.Fuente: Autor.)
  • 1121.13.2.1.2 EQUIPOS DE BOMBEOPara el equipo de bombeo deberá considerarse los siguientes tipos de caudal.1.13.2.1.3 TUBERIA DISTRIBUIDORAFuncionan simultáneamente 2 mangueras.La tubería distribuidora se dimensiona con los siguientes criteriosCaudal DiámetrodistribuciónHasta 5 l/s 50 mm5 - 12.5 l/s 100 mm> 12.5 l/s 150 mmTABLA Nº 34. Esquema de distribución del tanque de reserva contra incendios.Fuente: Autor.1.13.2.1.4 COLUMNAPuede existir una o varias columnas dependiendo del tamaño del edificio.Altura del Edificio 30 m 50 – 80 mm30 – 80 m 100 mmCaudal Altura delEdificio5 l/s < 30 m12.5 l/s 30 – 80 m> 12.5 l/s > 80 mTABLA Nº 33. Caudal de diseño para el equipo de bombeo en edificios.Fuente: Autor.TABLA Nº 35.Diámetro de tubería en relación con la altura del para edificios.Fuente: Autor.
  • 113Para edificios mayores a 80 m de altura, si la altura sobrante es menor o igual a 30m el diámetro será de 50 mm., y si es mayor a 30 m el diámetro de la columna entoda su longitud como mínimo debe ser de 100 mm.91.13.2.1.5 DERIVACIONESLas derivaciones alimentan a más de una manguera, normalmente alimentanhasta dos mangueras, el diámetro mínimo será de 50 mm y si alimenta a más dedos mangueras será el diámetro mínimo de 75 mm, el diámetro mínimo de todoslos ramales debe ser de 38 mm (diámetro que entra en el cajetín).1.13.2.1.6 MANGUERAEl diámetro de la manguera debe ser igual al de la tubería el cual se conecta por logeneral de 38 mm, la longitud de la manguera debe ser de 15 m o 30 m.1.13.2.1.7 BOQUILLADeberá ser de tipo chorro y neblina con cierre hermético, en ambos cierres de giroy con un diámetro interno que permite acoplarse a la manguera.ILUSTRACION Nº 15. Boquilla.Fuente:www.actividades-industriales_proteccion-contra-incendios.com.ILUSTRACION Nº 14. Manguera.Fuente (www.actividades-industriales_proteccion-contra-incendios.com)
  • 1141.13.2.1.8 CONEXIÓN SIAMESAEs un dispositivo que permite la alimentación de agua a la red de proteccióncontra incendio, desde el interior, esta conexión debe ser conectada en un sitioaccesible al Cuerpo de Bomberos, la altura desde el suelo no debe ser mayor a 75cm y las dos bocas de ingreso de agua debe tener un diámetro roscado de 63mm.(Fotografía12).1.13.2.1.9 PRESIONES PARA EQUIPO DE BOMBEO La presión mínima necesaria para el equipo de bombeo debe serdeterminada aplicando la ecuación de Bernoulli.∑- Fondo del tanque a la válvula más elevada- Mínimo 18 m- ∑ Suma de pérdidas de carga (succión, bombeo, manguera, boquilla),- 8 m mínimo.CHEGUESIAMESAILUSTRACION Nº 16. Conexión siamesa.Fuente: INSTALACIONES HIDROSANITARIAS EN EDIFICIOS, Ing. Gustavo Ruiz.
  • 115 La tubería que alimenta a las mangueras a 1.5 m del piso terminado. Los sistemas de rociadores tienen los mismos componentes internos omangueras, en este caso las derivaciones se extienden lo suficiente paraproporcionar el espacio que será ocupado.ILUSTRACION Nº 17.Rociadores.Fuente: www.actividades-industriales_proteccion-contra-incendios.com.FIGURA Nº 74. Rociadores. Fuente Autor.
  • 116ILUSTRACION Nº 18. Rociadores activados.Fuente: www.actividades-industriales_proteccion-contra-incendios.com.1.13.2.1.10 GABINETE DE INCENDIOSEn toda edificación debe existir un gabinete de incendios, por lo menos cada 100m de superficie cubierta, abastecida por una columna de agua del sistema contraincendios.Pero si la superficie en cada planta es menor 100 m2 debe disponer de ungabinete cada planta.Los que deben ir empotrados en las mamposterías a la altura de 1.2 m sobre elpiso terminado y debe disponer de una puerta batiente, con un vidrio del tipoestirado de 3 mm. de espesor y con una leyenda que diga “rómpase en caso deincendios”,La ubicación para estos gabinetes es:- Halls- Acceso principales- Sitios de esperaCon la finalidad que estos sean accesibles y visibles.Cada gabinete contará con los siguientes elementos- Una toma de agua de por lo menos 1 ½”- Una válvula de compuerta de material anticorrosivo- Un tramo de manguera de incendio de por lo menos 15.00 m de longitud, lamisma que debe tener en su extremo una boquilla de tipo regulable
  • 117- Un extintor de incendio de polvo químico seco del tipo requerido y de 10libras de capacidadFIGURA Nº 75.Gabinete de Incendios.Fuente (INTALACIONES HIDROSANITARIAS EN EDIFICIOS, Ing. Gustavo Ruiz)1.13.2.2 SISTEMAS DE PROTECCION PORTATILESSu finalidad principal es la de apagar fuego, posee un recipiente metálico(bombona o cilindro de acero) que posee un agente extintor de incendios apresión, con el objetivo de al abrir la válvula el agente sale por una boquilla la cualse debe dirigir a la base del fuego.Generalmente tienen un dispositivo para prevención de activado accidental, el cualdebe ser deshabilitado antes de emplear el artefacto.Los hay de muchos tamaños y tipos, desde los muy pequeños, que suelen llevarseen los automóviles, hasta los grandes que van en un carrito con ruedas. Elcontenido varía desde 1 a 250 kilogramos de agente extintor.CAJA METALICAVALVULA DE ANGULOEXTINGUIDOR 18kgHACHA DE BOMBERO 2kgMANGUERA DE 30m0.060.060.770.060.06 0.770.22
  • 118Forma de utilizar un extintor1. Descolgar el extintor más cercano, empujándolo levemente hacia arriba.2. Se debe verificar que el manómetro se encuentra en una posición en quese puede utilizar.3. Se debe sostener con un brazo el extintor y con el otro se quitará elprecinto de la horquilla.4. Se debe accionar la válvula de salida del gas impulsor.5. Se procede a abrir la llave de salida de la manguera, vertiendo el agenteextintor.ILUSTRACION Nº 20. Esquema interno de extintor.Fuente (www.wikipedia.com)ILUSTRACION Nº 19. Extintor.Fuente: www.wikipedia.com.
  • 1191.13.2.2.1 TIPO DE EXTINTOR POR CLASE DE FUEGOLos sistemas portátiles son agentes extintores que funcionan bajo presión paraapagar fuegos, siendo los más utilizados para apagar fuegos los siguientes:Para seleccionar los extintores se debe determinar la carga calorífica, la mismaque está en función del peso total de los materiales combustibles presentes en eledificio.Para el cálculo de cargas caloríficas se tiene los siguientes coeficientes:A. 4444 Kcal./ Kg para materiales combustibles.Clase de FuegoA Agua, espuma, productos químicos secos de uso múltiple.B Hidrocarburos, halogenados (flúor, bromo, yodo), bióxido de carbono,productos químicos secos y espumosos.C Hidrocarburos halogenados, bióxido de carbono y productos químicossecos.D Polvos químicos especiales y específicos para cada tipo de materialcombustible.TABLA Nº 36 Clases de fuego.Fuente: Autor.
  • 120Clase de riesgo Leve 250000 kcal. /m2 Medio 250000 - 500000 kcal. /m2 Alto > 500000 kcal. /m2B. 8888 Kcal/ Kg para materiales combustibles.Clase de riesgo Leve 250000 kcal. /m2 Medio 250000 - 500000 kcal. /m2 Alto > 500000 kcal. /m21.13.2.2.2 UBICACIÓN DE LOS EXTINTORESEstos tienen hasta un peso bruto de 18 kilogramos, se instala en forma en que laparte superior quede a 1,5 metros del piso; aquellos que tengan un peso brutomayor a 18 kilogramos se colocarán a una altura de 1,20 metros, en todo caso laparte inferior del extintor no debe quedar a menos de 10 cm. del piso. (Figura N.-76)FIGURA Nº 76. Ubicación de Extintores. Fuente: Autor.
  • 1211.13.2.2.3 DISTANCIA ENTRE EXTINTORES1.13.2.2.4 NUMERO DE EXTINTORESSuperficiem2 50 100 200-350 350-600 600-850 850-1100 1100-1350 1350-1600Númerodeextintores 1 2 3 4 5 6 7 8TABLA Nº 38 Numero de extintores por Superficie. Fuente: Autor.1.13.3 CONTROL Y MANTENIMIENTO DEL SISTEMA CONTRA INCENDIOSSe debe comprobar el buen funcionamiento, para lo cual se realizan pruebashidrostáticas, a una presión sostenida no inferior a 1.40 Mpa o 0.35 Mpa porencima de lo normal del funcionamiento, durante dos horas.Este proceso se debe repetir periódicamente (por lo menos cada 6 meses).Para poder cubrir las tuberías se las debe probar antes y se llevara un registro decontrol y mantenimiento del sistema.CLASE DESCRIPCIONA Para fuegos la distancia máxima que el usuario deberá recorrer hasta el extintor máscercano será de 20 metros.B Para fuegos la distancia máxima estará comprendida entre 10 y 15 metros.C La distancia del extintor a los equipos eléctricos no deberá ser menor a 5 metros y mayorde 10 metros.D La máxima distancia del extintor al sitio donde se encuentra el material combustibledeberá ser de 20 metros.TABLA Nº 37. Distancia entre extintores. Fuente: Autor.
  • 1221.13.4 NORMAS DEL SISTEMA CONTRA INCENDIOSLa norma NEC-11 DE HIDROSANITARIA NHE AGUA en el 16.7 nos habla acercade las condiciones que se debe cumplir para las INSTALACIONES DEPROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS.Las normas de arquitectura y urbanismo en la SECCIÓN SEXTA: PROTECCIÓNCONTRA INCENDIOS Y OTROS RIESGOS nos provee otras normas más quedebemos cumplir para los edificios a construirse.El Cuerpo de Bomberos de la Ciudad de Quito debe revisar y aprobar losproyectos de edificación, industrias, espectáculos públicos y edificaciones de másde cuatro plantas altas a la que se le presenta un juego completo de los planosarquitectónicos y de las diferentes instalaciones que requiere el edificio.El cuerpo de bomberos de la ciudad de Quito dispone de reglamentos que rigenpara el caso de prevención, protección y extinción de incendios, en función del usoque se va a dar al edificio, al número de plantas y al área de construcción. Paraesto se revisará las tablas del Apéndice (A.4, A.5, A.6, A.7, A.8) que seencuentran en los anexos de este documento.
  • 123CAPITULO 2INSTALACIONES SANITARIAS PARA AGUAS SERVIDAS Y LLUVIAS2.1 TUBERIAS PARA AGUAS SERVIDAS Y LLUVIASLos tres tipos de tuberías que se proyectan en una instalación sanitaria son lasderivaciones, bajantes y colectores.2.1.1 DERIVACIONESSon las tuberías que inician la recolección de aguas servidas o lluvias partiendo delos sifones que se incorporan en los aparatos sanitarios o sumideros de piso. Lasderivaciones pueden colocarse en mamposterías, losas o suspendido de losas.Todos los aparatos sanitarios deben tener sifón incorporado como accesorio quepermite bloquear los malos olores.Las derivaciones se clasifican en derivaciones simples y en derivaciones colector.Derivaciones Simples.- con servicio a un solo aparato sanitario.Derivaciones Colector.- con servicio a dos o más aparatos sanitarios.SIFÓNDERIVACIÓN"Alternativa"SUSPENDIDA ENLA LOSALOSAFIGURA Nº 77. Instalación de una tubería de derivación.Fuente: Autor
  • 1242.1.2 BAJANTESSon las tuberías verticales que trasladan aguas servidas o lluvias en sentidovertical o cuando más puede formar un ángulo de 45º con la vertical.Las tuberías bajantes se encargan de recoger las aguas provenientes de lasderivaciones; estas tuberías deben ir colocadas en ductos especiales debido a sugran tamaño, para así evitar su instalación hasta donde sea posible en muros ylosas.Ventajas del Ducto Facilita la construcción. Facilita tareas de mantenimiento. Disminuye la posibilidad de ruptura por desplazamiento del edificio. En caso de producirse falla en la tubería puede ser fácilmente detectada sinnecesidad de afectar a la estructura.Hay dos tipos de bajantes: separadas y combinadas.2.1.2.1 BAJANTES SEPARADASUtilizan tuberías independientes para aguas servidas y lluvias, se proyectaráncuando la red municipal de alcantarillado tenga dos tipos independientes derecolección de aguas.45 BAJANTESVERTICALESBAJANTEA 45°FIGURA Nº 78. Disposición de tuberías bajantes.Fuente: Autor
  • 125Es obligatorio diseñar desde el interior del edificio las bajantes separadas enespecial cuando:a) La altura del edificio supera los 5 pisos.b) Cuando se da tratamiento a las aguas servidas (edificios industriales).c) Cuando se requiera bombear las aguas servidas.d) Cuando se tiene subsuelo y está debajo de la cota de la red municipal.2.1.2.2 BAJANTES COMBINADASUtilizan una sola tubería para evacuar aguas servidas y lluvias.REDPLUVIALREDSANITARIABAJANTEAGUAS SERVIDASBAJANTEAGUAS LLUVIASREDCOMBINADABAJANTECOMBINADAFIGURA Nº 79. Disposición y conexión de tuberías bajantes separadas en el edificio.Fuente: AutorFIGURA Nº 80. Disposición y conexión de tubería bajante combinada en el edificio.Fuente: Autor
  • 126Se debe utilizar bajantes combinadas cuando:a) Cuando la ciudad dispone de alcantarillado combinado.b) Cuando no se requiere de bombeo.c) Cuando no se ha previsto dar tratamiento a las aguas servidas.d) A edificios cuya altura es inferior a 5 pisos; si es así se unen lasbajantes separadas en una caja de revisión.2.1.3 COLECTORESSon las tuberías horizontales o que forman un ángulo cuando más de 45 gradoscon la horizontal.Su función es la recolectar el agua transportada por las bajantes. Estas tuberíaspueden ir colocadas exteriormente en el retiro del edificio o suspendidos de laslosas.Para la disposición de los colectores se debe tener en cuenta:a) Es obligatorio poner 1 caja de revisión en cada esquina.b) No es permitido el codo de 90 grados.c) Pueden ser colectores combinados o separados.COLECTORHASTA 20 m(NORMALMENTE 6 m)AA ServidasAA LluviasCOLECTORESFIGURA Nº 81. Disposición de tubería colector en el edificio.Fuente: AutorFIGURA Nº 82. Disposición y conexión de tubería bajante combinada en el edificio.Fuente: Autor
  • 1272.1.3.1 CAJAS DE REVISIÓNSon elementos componentes de la instalación sanitaria que cumple dos funciones:permitir el cambio de material entre las bajantes y el colector; facilita elmantenimiento de los colectores.La construcción de estas cajas deben tener de dimensiones mínimas exteriores0.40 x 0.40, esta dimensión es útil hasta la profundidad de 60 cm., a mayoresprofundidades se incrementará el lado y el ancho en función de la facilidad de losmismos, mientras más pequeña su dimensión es eficiente de largo y ancho (noprofundidad), porque si es sobredimensionado se convierte en sedimentador.2.2 MATERIALES PARA INSTALACIONES SANITARIAS2.2.1 PVCSu unión se la hace con un sistema espiga campana E/C utilizando cementadosolvente, el cual suelda las superficies de los tubos a unirse de manera sencilla ysegura. Las tuberías de PVC pueden ser para uso sanitario de ventilación ydesagüe.0.400.40Tapa 5 cm(Hormigón Armado)Paredes de LadrilloReplantillo Hormigón SimpleFIGURA Nº 83. Conformación de una caja de revisión. Fuente: AutorFIGURA Nº 84. Disposición de tubería PVC en instalaciones sanitarias.Fuente: (Página web Plastidor).
  • 128Ventajas que ofrece la tubería de PVC de para Sanitario: Fácil de instalar Resistente al maltrato en obra Resistente al ataque de ácidos Es impermeable en sus uniones Superficie interior lisaLa desventaja de la tubería PVC es que, no es apta para ser colocada enelementos resistentes del edificio (vigas, columnas y parte de losas que mástrabajan). Debe colocarse en ductos de instalación, bajantes y preferentementesuspendidas, es decir en cielo raso falso.Los diámetros comerciales de las tuberías de PVC para ventilación y desagüeunión E/C son los siguientes:2.2.2 HF (HIERRO FUNDIDO)Sistema espiga campana, es el material más indicado para estas instalaciones y elempalme se hace por medio de suelda con plomo.2.2.3 AC (ASBESTO-CEMENTO)La tubería de AC presenta interiormente una superficie muy lisa, lo cual permiteusar coeficientes de rugosidad menores y consecuentemente mayor capacidad detransporte (C = 120).Diámetro[ Milímetros ]Longitud[ Metros ]50 375 3110 3160 3200 3TABLA Nº 39. Diámetros comerciales de tubería PVC para instalaciones sanitarias.Fuente: (Página web Plastidor).
  • 129ILUSTRACION Nº 21 Conexión de tubería de asbesto cemento.Fuente:(Página web Plastidor).La tubería de asbesto-cemento es una tubería más frágil que la de H.F., por locual, su uso está limitado exclusivamente cuando sea factible su colocaciónenterrada. Por otra parte, es un material inerte a la corrosión, lo cual resultaventajoso respecto a las otras clases de tuberías mencionadas.2.3 TUBERÍA DE VENTILACIÓNAlcantarillado3.0 mts.0.30 cm.Para losasaccesiblesPara losasinaccesiblesDebe colocarse por encimade la salida del aparatosanitario más alto(lavamanos)Bajante de Aguas ServidasDebe colocarse en el puntomás bajo de AguasServidasFIGURA Nº 85. Instalación sanitaria con tubería de ventilación.Fuente: Autor.
  • 130Todo aparato sanitario tiene un sifón que impide el paso de los gases producto dela descomposición de la materia orgánica al interior del edificio; esta protección seconsigue gracias a un volumen de agua que se mantiene en forma permanente enel sifón. En algunas ocasiones las tuberías no han sido previamente diseñadas porlo que se puede producir la pérdida de este sello hidráulico provocando elfenómeno de sifonamiento.El agua baja por las paredes de la tubería dejando aire (núcleo de aire). En lasdescargas de aguas servidas que producen los aparatos sanitarios se crean unasmasas de agua que cuando pasan por una derivación actúan como émbolos,arrastrando consigo el aire de las derivaciones.Núcleode AireAguaAireMasasde AguaVacíoRamal de VentilaciónPistón HidráulicoFIGURA Nº 87. Problema de sifonamiento de aire en la tubería.Fuente: AutorFIGURA Nº 86. Sifonamiento de la tubería.Fuente: el Autor
  • 131La tubería de ventilación equilibra las presiones en uno y otro lado (aparatosanitario y la bajante de aguas servidas). Cuando el edificio tiene varios pisos lacolumna de ventilación se unirá pasando un piso con la bajante de aguas servidas.La instalación de ventilación debe unirse en los siguientes puntos: En la parte superior, encima del nivel del aparato sanitario más alto. En la parte inferior en el punto más bajo del aparato sanitario.La longitud de la bajante de ventilación será de: Para terrazas o cubiertas inaccesibles las bajantes van a tener una medidaque sobresalga 30 cm. Para cubiertas accesibles las bajantes deben prolongarse unos 3 m sobre lacota de la cubierta.Columna deVentilaciónBajante deAguas ServidasPARA LOSASACCESIBLESPARA LOSASINACCESIBLES30cm3mtsFIGURA Nº 88. Puntos de conexión de la tubería de ventilación.Fuente: AutorFIGURA Nº 89. Longitud de prolongación para tubería de ventilación.FUENTE: Autor
  • 2.4 PLANIFICACIÓN DE LAS DERIVACIONESEn general para planificar las derivaciones debe tenerse en cuenta lassiguientes consideraciones:2.4.1 LOCALIZACIÓN DE DUCTOSILUSTRACION Nº 22 Ducto de instalaciones sanitarias. Fuente: www.proyectos habitissimo.es.El prever la localización de los ductos adecuadamente es muy importante ydepende del sistema de construcción y del espacio que se disponga para ello.Existen 2 recomendaciones importantes: En edificios residenciales como viviendas, edificios de departamentosdeben localizarse lejos de los dormitorios, sala o comedor, que sonDUCTO DE I. S. "A"COLUMNAS DE AGUA (POTABLE)BAJANTE DE AGUAS LLUVIASBAJANTE DE AGUAS SERVIDASFIGURA Nº 90. La figura muestra la posición de los aparatos sanitarios en la planta arquitectónica de undepartamento y la planificación de las derivaciones. Fuente: El Autor.
  • 133lugares donde el ruido que producen las descargas de los aparatossanitarios pueden resultar molestos. Para lugares de uso público y de realización de espectáculos que suelenestar atestados de personas, se debe colocar los ductos con lasconsideraciones anteriores y teniendo en cuenta otras que podríanpresentarse otras de acuerdo a cada sitio y su uso.El objetivo es evacuar de las construcciones las aguas negras ypluviales, además de crear los denominados “obturaciones o trampas(sellos) hidráulicas”, que impedirán la salida de gases y mal olor que seproduce de la descomposición de materia orgánica que se evacua porlas coladeras y aparatos sanitarios. Las instalaciones se realizarán en laforma más técnica que sea posible para que se eviten costosasreparaciones y mantenimiento exagerado del sistema.2.4.2 FACILIDAD DE EVACUACIÓN DE AGUAS SERVIDAS Y LLUVIASA las aguas que serán desalojadas de las construcciones se les llama engeneral aguas negras, aguas residuales o aguas servidas, para las cuales sedestinará las tuberías horizontales conocidas también como ramales oderivaciones.A su vez las aguas residuales se subdividen según la necesidad en: AGUAS NEGRAS.- Son las que luego de su utilización fueroncontaminadas con sustancias fecales y orina. AGUAS GRISES.- Son las que se desalojan de vertederos y fregaderos. AGUAS JABONOSAS.- Son las aguas que se utilizaron en lavabos,regaderos, lavadoras, etc.Se requiere según las normativas ductos de instalaciones sanitarias quetengan un mínimo de 60cm x 60cm. El ducto irá desde la superficie superior(losa) hasta el nivel más inferior (sub suelo). El ducto podrá estar alejadomáximo 6m de un aparato sanitario.2.4.3 UBICACIÓN DE SIFONESILUSTRACION Nº 23 Ejemplo de sifón Fuente: www.demaco.com
  • 134Los también denominados obturadores hidráulicos que funcionan con elprincipio de los vasos comunicantes, son trampas hidráulicas instaladas endesagües de aparatos sanitarios y coladeras, el agua funciona como un selloque evita que mal olor y gases sean liberados al exterior. Existen 2 clases desifones, en forma de S y en forma de P.2.4.4 TRAZO DE LA TUBERÍA DE LA BAJANTE CON MENOS ACCESORIOSPOSIBLESPues esto reducirá pérdidas de energía del sistema de desagüe a gravedad, espor ello la importancia de un buen diseño de instalaciones sanitarias, se debeprocurar que la tubería del inodoro a la bajante sea en línea recta sin mayoresaccesorios. En la planta baja las tuberías irán directamente a la caja derevisión.2.4.5 CONEXIONES CON ACCESORIOS DE 45°Las conexiones entre derivaciones y la bajante se deben realizar empleandoaccesorios garantizados de 45°, como se muestra en el esquema.2.5 PLANIFICACIÓN DE LAS BAJANTES Y COLECTORESEl sistema de evacuación de aguas servidas como ya se ha visto estácompuesto por las derivaciones, columnas de descarga o bajantes, tuberíascolectoras y la red de ventilación, pero se referirá a las bajantes y colectoras.La ubicación de las tuberías no interferirá con áreas innecesarias de laedificación, facilitará el mantenimiento del sistema no se colocará cruzandoelementos estructurales y no arruinará los ambientes y su armonía.2.5.1 PLANIFICACIÓN DE TUBERÍAS BAJANTESLas bajantes de aguas servidas así como las bajantes para agua lluvia(pluviales) son tuberías verticales que recibirán las aguas de las derivaciones oramales desde todos los aparatos sanitarios y coladeras (sumideros pluviales).FIGURA Nº 91. La figura muestra el accesorio con el ángulo correcto 45° para serUtilizado en instalaciones sanitarias. Fuente: Autor.
  • 135El tipo de material usado (generalmente PVC) y el diámetro nace de cálculos ydeberá constar en especificaciones en los planos de instalaciones sanitarias.C.R.C.R.C.R.C.R.Bajantes, colectores, cajas de revisión de instalaciones de aguas servidasBajantes, colectores, cajas de revisión de instalaciones de aguas lluviasB.A.A.LL.(Bajante aguaslluvias)"DUCTOA""DUCTOB"B.A.A.S.S.(Bajante de aguasservidas)C.R.C.R.C.R.C.R. C.R.C.R.C.R.C.R.C.R.C.R.SALIDA HACIA LAS 2 REDES DE ALCANTARILLADODucto ADucto BFlechas indican la dirección del flujoSumideroB.A.LLB.A.S.SInstalaciones de aguas servidasInstalaciones de aguas lluviasSumiderosFIGURA Nº 92. La figura muestra un esquema de la instalación de: derivaciones, colectores, bajantes, cajade revisión en las instalaciones sanitarias de un edificio, visto en corte. Fuente: Autor.FIGURA Nº 93. La figura muestra en la vista en planta de un departamento, el esquema de las instalacionessanitarias. Fuente: Autor.
  • 1362.5.2 PLANIFICACIÓN DE TUBERÍAS COLECTORASSegún las normativas, en la planta baja las tuberías colectoras deben estarseparadas un mínimo de 80cm de las paredes externas de la edificación oequidistante entre el lindero y las paredes externas de la edificación, y estarseparadas al menos 1m de las tuberías de agua potable, siguiendo cuando nosea posible lo establecido en las normativas. Las tuberías deberán en loposible estar alineadas tanto horizontal como verticalmente de tal forma queevite cambios innecesarios de dirección.Siempre los sumideros se conectarán a las cajas de revisión que ya estánprogramadas. Las aguas lluvias parten desde la cubierta por ello es necesariodividirla de acuerdo a las áreas cooperantes de lluvia que se van a trazar entorno a los sumideros diseñados (figuras geométricas en el esquema) paraconectar a las bajantes de aguas lluvias en los ductos.Ducto ADucto BSumideros de cubierta11,725,86 5,868,24,14,1Áreas cooperantes24m224m224m224m2Los diámetros de la tubería sanitaria se determinarán de cálculosPERALTADATirantes PrincipalesVIGAAccesoAlambreAlfajías de 2" x 3" cada 2mEntramadoAlfajías 2" x 2"Malla deGallinero 1"Masilla de yesoo cielo falsoDUCHAINODOROMURO DELADRILLOLOSA DE H. ASIFÓNLAVAMANOSCÁMARA DE REGISTROGalvanizadoFIGURA Nº 94. La figura muestra la vista en planta de una cubierta accesible, los sumideros y la divisiónen áreas cooperantes. Fuente: AutorFIGURA Nº 95. La figura muestra la instalación sanitaria para un baño y la posición de las tuberías paraun edificio de vigas peraltadas y cielo raso. Fuente: www.ingenierocivilinfo.com
  • 1372.6 DISEÑO DE INSTALACIONES PARA AGUAS LLUVIAS Y SERVIDASExisten normas que deben respetarse al momento de diseñar las instalacionespara aguas lluvias y servidas por ejemplo los materiales y la forma deconstrucción e instalación del sistema, en ningún caso es permitido que eldrenaje pluvial se dirija hacia el alcantarillado sanitario. Tuberías de Agua Servidas. Tuberías de Agua Lluvia.2.6.1 INSTALACIONES DE AGUAS SERVIDASLos Aparatos Sanitarios de uso público tienen mayor frecuencia de usoconsecuentemente aportan el caudal mayor en las tuberías de Aguas Servidasde las instalaciones sanitarias residenciales.2.6.1.1 UNIDAD DE DESCARGAEs la cantidad de agua servida que aporta cada aparato sanitario a laderivación (sinónimo de caudal).La unidad de descarga tipo es la producida por un lavabo, instalado en unavivienda.1 lavabo 28 lt. / min = 1 unidad de descarga (UD)Derivación simple igual dan servicio a 1 aparato sanitario, derivacióncomunitaria igual dan servicio a 2 o más aparatos sanitarios.2.6.1.2 DIMENSIONAMIENTO DERIVACIONESComo primer paso para el diseño, se debe enumerar los ramales que se hanplanificado para derivaciones y trazado en la planta arquitectónica, veresquema de la figura N° 96.Donde: S=Sumidero, F=Fregadero, T=Tina, L=lavamanos,LR= Lavadero de ropa, D=Ducha, W.C=Inodoro, B=Bidet.Luego de enumerado y asignado a cada aparato sanitario, se verá como losiguiente:
  • 138Se elabora una tabla para cada bajante de agua, como la siguiente que registralos tramos que se encontraron en cada tubería de bajante, la U.D13que setoma de la tabla (Apéndice B.1) y el diámetro comercial que le corresponde:Para ejemplo solo se refiere a una bajante (A), el cálculo se lo hará de lamisma manera para las bajantes que haya en el edificio, ya sean 2, 3, 4bajantes, etc. Se deja a manera de ejercicio para el lector el realizar la bajanteB del ejemplo.CÁLCULO DE DERIVACIÓN SIMPLE DE LA BAJANTE "A"CLASE 1° Edificio destinado a viviendaTRAMO DESIGNACIÓN U.D φ MIN(mm) φ COMERCIAL(mm)1 T 3 40 502 W.c 4 75 753 S 3 50 504 B 2 35 505 L 1 35 506 T 3 40 507 S 3 50 508 W.c 4 75 759 B 2 35 5010 L 1 35 5013U.D: unidad de descarda de un aparato sanitarioDUCTO DE I. S. "A"DUCTO DE I. S. "B"BAJANTE AA. LL.BAJANTE AA. SS.AGUA POTABLEDUCTO DE I. S. "A"DUCTO DE I. S. "B"TBLTWcBLWcTSSFDLWcSL.R9761516101718145134123 112143579610812A BFIGURA Nº 96. Esquema que muestra la posición de los aparatos sanitarios de un departamento (A), y enel esquema B el trazo de las derivaciones y derivaciones colectoras hacia los ductos. Fuente: AutorTABLA Nº 40. Cálculo de la derivación simple de la bajante A del ejercicio propuesto.Fuente: Autor
  • 139El diámetro comercial se lo adoptará luego de revisar los catálogos de tuberías(diámetros comerciales) ya sea de tubería Plastigama, Rival, etc. La tuberíadebe estar diseñada para recolección de aguas servidas, para el transporte deagua y sólidos.Utilizando la tabla N° 9 se asignará la pendiente que debe tener la tubería decolector que recoge el agua servida desde la tubería de los aparatos sanitariosy sumideros, elegiremos el mínimo que se nos permite para nuestro caso, elUD que se asigna resulta de la suma de UD de los tramos que alimentan alnuevo de análisis, por ejemplo:El tramo a analizar 11 está alimentado por tramo1 + tramo2 de allí que la sumade lo UD anteriores es 7=3+4.En este caso el diámetro comercial de la tubería del colector es 75mm en todoslos tramos (que corresponde a un cuarto de baño completo) debido a que encualquier caso se tiene un solo inodoro y según se indica en las tablas, estedato cambiaría a 100mm si hubiera al menos 2 inodoros alimentando el tramo.CÁLCULO DE DERIVACIÓN EN COLECTORES DE LA BAJANTE "A"CLASE 1° Edificio destinado a viviendaTRAMO U.D I % φ MINIMO(mm) φ COMERCIAL(mm)11=1 + 2 7 2% 75 mm 75 mm12=11 + 3 10 2% 75 mm 75 mm13= 12 + 4 12 2% 75 mm 75 mm14= 13 + 5 13 2% 75 mm 75 mm15= 8 + 9 6 2% 75 mm 75 mm16= 15 + 7 9 2% 75 mm 75 mm17 = 16 + 6 12 2% 75 mm 75 mm18 = 17 + 10 13 2% 75 mm 75 mmLas pendientes que se dan a las agua servidas es de entre 1, 2 y 4%, paratuberías que tengan un diámetro hasta 100mm la pendiente mínima deberá seral menos del 2%, para tuberías de diámetro mayor a 100mm la pendientepuede bajarse hasta el 1%; y en tuberías que se requiere pasan un obstáculo lapendiente será al menos del 4%.El diámetro de las tuberías del colector, tiene que ser por lo menor igual a lastuberías de sus componentes.Se realiza el mismo análisis para el colector de cada bajante que exista.TABLA Nº 41. Cálculo de la derivación en colectores (derivaciones colectoras) de la bajante A delejercicio propuesto por el autor. Fuente: Autor
  • 1402.6.1.3 DIMENSIONAMIENTO DE BAJANTES Y COLECTORESEmpleando la tabla (Apéndice B.3), a continuación se muestra eldimensionamiento (diseño) de las bajantes de aguas servidas de la figuraanterior (edificio de 7 niveles), empleando los datos de la planta del ejercicioanterior que se ha estado desarrollando.1234567C.R.C.R.C.R.C.R.B.A.A.LL. "A"(Bajante aguaslluvias)B.A.A.S.S. "A"(Bajante de aguasservidas)B.A.A.LL."B"(Bajante aguaslluvias)"DUCTOA""DUCTOB"B.A.A.S.S. "B"(Bajante de aguasservidas)Ducto de I.S"B"Ducto de I.S"A"WcTSLBLTSBWc7 81591661710181451341231112Ducto de I.S"A"equivale a 13 U.Dequivale a 13 U.DEl tramo 14 (derivación colectora)El tramo 18 (derivación colectora)VER TABLA DE CÁLCULO DETUBERÍAS COLECTORASEN CADA PLANTA DEL EDIFICIO:FIGURA Nº 97. La figura muestra el cálculo de los diámetros de la bajante A del ejercicio propuestoFuente: Autor.FIGURA Nº 98. La figura muestra la planta del departamento a ser usado para el cálculo de los diámetrosde la bajante A del ejercicio propuesto. Fuente: El Autor.
  • 141N -0.45N -0.25N -0.35CAJA DEREVISIÓN ICAJA DEREVISIÓN II0,65m10mN +0.20PENDIENTE 1%N -0.45Tubería ColectoraCÁLCULO DE LA BAJANTE DE AGUAS SERVIDAS "A"Edificio destinado a viviendaPLANTA U.D φ MINIMO(mm)φCOMERCIAL(mm)1 (14 y 18) 26 75 752 52 100 1003 78 100 1004 104 100 1005 130 100 1006 156 100 1007 NOTA 100 100NOTA: La planta baja (planta 7 del esquema) no se conecta a la bajante deaguas servidas, sino directamente ase conecta a las cajas de revisión, por loque no aporta con unidades de descarga UD para el cálculo de los diámetrosde la bajante de aguas servidas como se demuestra en la tabla anterior.2.6.1.4 DISEÑO DE COLECTORES DE AGUAS SERVIDASSe requiere 2 datos para calcular el diámetro de las tuberías colectoras deaguas servidas:1. Las unidades de descarga totales que se tiene y que fueron recogidas detodo el edificio, incluyendo las unidades de descarga de la planta baja queno fueron consideradas para el anterior cálculo del diámetro de la bajantede aguas servidas.2. Y la pendiente con la que serán instaladas estas tuberías colectoras, portanto se obtiene de los perfiles del trayecto por donde va a instalarse latubería la diferencia de cotas que es divida para la longitud y es igual alporcentaje de inclinación. Es necesario tomar en cuenta las cotas defondo de las cajas de revisión.TABLA Nº 42. La tabla muestra el cálculo de la derivación simple de la bajante A del ejerciciopropuesto. Fuente: El AutorFIGURA Nº 99. La figura muestra la vista en corte de 2 cajas de revisión, y latubería colectora que las unen, además el cálculo de la pendiente. Fuente: ElAutor
  • 142Si la superficie de retiros donde se va a instalar los colectores es regular(horizontal), dará facilidades para ubicar la pendiente mínima que va entre el 2y el 1 %. Para el ejercicio que se está desarrollando, se tomará la pendientemínima recomendada del 1%.Para el cálculo de las tuberías colectoras de aguas servidas, se emplea la tablaN°# de las tablas y gráficos para dimensionamiento de instalaciones Sanitariasque se encuentra en los anexos:La pendiente ubicada en esta tabla fue tomada sin un cálculo previo, porcuanto se requiere calcular está a partir de los perfiles de la construcción quepor ser un ejercicio de aplicación, no tenemos.Como se puede comprobar, el diámetro de la tubería sanitaria también está enfunción de las U. D. y se lo toma a partir de la tabla 13 sobre diámetros decolectores de aguas servidas donde también se encuentran los diámetros decolectores de aguas lluvias.Si se construye con hormigón ciclópeo el diámetro ideal es 150mm.TRAMO U.D I % φ MÍNIMO φ PVC φ H. CiclópeoI 169 1% 125 mm 125 mm 150 mmII 123 1% 125 mm 125 mm 150 mmIII 133 1% 125 mm 125 mm 150 mmIV 302 1% 150 mm 150 mm 150 mmII10 UDIIVIII114 UD9 UD13 UD156 UD13 UDCORRESPONDE A LA PLANTAPLANTA DEL EDIFICIOCAJA DEREVISIÓN ICAJA DEREVISIÓN IICORRESPONDE A LA PLANTAPLANTA DEL EDIFICIOU. D que descargan en las bajantes A y B, deaguas servidas (todas las plantas del edificio)DuctoI.S "A"DuctoI.S "A"FIGURA Nº 100. La figura muestra la vista en planta del departamento a ser usado para el cálculo de losdiámetros de las tuberías colectoras de aguas servidas del ejercicio propuesto, incluye vista de los retiros.Fuente: AutorTABLA Nº 43. La tabla muestra el cálculo de las tuberías colectoras del departamentoque se muestra en la figura. Fuente: El Autor
  • 143De esta manera han sido diseñados todos los elementos del sistema de aguasservidas, así como derivaciones, derivaciones colectoras, bajantes y tuberíascolectoras, datos que se deben anexar en la memoria de cálculo deInstalaciones Sanitarias.2.6.2.1 DISEÑO DE INSTALACIONES DE AGUAS LLUVIASDebido a la necesidad de continuidad de flujo no es debido reducir el diámetrode la tubería en la dirección del flujo de agua. Y de ser necesario realizarcambios de dirección y juntas debe ser diseñado de manera que no retarde niobstruya al flujo de agua lluvia.Partimos de la cubierta, es necesario dividir a la cubierta de acuerdo a laspendientes bajantes de agua lluvia ubicadas en los ductos.2.6.2.2 DimensionamientoEl primer paso para el dimensionamiento de las instalaciones para aguaslluvias es determinar el diámetro de la tubería horizontal que recoge el agualluvia de la cubierta accesible, como se muestra en la gráfica de la planta decubierta del ejemplo que se está desarrollando.Se empleará para este cálculo la Tabla N° 10 de las tablas y gráficos paradimensionamiento de instalaciones sanitarias para edificios de la UniversidadCentral que se muestra en los anexos.2.6.2.3 Diseño de las bajante de aguas lluviasCon las áreas calculadas en el proyecto arquitectónico que descargan a lossumideros para el cálculo de las tuberías horizontal de aguas lluvias y sabiendoel promedio de intensidad anual de lluvia de la ciudad o región y el área dedrenaje en m2 de puede realizar el cálculo de las tuberías horizontales usandolas tablas (Apéndice B.5).Asumiendo una pendiente: 1% y un I=125mm/m2/hora, con el área de drenajede 49m2, usando la información apéndice B.5, el tamaño del tubo en mm es75mm.
  • 144Ahora se debe dimensionar las bajantes de agua lluvia empleando la tabla(Apéndice B.3) que se encuentra en los anexos:Para el cálculo de las bajantes de agua lluvia de nuestro ejemplo, se emplearála tabla N°11 antes citada y debe considerarse que a cada bajante de agualluvia el área de drenaje que le aportará agua es de (49 x 2) m2= 98m2 yasumiendo I=125mm/m2/hora:Área cooperante de agua lluvia a la bajante AA.LL “1”=98m2Área cooperante de agua lluvia a la bajante AA.LL “2”=98m2En la tabla N°11 ubicamos la cantidad de lluvia I=125mm/m2/hora e igualamosal área horizontal de cubierta que sea mayor a nuestra área de drenaje y es163,5 >98m2; al que le corresponde un diámetro de bajante de 75mm,14m7m7m7m7m14m49m249m249m2Áreas cooperantesDucto ADucto BVISTA DE LA CUBIERTASumideros de cubiertaÁreas cooperantes49m275mm75 mm75 mm75mmDiámetro de la tubería horizontal de Agua Lluvia49m249m249m249m2DuctoI.S "A"DuctoI.S "B"B.A.A.LL. "B"(Bajante de aguaslluvias)B.A.A.LL. "A"(Bajante de aguaslluvias)FIGURA Nº 101. Muestra la vista en planta de la cubierta del departamento. Fuente: AutorFIGURA Nº 102. Muestra la vista en planta de la cubierta y los diámetros de tuberías horizontalesde agua lluvia, y la trayectoria que estas siguen hacia las bajantes. Fuente: Autor.
  • 1452.6.2.4 CÁLCULO DE LA TUBERÍA COLECTORA DE AGUAS LLUVIASPara el cálculo del diámetro de las tuberías colectoras de aguas lluvias seempleará la tabla (Apéndice B.4) que es la misma que ya utilizamos para elcálculo de colectores de aguas servidas y que se encuentra en la partesuperior."DUCTOA""DUCTOB"B.A.A.LL. "A"(Bajante de aguaslluvias)B.A.A.LL. "B"(Bajante de aguaslluvias)Ø75Ø75Ø75Ø75Ø75Ø75Ø75Ø75Ø75Ø75Ø75Ø75Ø75Ø75Ø75Ø75(Diámetro bajantes de aguas lluvias)Diámetro de la tuberíahorizontal de Agua LluviaØ75 Ø75C.R. C.R.(Aguas lluvias)(Aguas lluvias)98m2B.A.A.LL. "B"(Bajante de aguaslluvias)I IIIII IVVIVC.R.C.R.C.R.C.R.C.R.C.R.Ducto I. S "A" Ducto I. S "B"IMPLANTACIÓN EDIFICIODE TERRAZA ACCESIBLERETIRO RETIRO30m 2 30m 225m225m230m230m2B.A.A.LL. "A"(Bajante de aguaslluvias)RETIROPATIOFRONTAL98m2FIGURA Nº 103. Muestra la vista en corte del departamento del ejercicio propuesto y los diámetrosde las tuberías horizontales y bajantes de aguas lluvias. Fuente: Autor.FIGURA Nº 104. La figura muestra la planta del departamento, retiros y cajas de revisión del ejerciciopropuesto para diseñar los diámetros de tuberías colectoras de aguas lluvias. Fuente: Autor
  • 146TRAMOÁREA DE DRENAJE(m2) I % φ EN mmI 30m² 2 50mmII 30m² 2 50mmIII (30+25+98)m²=153m² 1 100mmIV (30+25+98)m²=153m² 1 100mmV (153 + 30)m² =183m² 2 100mmVI(183+153+30)366m²=366m² 2 125mm2.6.3 DISEÑO DE BAJANTES Y COLECTORES COMBINADOS2.6.3.1 DISEÑO DE BAJANTES COMBINADASSe diseña como si las bajantes tanto de aguas servidas como de aguas lluviasfueran separadas, se obtiene los valores y para considerar una bajantecombinada, se mantienen los mayores valores de diámetros en cada tramo."DUCTOA"B.A.A.SS. "A"(Bajante de aguaslluvias)Ø75Ø75Ø75Ø75Ø75Ø75Ø75Ø75Ø75Ø100Ø100Ø100Ø100Ø100Ø100B.A.A.LL. "A"(Bajante de aguaslluvias)CAJA DE REVISIÓN COMBINADACAJA DE REVISIÓN AA. SSCAJA DE REVISIÓN AA. LLØ75Ø75Ø100Ø100Ø100Ø100Ø100Ø100DIÁMETROSDELABAJANTEDEAGUASSERVIDASDIÁMETROSDELABAJANTEDEAGUASLLUVIASBajantesseparadasBajanteCombinadaC.R.C.R.C.R.TABLA Nº 44. La tabla muestra el cálculo ya realizado de las tuberías colectoras del departamento delejercicio propuesto. Fuente: Autor.FIGURA Nº 106. En la figura se muestra en la parte izquierda el resultado del cálculo por separado de lasbajantes de aguas lluvias y servidas y en la parte derecha se muestra el diámetro de la bajante combinadade aguas lluvias. Fuente: Autor
  • 1472.6.3.2 DISEÑO DE CAJAS DE REVISIÓN COMBINADOSSe parte del análisis por separado, se eliminan las cajas de revisión de aguasservidas. Solo permanecen las cajas de revisión de aguas lluvias a las cualesse las combina.2.6.3.3 DISEÑO DE COLECTORES COMBINADOSEn el caso del ejemplo que se ha venido desarrollando, las tuberías colectoras Iy II quedan iguales puesto que solo recibirán aguas lluvias como se realizó elanálisis.Para el caso de las tuberías colectoras III, V, IV, VI cambia su diseño acolectores combinados por lo tanto se debe determinar la cantidad de aguaservida y lluvia que recibirá en conjunto, y para hallar el diámetro no es másque utilizar el ábaco (Apéndice B.7), para el cálculo de colectores combinados.El diseño de las tuberías colectoras combinadas del sistema de aguasservidas y lluvias del edificio que se está desarrollando, se dimensiona comosigue en las figuras:
  • 148El resultado de los diámetros de las tuberías colectoras es la siguiente tabla:TRAMO U.D ÁREA DE DRENAJE I φ en mm(ábaco)I - 30 m^2 2% 125II - 30 m^2 2% 125III (156+13)=169 (98+30+25)=153 m^2 2% 125IV (114+9)=123 (98+30+25)=153 m^2 2% 125V (123+10)=133 (153+30)=183 m^2 2% 125VI (133+169+13)=315 (183+336)=366 m^2 2% 150FIGURA Nº 107. Muestra el diseño de tuberías colectoras por separado; en la parte Ade agua lluvia y en la parte B de aguas servidas. Fuente: AutorTABLA Nº 45. Muestra el cálculo realizado de las tuberías colectoras combinadas del departamento delejercicio propuesto. Fuente: Autor
  • 149Nota.- El resultado de los diámetros y pendientes para el cálculo de colectorescombinados se debe comprobar con los caudales individuales, mantenemos eldiámetro mayor y verificamos por donde atraviesa la tubería si esta pasa poracceso peatonal o vehicular.2.6.4 DISEÑO DE TUBERÍAS DE VENTILACIÓNPara el cálculo de las tuberías de ventilación, cuyo funcionamiento ya se hatratado como temas anteriores, se emplea la tabla (Apéndice B.8 y B.9))Aplicando estas tablas al ejercicio que se está desarrollando, suponiendo unaaltura de entrepiso de 2,50 m, se tendría:DuctoI.S "A"DuctoI.S "B"B.A.A.LL. "B"(Bajante de aguas lluvias)B.A.A.LL. "A"(Bajante de aguas lluvias)RETIROSPATIOFRONTAL30m2 30m225m225m230m2 30m2I IIIIIIVVIVB.A.A.SS. "A"(Bajante de aguas lluvias)B.A.A.LL. "B"(Bajante de aguas lluvias)COLECTORCOMBINADOCOLECTORCOMBINADOSALIDA HACIA LA RED DE ALCANTARILLADOAguas servidas de la plantabajaAguas servidas de la plantabajaAguas servidas de la plantabajaAguas servidas de la plantabajaCOLECTORCOMBINADOCOLECTORCOMBINADOFIGURA Nº 108. Diseño de tuberías colectoras combinadas de aguas lluviasde aguas servidas. Fuente: Autor
  • 150CÁLCULO DEL DIÁMETRO DE VENTILACION DE AGUASSERVIDASSECTOR UD INODORO φ DERIV. VENTIL (mm)GRUPO 1 13 SI 50GRUPO 2 13 SI 50Ducto de I.S"A"Grupo 1 equivale a 13 U.DGrupo 2 equivale a 13 U.DCOLUMNA DEVENTILACIÓNB.A.A.S.S. "A"(Bajante de aguasservidas)CON APARATO SANITARIOCON APARATO SANITARIODERIVACIÓN DE VENTILACIÓN Ø50mmFIGURA Nº 109. La figura muestra la planta del departamento, del ejercicio propuesto para calcular losdiámetros de tuberías de derivación para ventilación. Fuente: AutorTABLA Nº 46. Cálculo de los diámetros de tuberías de derivación para ventilación del ejerciciopropuesto. Fuente: Autor
  • 151CÁLCULO DE LA COLUMNA DE VENTILACION - AGUAS SERVIDASTRAMOSφ BAJANTE. AA. SS.(mm) UDLONG. COL. VENTIL(m)φ COL DE VENTIL(mm)1 75 26 2,5 40 (50)2 100 52 5 70 (50)3 100 78 7,5 70 (50)4 100104 10 70 (50)5 100130 12,5 756 100156 15 757 100156 17,5 751234567COLUMNA DEVENTILACIÓNB.A.A.S.S. "A"(Bajante de aguasservidas)1234567Bajante de aguas servidasØ50mmØ75mmØ75mmØ75mmØ50mmØ50mmØ50mmØ50mmØ75Ø100Ø100Ø100Ø100Ø100Ø100"DUCTO A"Tubería de VentilaciónC.R.FIGURA Nº 110. La figura muestra los diámetros de la bajante de aguas servidas, del ejercicio propuestopara calcular los diámetros de las tuberías bajantes para ventilación. Fuente: AutorTABLA Nº 47. La tabla muestra el cálculo de los diámetros de las tuberías bajantes para ventilación, delejercicio propuesto. Fuente: Autor
  • 1522.7 EVACUACION DE AGUAS SIN RED MUNICIPALEste problema ha sido enfocado esencialmente en asentamientos rurales oclandestinos de la ciudad o sus alrededores los cuales no cuentan con unaprevia planificación urbana, lo cual implica la carencia o baja cobertura de losservicios básicos de agua potable y alcantarillado.Razón por la cual se ocasiona el grave problema de dotarlos de los mismos ode proporcionar soluciones óptimas, que sean funcionales y prácticos,económicos, técnica y constructivamente viables y sobre todo que sean lo másamigables con el entorno o medioambiente.Dentro de estas soluciones se analizan varias alternativas las cuales resultanfactibles dependiendo de la aplicación que se la dará entre las cuales tenemoslas siguientes: pozos o tanques sépticos, la utilización de letrinas provisionales,intentando eliminar la mayor cantidad de materia orgánica de las aguas negrasque se evacuen de la vivienda y los compuestos químicos que estas producenespecialmente gases y olores.El tratamiento aguas consta de diferentes parámetros entre ellos está elprimario e hidráulico, los cuales presentan las siguientes características lascuales son:Fosas sépticas para eliminar aguas negras cuyos elementos básicos son:Trampa de grasas la cual se instala solo cuando hay grasas en gran cantidad.Tanque Séptico en el cual se separan las partes sólidas del agua servida porun proceso de sedimentación ,La caja de distribución el cual tiene la función dedisminuir el agua de la anterior unidad, Un campo de oxidación o infiltración enel cual se oxida el agua servida y elimina por infiltración y finalmente los pozosde absorción. Los sedimentadores primarios se fundamentan en separarpartículas por diferencia de densidad con ayuda de la fuerza de gravedad.DE EDIFICIOLitros porpersona Factor de ConversiónEdificio de Viviendas 150 1Casas de Campo 120 4/5Escuelas (concomedores) 90 3/5Escuelas (sincomedores) 45 0,30Fabricas (sincomedores) 45 0,30Colegios, Cuarteles 300 2Hospitales 600 4TABLA Nº 48 Cantidad de aguas a tratar persona día.FUENTE: (Instalaciones Sanitarias; Ing. Guillermo Burbano)
  • 153FIGURA Nº 111 Sistema de evacuación de aguas servidas sin red municipal. FUENTE: Autor2.7.1 Condiciones fundamentales que una instalación de aguas negras debencumplir Permitir una evacuación rápida de todas las aguas provenientes de losaparatos sanitarios, y de las aguas sucias o pluviales. Existencia de la red general de alcantarillado, o alguna otra soluciónalternativa, como pueden ser pozos negros. Evitar la llevada de malos olores provenientes de la red de alcantarillado, y elretroceso del agua. Estanquidad de la red, en el sentido que el agua no se evacue en sutotalidad y parte de esta quede remanente en la red de evacuación. Ser resistente a la acción corrosiva de los residuos vertidos, en el sentido enque la red debe ser compatible en cuanto al material, con el tipo de aguasque se va a canalizar a través de ella. Ser accesible para permitir una fácil reparación en el supuesto de averías. Estas deben ser impermeables al agua, al aire y a los gases. Ser lo más ligera posible y con una rigidez que permita pequeñosmovimientos sin perjudicar su funcionamiento. “En este caso esta condiciónes de gran importancia en nuestro país que se encuentra en una alta zonade riesgo sísmico ya que la red debe ser lo suficientemente fuerte parasoportar movimientos del terreno.”142.7.2 TRAMPA DE GRASASLa trampa de grasas es un pequeño tanque construido en bloque, ladrillo oconcreto, metal. Se usa para evitar que las aguas con un alto contenido degrasas provenientes especialmente de la cocina lleguen al pozo séptico,campo de oxidación o pozo de absorción y dañen la capacidad de infiltracióndel suelo.14Miguel, 1999, pag130.
  • 154Dentro de este receptáculo las grasas, que son más livianas que el agua,quedan a flote y pueden ser extraídas periódicamente por medio de un bastidormetálico con una malla de alambre. El bastidor, que reposa en el fondo deldispositivo es subido en forma manual para retirar la grasa o natasobrenadante. Luego se vuelve a colocar en el mismo lugar.Por medio de un caño sumergido se va drenando el agua hacia la cámaraséptica.El volumen de este dispositivo nunca deberá ser menor a 120 litros pensandoen 10 litros por persona. Podemos calcular que debe caber en ella el líquidoresultante de dos horas en el pico de gasto (lavado de ropa, duchas yespecialmente limpieza de platos).Se instalan únicamente cuando se eliminan grasas en gran cantidad, como esel caso de hoteles restaurantes, cuarteles en zonas rurales. Se colocan antesde los tanques sépticos, deberán diseñarse con una tapa liviana para hacerlimpieza, la misma que debe ser frecuente; en lo posible se ubicarán en zonassombreadas para mantener bajas temperaturas en su interior.Para controlar su capacidad podrá considerar un gasto de 8 litros por persona ynunca esta capacidad será menor de 120 litros. Está diseñada para recibiraguas de cocinas y lavaderos o de aguas con formación de residuos grasos yjabones.ILUSTRACION Nº 24. Trampa de grasas. FUENTE: www.durman.com/trampa de grasas.2.7.2.1 Requisitos previos a la instalación Los desechos de los desmenuzadores de desperdicios no se descargaran ala trampa de grasas.
  • 155 Las trampas de grasas deberán ubicarse próximas a los aparatos sanitariosque descarguen desechos grasosos, y por ningún motivo deberán ingresaraguas residuales provenientes de los aparatos higiénicos. Las trampas de grasas deberán proyectarse de modo que sea fácilmenteaccesible para la ejecución de mantenimiento. Deben ubicarse en lugares cercanos al lugar de preparación de alimentos La capacidad mínima de la trampa de grasas será de 300 litros. En el caso de grandes instalaciones como hospitales, restaurantes quebrinden sus servicios a más de 50 personas, deberán considerarse lacolocación de dos trampas. No es necesaria la colocación de trampas en viviendas unifamiliares. Las trampas pueden ser elaboradas en materiales como: ladrillo, metal, oconcreto y en forma rectangular o circular.2.7.2.2 Diseño de la trampa de grasasEl caudal de diseño se lo determinara en relación a los gastos de los aparatos,debe asumirse el número de unidades de gastos por cada grifo instalado. Losgastos se los representa en la siguiente tabla:Aparato Sanitario Tipo Unidad de GastoLavadero de cocina Múltiple 2Lavadero de repostería Hoteles, Restaurantes 4Lavadero de ropa 3TABLA Nº 49. Unidades de gasto de los aparatos sanitarios que descargan en la trampa de grasas. Fuente:OPS/03.81. UNATSABAR. Especificaciones Técnicas para el Diseño de Trampas de Grasa.El caudal máximo se lo calcula mediante:√∑Donde: Q = Caudal máximo en lt/seg.∑ = Suma de todas las unidades de gasto a ser atendidos por la trampa degrasas.El volumen de la trampa se calcula para un periodo de retención entre 2,5 a 3,0minutos.
  • 1562.7.2.3 Características de la trampa de grasas La relación largo ancho del área de la trampa de grasas deberá estarcomprendida entre 2:1 a 3:2. La profundidad no podrá ser menor a 0,80 m. El ingreso a la trampa se hará por medio de un codo de 90° y un diámetromínimo de 75mm. La de salida será por medio de una tee con un diámetromínimo de 75mm. La parte inferior del codo deberá proyectarse hasta unos 15cm por debajodel nivel de líquido. La diferencia de nivel entre la tubería de ingreso y la de salida no debe sermenor a 5cm. La parte inferior de la tubería de salida deberá no estar a menos de 0,075mni más de 0,15m. del fondo. El borde libre deberá ser como mínimo 30 cm. Las tuberías que transportan los líquidos grasosos no deberán tener unadistancia mayor a 7,6m de longitud y deberán tener una pendiente mínimadel 2% para garantizar su fluidez. Se podría aceptar diseños con un depósito adjunto para el almacenamientode grasas, cuando la capacidad total supere los 0,6 m3o donde elestablecimiento trabaje hasta 16 horas diarias en forma continua.FIGURA Nº 112. Trampa de Grasa SimpleFuente: OPS/03.81. UNATSABAR. Especificaciones Técnicas para el Diseño de Trampas de Grasa
  • 157FIGURA Nº 113. Trampa de grasas con depósito de grasa.Fuente: OPS/03.81. UNATSABAR. Especificaciones Técnicas para el Diseño de Trampas de Grasa2.7.3 TANQUE SEPTICOFIGURA Nº 114. Detalle de un Tanque Séptico.Fuente: OPS/CEPIS/03.80. UNATSABAR. Especificaciones Técnicas para el Diseño de Tanques Sépticos
  • 1582.7.3.1 Definición y características del tanque sépticoUn tanque séptico es aquella fosa que recibe y trata las aguas servidas queprovienen de una vivienda o edificación. En esta fosa la parte sólida de lasaguas servidas es separada por un proceso de sedimentación, y a través deldenominado “proceso séptico” se estabiliza la materia orgánica de esta aguapara lograr transformarla en un barro inofensivo.2.7.3.2 Objetivos y funciones del tanque séptico1. Eliminar por efectos de la gravedad la mayor parte de material sedimentadosin necesidad de utilizar productos químicos.2. Estabilizar la materia orgánica (transformar por medio bioquímico, lamateria orgánica mineralizada), esto se logra gracias a las bacteriasanaeróbicas que permiten su reproducción natural.3. La eliminación de grasas y materia flotante dentro del tanque.2.7.3.3 Dimensionamiento del tanque séptico Si el caudal de Aguas Servidas es menor de 3 metros cúbicos, el volumenmínimo del Tanque Séptico es de 2 metros cúbicos. Si el caudal varía entre 2 y 5.7 metros cúbicos por día el volumen mínimodel tanque séptico será 1.5 el Caudal de Aguas Servidas. 5.7 ------- 57 metros cúbicos / día. V = 4.26 + 64.8 *Caudal A S. El volumen debe colocarse. V = m ^ 3; y Q = l / s. Volúmenes de 57 m ^ 3 superiores, no se puede diseñar tanques sépticos. Período neto de retención varía de 1 a 3 días. Distancia mínima de un tanque séptico a 1 vivienda 2.5 metros. La profundidad neta del líquido (h), varía entre 0.75 y 1.5 metros. Espacio destinado a grasas y material flotante será igual al 20% de la altura neta del líquido. La relación largo ancho variará de 2 a 1 y 3 a 1. La profundidad del tabique por debajo del agua, 40% del valor de h.
  • 1592.7.4 ZANJA DE INFILTRACION2.7.4.1 Definición, función y características de la zanja de infiltraciónLas zanjas de infiltración en un sistema de evacuación de aguas servidas, esun elemento utilizado para descargar el afluente proveniente del tanque sépticoy del trampa grasa.Las agua negras son conducidas atraves de la zanja en el subsuelo,permitiendo su oxidación a través de sus paredes y el fondo de esta.2.7.4.2 Ventajas y desventajasVENTAJAS Facilidad para integrarse a la estructura urbana. Son franjas angostas y poco visibles. Son obras de bajo costo y de fácil puesta en marcha.DESVENTAJAS Pueden llegar a taponarse, al retener las partículas finas presentes en elagua. Necesita un mantenimiento en períodos cortos, durante la vida útil de laobra2.7.4.3 Dimensionamiento de la zanja de infiltraciónEl diseño se basa en criterios técnicos:a) Se diseña de acuerdo a prueba de infiltración.b) El número mínimo de líneas de tubería será de dos.c) La longitud máxima de línea será de 30 metros.d) Separación mínima entre líneas de tuberías será de 1.80 metros.e) La profundidad de las zanjas varía de 0.45 - 0.60 metros.f) El ancho de la zanja debe ser de 0.45 metros como mínimo.g) La pendiente de las tuberías será de 1% a 25% por cada 10 metros.FIGURA Nº 115. Zanja de Infiltración. Fuente: Autor
  • 160Longitud de tuberías:a) En terrenos conformados por arena gruesa: 1.5 metros/persona.b) En terrenos conformados por arena fina: 3.0 metros /persona.c) En terrenos areno-arcillosos: 4.0 metros/persona.Donde:L: Longitud total de la tubería de distribuciónN: número de usuarios (vivienda, hotel)Q: Caudal de aguas servidas expresadas lt/hab.diaD: Profundidad efectiva de la zanjaI: Velocidad de la infiltración del suelo en lt/m²CLASES DE SUELO VELOCIDAD DE INFILTRACIONArena gruesa o medianaArena fina o limosaLimo arenosoLimo arcillosoArcilla limosa50 lt/dia/m²35 lt/dia/m²25 lt/dia/m²18 lt/dia/m²8 lt/dia/m²Espaciamiento entre zanja, variará entre 0.45 y 1.8 metros.2.7.5 POZO DE INFILTRACIÓNFIGURA Nº 116. Pozo de Filtración. Fuente: Autor
  • 2.7.5.1 Función y características de un pozo de infiltraciónUn pozo de infiltración o también conocido como pozo de absorción, es una cámaracubierta de paredes porosas, que permite que el agua servida se filtre lentamente en elterreno.2.7.5.2 Ventajas y desventajas de un pozo de infiltraciónVENTAJAS Puede ser construido y reparado con materiales disponibles localmente. Se puede utilizar mano de obra del lugar para su construcción Se requiere una pequeña área de terreno. Pequeño costo en material de operación.DESVENTAJAS Se requiere pretratamiento para evitar que se tape, aunque una obstruccióndefinitiva es inevitable. Puede afectar negativamente las propiedades del terreno y de los acuíferos.2.7.5.3 Dimensionamiento del pozo de infiltraciónPara el diseño de un pozo de infiltración es necesario saber la velocidad de infiltraciónen el suelo, para lo cual se debería realizar el análisis del estrato (suelo) en ellaboratorio o de forma más barata por medio de mediciones en el campo.Esta zanja se la perfora donde puede ser construido el tanque séptico, llenamos deagua y 24 horas, si no hay agua a las 24 horas o menos de 15 cm volvemos a colocar ymedimos los centímetros de descenso.Velocidad de descensodel Líquido (cm/min)Velocidad de infiltraciónen el suelo (lt/dia/m²)0,500,17- 0,500,85 – 0,160,042 – 0,0840,021 – 0,0410,02 - inapropiado503525188TABLA Nº 50. Velocidades de infiltración del líquido en el suelo. Fuente: Autor
  • APENDICE ATABLAS Y ABACOS PARA DISEÑO DEINSTALACIONES HIDRAULICAS ENEDIFICIOS
  • APENDICE A. 1 Pérdidas de carga según Flamant para diferentes diámetros y materiales.
  • 2” 50 mm HAZEN WILLIAMS
  • APENDICE A. 2 Pérdidas de carga para tuberías de hierro galvanizado con la fórmula de Flamant. Fuente: Tablas y Gráficos paradimensionamiento de instalaciones sanitarias para edificios. Ing. Guillermo Burbano. UCE.CAUDALl/sJ V J V J V J V J V J V J V J V J V J V J V J V J V J V0,05 0,014 0,250 0,005 0,160 0,001 0,090 0,0003 0,050 0,001 0,0400,08 0,032 0,400 0,011 0,250 0,003 0,150 0,001 0,080 0,000 0,0600,10 0,048 0,500 0,017 0,320 0,004 0,190 0,001 0,100 0,001 0,080 0,0002 0,0500,12 0,066 0,600 0,023 0,380 0,007 0,230 0,002 0,130 0,001 0,910 0,0002 0,0600,15 0,097 0,750 0,033 0,480 0,010 0,280 0,002 0,160 0,001 0,110 0,0004 0,070 0,0002 0,0500,18 0,133 0,900 0,046 0,570 0,013 0,340 0,003 0,190 0,002 0,140 0,001 0,090 0,0002 0,060 0,0001 0,0500,20 0,161 1,000 0,053 0,640 0,016 0,380 0,004 0,210 0,002 0,150 0,001 0,090 0,0003 0,070 0,0002 0,0600,22 0,190 1,090 0,066 0,700 0,019 0,410 0,005 0,230 0,002 0,170 0,001 0,100 0,0003 0,070 0,0002 0,0600,25 0,236 1,240 0,082 0,800 0,024 0,470 0,006 0,260 0,003 0,190 0,001 0,120 0,0004 0,080 0,0002 0,0700,28 0,288 1,390 0,100 0,890 0,029 0,530 0,007 0,290 0,003 0,210 0,001 0,130 0,001 0,090 0,0003 0,0800,30 0,326 1,490 0,113 0,950 0,032 0,560 0,008 0,310 0,004 0,230 0,001 0,140 0,001 0,100 0,0003 0,080 0,0002 0,0600,32 0,364 1,590 0,126 1,020 0,036 0,600 0,009 0,330 0,004 0,240 0,001 0,150 0,001 0,110 0,0004 0,090 0,0002 0,0600,35 0,426 1,740 0,147 1,110 0,042 0,660 0,010 0,370 0,005 0,270 0,002 0,170 0,001 0,120 0,0004 0,100 0,0002 0,070 0,0001 0,0500,38 0,495 1,890 0,171 1,210 0,049 0,710 0,012 0,400 0,006 0,290 0,002 0,180 0,001 0,130 0,001 0,110 0,0002 0,080 0,0001 0,0600,40 0,539 1,990 0,186 1,270 0,054 0,750 0,013 0,420 0,006 0,300 0,002 0,190 0,001 0,130 0,001 0,110 0,0003 0,080 0,0001 0,0600,42 0,586 2,090 0,203 1,340 0,584 0,790 0,014 0,440 0,007 0,320 0,002 0,200 0,001 0,140 0,001 0,120 0,0003 0,080 0,0002 0,0600,45 0,662 2,240 0,229 1,430 0,066 0,850 0,016 0,470 0,008 0,340 0,002 0,210 0,001 0,150 0,001 0,120 0,0003 0,090 0,0002 0,0700,50 0,795 2,490 0,279 1,590 0,079 0,940 0,019 0,520 0,009 0,380 0,003 0,240 0,001 0,170 0,001 0,140 0,0004 0,100 0,0002 0,070 0,0001 0,0600,55 0,939 2,740 0,324 1,750 0,094 1,040 0,023 0,570 0,011 0,420 0,004 0,260 0,002 0,180 0,001 0,150 0,0004 0,110 0,0003 0,080 0,0001 0,0600,60 1,095 2,980 0,378 1,910 0,119 1,130 0,027 0,630 0,013 0,460 0,004 0,280 0,002 0,200 0,001 0,170 0,0010 0,120 0,0003 0,090 0,0001 0,0700,65 1,260 3,230 0,435 2,070 0,126 1,220 0,031 0,670 0,015 0,490 0,005 0,310 0,002 0,220 0,001 0,180 0,0010 0,130 0,0003 0,100 0,0001 0,0800,70 1,437 3,480 0,497 2,220 0,143 1,320 0,035 0,730 0,016 0,530 0,005 0,330 0,002 0,230 0,001 0,190 0,0010 0,140 0,0004 0,100 0,0001 0,0800,75 1,618 3,730 0,559 2,380 0,161 1,410 0,039 0,780 0,019 0,570 0,006 0,350 0,003 0,250 0,002 0,210 0,0010 0,150 0,0004 0,110 0,0002 0,0900,80 1,810 3,980 0,625 2,540 0,180 1,510 0,044 0,830 0,021 0,610 0,007 0,380 0,003 0,270 0,002 0,220 0,0010 0,160 0,0010 0,120 0,0002 0,090 0,0001 0,0700,85 2,018 4,100 0,696 2,700 0,201 1,600 0,049 0,880 0,023 0,650 0,008 0,400 0,003 0,280 0,002 0,230 0,0010 0,170 0,0010 0,130 0,0002 0,100 0,0001 0,0700,90 0,768 2,860 0,222 1,690 0,054 0,940 0,026 0,680 0,008 0,420 0,004 0,300 0,002 0,250 0,0010 0,180 0,0010 0,130 0,0002 0,100 0,0001 0,0701,00 0,926 3,190 0,266 1,880 0,065 1,040 0,031 0,760 0,010 0,470 0,004 0,330 0,003 0,280 0,0010 0,200 0,0010 0,150 0,0003 0,120 0,0001 0,0801,10 1,093 3,500 0,310 2,070 0,077 1,140 0,036 0,830 0,012 0,520 0,005 0,360 0,003 0,310 0,0020 0,220 0,0010 0,160 0,0004 0,130 0,0001 0,0901,20 1,273 3,820 0,366 2,260 0,089 1,250 0,042 0,910 0,014 0,570 0,006 0,400 0,004 0,330 0,0020 0,240 0,0010 0,180 0,0004 0,140 0,0002 0,1006" 8"DIAMETRO DE LA TUBERIA EN PULGADASPERDIDAS DE CARGA PARA TUBERIAS DE HIERRO GALVANIZADO CON LA FORMULA DE "FLAMANT"2 1/4" 2 1/2" 3" 3 1/2" 4" 5"1/2" 3/4" 1" 1 1/4" 1 1/2" 2"PARA m=0,00023 J= perdida de carga en m/m. V= Velocidad en m/s.4194747*44DqmJ 
  • CAUDALJ V J V J V J V J V J V J V J V J V J V J V J V J V J V1,300 1,465 4,130 0,422 2,440 0,103 1,350 0,049 0,980 0,016 0,610 0,007 0,430 0,000 0,360 0,002 0,260 0,001 0,190 0,001 0,150 0,000 0,110 0,000 0,0701,400 0,480 2,630 0,116 1,460 0,055 1,060 0,018 0,660 0,008 0,460 0,001 0,390 0,002 0,280 0,001 0,210 0,001 0,160 0,000 0,110 0,000 0,0801,500 0,543 2,820 0,130 1,560 0,062 1,140 0,020 0,710 0,009 0,500 0,001 0,410 0,003 0,300 0,002 0,220 0,001 0,170 0,000 0,120 0,000 0,0901,600 0,606 3,010 0,144 1,660 0,068 1,210 0,022 0,750 0,010 0,530 0,001 0,440 0,003 0,320 0,002 0,240 0,001 0,190 0,000 0,130 0,000 0,0901,700 0,672 3,200 0,164 1,770 0,077 1,290 0,025 0,800 0,011 0,560 0,001 0,470 0,003 0,340 0,002 0,250 0,001 0,200 0,000 0,140 0,000 0,1001,800 0,740 3,390 0,181 1,870 0,086 1,360 0,028 0,850 0,012 0,600 0,001 0,500 0,004 0,360 0,002 0,270 0,001 0,210 0,000 0,150 0,000 0,1001,900 0,821 3,570 0,199 1,980 0,094 1,440 0,031 0,900 0,013 0,630 0,001 0,520 0,004 0,380 0,002 0,280 0,001 0,220 0,000 0,160 0,000 0,1102,000 0,895 3,770 0,218 2,080 0,103 1,510 0,033 0,940 0,014 0,660 0,001 0,550 0,004 0,400 0,003 0,290 0,001 0,230 0,001 0,160 0,000 0,1102,200 1,051 4,140 0,256 2,290 0,122 1,670 0,039 1,040 0,017 0,730 0,011 0,610 0,005 0,440 0,003 0,320 0,001 0,250 0,001 0,180 0,000 0,1202,400 0,303 2,500 0,142 1,820 0,046 1,130 0,020 0,790 0,013 0,660 0,006 0,480 0,003 0,350 0,002 0,280 0,001 0,200 0,000 0,1402,600 0,346 2,700 0,163 1,970 0,053 1,230 0,023 0,860 0,015 0,720 0,007 0,520 0,004 0,380 0,002 0,300 0,001 0,210 0,000 0,1502,800 0,393 2,910 0,186 2,120 0,060 1,320 0,026 0,930 0,017 0,770 0,008 0,560 0,004 0,410 0,002 0,320 0,001 0,230 0,000 0,160 0,000 0,0903,000 0,444 3,120 0,210 2,270 0,068 1,410 0,029 0,990 0,019 0,830 0,009 0,600 0,005 0,440 0,002 0,350 0,001 0,240 0,000 0,170 0,000 0,1003,250 0,517 3,380 0,244 2,460 0,079 1,530 0,034 1,080 0,022 0,900 0,010 0,650 0,006 0,480 0,003 0,380 0,001 0,270 0,001 0,180 0,000 0,1003,500 0,583 3,640 0,274 2,650 0,089 1,650 0,038 1,160 0,025 0,960 0,012 0,700 0,007 0,520 0,003 0,400 0,001 0,290 0,001 0,200 0,000 0,1103,750 0,657 3,900 0,311 2,840 0,101 1,770 0,044 1,240 0,028 1,030 0,013 0,750 0,007 0,550 0,004 0,430 0,002 0,310 0,001 0,210 0,000 0,1204,000 0,734 4,160 0,347 3,030 0,112 1,880 0,049 1,320 0,031 1,100 0,015 0,800 0,008 0,590 0,004 0,460 0,002 0,360 0,001 0,230 0,000 0,1304,500 0,426 3,410 0,138 2,120 0,060 1,490 0,038 1,240 0,018 0,900 0,010 0,660 0,005 0,520 0,002 0,370 0,001 0,260 0,000 0,1405,000 0,514 3,790 0,166 2,360 0,072 1,660 0,046 1,380 0,022 1,000 0,012 0,740 0,006 0,580 0,003 0,410 0,001 0,280 0,000 0,1606,000 0,708 4,540 0,229 2,830 0,099 1,990 0,063 1,650 0,029 1,200 0,017 0,880 0,008 0,690 0,004 0,490 0,001 0,340 0,000 0,1907,000 0,298 3,300 0,129 2,320 0,083 1,930 0,038 1,390 0,019 1,030 0,011 0,810 0,005 0,570 0,002 0,400 0,001 0,2208,000 0,376 3,770 0,164 2,650 0,106 2,200 0,049 1,590 0,028 1,180 0,013 0,920 0,006 0,650 0,002 0,450 0,001 0,2509,000 0,463 4,240 0,200 2,980 0,129 2,480 0,060 1,790 0,029 1,330 0,017 1,040 0,007 0,730 0,003 0,510 0,001 0,29010,000 0,249 3,310 0,155 2,760 0,072 1,990 0,035 1,470 0,020 1,160 0,009 0,820 0,004 0,570 0,001 0,32011,000 0,285 3,640 0,181 3,030 0,085 2,190 0,042 1,620 0,024 1,270 0,010 0,900 0,004 0,620 0,001 0,35012,000 0,332 3,970 0,214 3,300 0,099 2,390 0,048 1,770 0,027 1,390 0,012 0,980 0,005 0,680 0,001 0,38013,000 0,381 4,300 0,246 3,580 0,113 2,590 0,055 1,920 0,032 1,500 0,014 1,060 0,006 0,740 0,002 0,41014,000 0,281 3,850 0,130 2,790 0,064 2,060 0,036 1,720 0,016 1,140 0,007 0,790 0,002 0,45015,000 0,316 4,130 0,146 2,990 0,071 2,210 0,041 1,730 0,018 1,220 0,007 0,850 0,002 0,4808"l/sPERDIDASDECARGA.-CONTINUACION21/2" 3" 31/2" 4" 5" 6"DIAMETRODELATUBERIAENPULGADAS1/2" 3/4" 1" 11/4" 11/2" 2" 21/4"
  • CAUDALJ V J V J V J V J V J V J V J V J V J V J V J V J V J V16,000 0,163 3,180 0,080 2,360 0,045 1,850 0,020 1,300 0,008 0,910 0,002 0,51017,000 0,182 3,380 0,089 2,500 0,050 1,960 0,022 1,390 0,009 0,960 0,002 0,54018,000 0,201 3,510 0,098 2,650 0,056 2,080 0,024 1,470 0,010 1,020 0,003 0,57019,000 0,221 3,780 0,108 2,800 0,061 2,190 0,027 1,550 0,011 1,080 0,003 0,60020,000 0,241 3,980 0,118 2,950 0,067 2,310 0,029 1,630 0,012 1,130 0,003 0,64022,000 0,286 4,380 0,140 3,240 0,079 2,540 0,035 1,750 0,015 1,250 0,004 0,70024,000 0,162 3,540 0,092 2,770 0,040 1,960 0,017 1,360 0,004 0,70026,000 0,186 3,830 0,106 3,000 0,046 2,120 0,019 1,470 0,005 0,83028,000 0,213 4,120 0,121 3,230 0,053 2,280 0,022 1,590 0,006 0,89030,000 0,136 3,470 0,059 2,450 0,025 1,700 0,006 0,95035,000 0,178 4,040 0,077 2,850 0,033 1,980 0,008 1,11040,000 0,098 3,260 0,041 2,260 0,011 1,2704" 5" 6" 8"11/2" 2" 21/4" 21/2" 3" 31/2"PERDIDASDECARGA.-CONTINUACIONDIAMETRODELATUBERIAENPULGADASl/s1/2" 3/4" 1" 11/4"
  • APENDICE A. 3 Longitud equivalente para Accesorios. Fuente: Tablas y Gráficos para dimensionamiento de instalacionessanitarias para edificios. Ing. Guillermo Burbano. UCEm.m.4,35,25,88,010,112,50,61,21,62,02,73,48,510,312,216,721,324,32,43,64,65,56,716,719,824,338,02,44,66,17,610,613,70,40,50,60,81,01,242,650,20,10,20,20,20,30,60,80,91,20,10,20,20,30,40,53,03,64,66,47,69,11,51,80,91,21,51,82,11,21,51,82,40,20,40,50,50,70,92,12,43,04,35,26,13,03,6m.0,30,60,80,91,21,543563/81/23/411 1/41 1/222 1/263,576,2101,6127,0152,412,719,125,431,838,150,89,5VALVULA DECOMPUERTAVALVULA DEGLOBOVALVULA DEÁNGULOCHECKmm. plg. m.m.m.0,5 0,1 1,2m.m.DIAMETRODELACCSESORIODIAMETRODELACCSESORIOCODOS DE 90ᵒ CODOS DE 45ᵒTE DE FLUJOEN ÁNGULOTE DE FLUJODIRECTOLONGITUD EQUIVALENTE PARA ACCESORIOS
  • APENDICE A. 4 Consumo mínimo de agua para diferentes edificios. Fuente: (Tablas ygráficos para dimensionamiento de instalaciones sanitarias; Ing. Guillermo Burbano).CONSUMOS MÍNIMOS DE AGUA PARA DIFERENTES EDIFICIOSEDIFICIO CONSUMOVivienda urbana Quito y Guayaquil 400-500 L/ha*díaVivienda urbana hasta 100000 habitantes 200-300 L/hab. x díaVivienda urbana menores a 100000habitantes 100-200 L/habit x díaVivienda rural 80-100 L/hab.* díaOficinas 50 L/persona x díaEstablecimiento de educación sin cafetería 20-40 L/alumno x díaEstablecimiento de educación con cafetería 60-80 L/alumno x díaCentros de salud200-300 L/persona xdíaHospitales400-500 L/persona xdíaMoteles200-300 L/persona xdíaHoteles400-500 L/persona xdíaTeatros 20-30 L/persona x díaFabricas 50-80 L/obrero x díaRestaurantes 20-30 L/comida x día
  • PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS EN EDIFICACIONES REQUERIMIENTOSMÍNIMOS ESTABLECIMIENTOS DE EDUCACIÓNAPENDICE A. 5 Consumo mínimo de agua para diferentes edificios. Fuente: (Tablas ygráficos para dimensionamiento de instalaciones sanitarias; Ing. Guillermo Burbano)RESERVA PARA INCENDIOSAPENDICE A. 6 Reserva para incendios. Fuente (Norme de protección contraincendios del Cuerpo de Bomberos de Quito)Nᵒ DE PLANTAS SUPERFICIE POR PLANTA RESERVA DE AGUAHASTA 6 PLANTAS HASTA 100 m² 8000 litrosDE 7 A 12 PLANTAS HASTA 100 m² 12000 litrosDE 13 A 20 PLANTAS HASTA 100 m² 15000 litrosHASTA 8 PLANTAS MÁS 100 m² 12000 litrosDE 8 A 12 PLANTAS MÁS 100 m² 15000 litrosDE 13 A 20 PLANTAS MÁS 100 m² 24000 litrosUSO DEL EDIFICIOSUPERFIE TOTALMENORESA 600 m²DE 601 HASTA1000 m²DE 1001 HASTA4500 m²MAS DE4501 m²RESERVA DE AGUA EXCLUSIVA PARAINCENDIOS - SI SI SIGABINETE EQUIPADO - SI SI SIBOCA DE IMPULSIÓN - SI SI SIEXTINTORES DE INCENDIO SI SI SI SIROCIADORES AUTOMÁTICOS - - - SISISTEMA DE DETECCIÓN AUTOMÁTICO - - SI -SISTEMA DE ALARMA Y COMUNICACIÓNDE INCENDIO - SI SI SIESTACIÓN MANUAL Y DIFUSOR DE SONIDO SI - SI SISISTEMA DE ILUMINACIÓN DE EMERGENCIA - - SI SISEÑALIZACIÓN DE EMERGENCIA - SI SI SITIPO DE ESCALERA A B SI SIDIVISIÓN DE SECTORES DE INCENDIOMAS 500 m² - SI SI SIPLAN DE EMERGENCIA SI SI SI SIPLANOS DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS SI SI SI SIENSEÑANZA PRIMARIA,SECUNDARIA, SUPERIOR,ETC.
  • RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS MATERIALES DE COSTRUCCIÓNAPENDICE A. 7 Resistencia al fuego de los materiales de construcción. Fuente (Normede protección contra incendios del Cuerpo de Bomberos de Quito)USONᵒ DEPLANTAS SECTOR DE INCENDIO ELEMENTOSRESISTENCIA(MIN)TODO EL EDIFICIOESTRUCTURAS, FACHADAS YCUBIERTAS60 MINUTOSCUARTO DE CALDERASESTRUCTURAS,CERRAMIENTOS YPUERTAS120 MINUTOSCUARTO DE INTALACIONESESTRUCTURAS Y CERRAMIENTOSPUERTAS120 MINUTOS30 MINUTOSZONA DE USONO RESIDENCIALESTRUCTURASCERRAMIENTOSPUERTAS120 MINUTOS60 MINUTOS30 MINUTOSCADA PLANTAESTRUCTURASFACHADA Y CUBIERTAS120 MINUTOS60 MINUTOSCAJA DE ESCALERASESTRUCTURASCERRAMIENTOSPUERTAS120 MINUTOS60 MINUTOS30 MINUTOSCAJA DE ASCENSORESTRUCTURASCERRAMIENTOS Y PUERTAS120 MINUTOS60 MINUTOSCUARTO DE CALDERASESTRUCTURAS, CERRAMIENTOS YPUERTAS120 MINUTOSCUARTO DEINSTALACIONESESTRUCTURAS Y CERRAMIENTOSPUERTAS120 MINUTOS30 MINUTOSCADA PLANTAESTRUCTURASFACHADAS Y CUBIERTAS120 MINUTOS60 MINUTOSCAJA DE ESCALERASESTRUCTURAS Y CERRAMIENTOSPUERTAS120 MINUTOS30 MINUTOSCAJA DE ASCENSORESTRUCTURAS Y CERRAMIENTOSPUERTAS120 MINUTOS60 MINUTOS0 A 1011 A 20VIVIENDAEDIFICIOS21 ENADELANTE
  • SUBSUELOS ADICIONALES AL USOHASTA6DE 7 A1213 A20HASTA 6DE 7A1213A20HASTA 6DE 7A 1213A20HASTA6DE 7A 1213 A20HASTA6DE 7A 1213 A20HASTA6DE 7 A1213 A20HASTA6DE 7 A1213 A20HASTA6DE 7 A1213 A20HASTA6DE 7 A1213 A20HASTA3MAS3HASTA3 MAS 3HASTA3 MAS 3 1 2 30 más 1 2 30másReserva de aguaexclusiva para incendios.Tabla "B"• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Columna de aguapara incendios • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Bocas o salidas deincendios 1/50m² Ø min 38mm• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Mangueras Ø min 38mm • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Boca de impulsión Ø63.5mm • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Presión minimaRociadores automáticosExtintores deincendio 1c/200 m² • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Sistema de protección deincendios • •Sistema de alarma ycomunicación de incendios • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Sistema de iluminaciónde emergencia • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Sistema adicionales deextinción • •Sistema adicionales deevacuación •Ducto aislado deescaleras (tipo A) • • • • • • • • • • • • • • • • • •Escalera exclusiva paraemergencias (tipo B) • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Planos de PCI láminasespecíficas • • • • • • • • • • • • • • ••PROTECCIÓN DE INCENDIOS EN EDIFICIOS ALTOSTABLA "A" LEY DE DEFENSA CONTRA INCENDIOS Art. 45Y 53 CUERPO DE BOMBEROS DE QUITOADMINISTRACIÓN PUBLICA LOCALESDE CONCENTRACIÓN PÚBLICA EDIFICIOS PARA ESTACIONAMIENTOSUSO DEL EDIFICIOSUPERFICIE TOTAL m² Hasta 1200 Mas de 1200EN EL PUNTO DE DESCARGA (PITON) MAS DESFAVORABLE DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN CONTRA INCENIOS = 3.5kg/cm²HASTA 3200m² DE 3201A 7200m² MAS DE 7200m²Hasta 80vehículosHasta160vehículos> 160vehículosNumero de plantasinclusiveVIVIENDAHASTA 2000m² DE 2001A 4500m² MAS DE 4500m²LOCALES DE RECEPCION DE PUBLICO. OFICINASADMINIST. PRIVADAHASTA 2000m² DE 2001A 4500m² MAS DE 4500m²Tabla 1. PROTECCION DE INCENDIOS EN EDIFICIOS ALTOS. Fuente (Instalaciones Hidrosanitarias en Edificios, Ing. Gustavo Ruiz) .Medida de protección contra incendios especificaProtección exiguida a partir del nivel indicadoProtección sustituible por medidas alternas aprobadas por el CB-DMOREQUERIMIENTOSMINIMOS• ••••••••••• • • • • • • • •••••••••• •••• •• •• •••• • ••APENDICE A. 8 Protección de incendios en edificios altos. Fuente:(Norme de protección contra incendios del Cuerpo de Bomberos de Quito).
  • APENDICE BTABLAS Y ABACOS PARA DISEÑO DEINSTALACIONES SANITARIAS ENEDIFICIOS
  • APENDICE B.1 Unidades de descarga y diámetro mínimo en derivaciones simples.Fuente: Tablas y Gráficos para dimensionamiento de instalaciones Sanitarias paraEdificios. Ing. Guillermo Burbano. UCE.CLASE DE APARATOSUNIDADES DEDESCARGADIÁMETRO MÍNIMO DELA DERIVACIÓN (mm)CLASE CLASE1° 2° 1° 2°Lavabo 1 2 35 35Inodoro 4 6 75 75Tina de baño 3 4 40 50Bidet 2 2 35 35Un cuarto de baño completo(lavabo, inodoro, tina y bidet) 7 2 75 75Ducha 2 3 40 50Inodoro a la turca 2 8 40 75Urinario Suspendido 2 2 40 40Urinario Vertical 2 4 40 50Fregadero en Viviendas 3 4 40 50Fregadero en restaurante(vajilla) 3 8 40 75Fregadero en restaurante(alimentos) 3 6 40 50Lavadero (ropas) 3 6 40 50Lavadero (laboratorio) 2 6 40 50Lavapiés 2 6 40 50Vertedero 8 6 100 50Fuente de beber 1 1 35 35Sumidero corriente 3 3 50 50Nota: Son de 1° clase son edificios destinados a vivienda y de 2°clase sonedificios destinados a servicio público.
  • APENDICE B. 2 Diámetro de las derivaciones en colector. Fuente: Tablas y Gráficos paradimensionamiento de instalaciones Sanitarias para Edificios. Ing. Guillermo Burbano.UCE.Diámetro deladerivaciónen elcolector, enmmMÁXIMO NÚMERO DE UNIDADESDE DESGARGAPendiente:1/100Pendiente:2/100Pendiente:4/10035 1 1 140 2 2 250 5 6 875 (con unsolo inodoro) 24 27 36100 84 96 114125 180 234 280150 330 440 580200 870 1150 1680250 1740 2500 3600300 3000 4200 6500350 6000 8500 13500Nota: El diámetro mínimo de una derivación que recoge dos inodoros, será de 100 mm,si recoge algún inodoro a la turca o vertedero, este será de 100mm. Si la derivacióntiene inclinación de 45° o más, el diámetro que se calcula como para bajantesverticales.
  • APENDICE B. 3 Diámetros de bajantes de aguas servidas. Fuente: Tablas y Gráficos paradimensionamiento de instalaciones Sanitarias para Edificios. Ing. Guillermo Burbano.UCEDiámetrode labajante enmmBAJANTE DE AGUAS SERVIDASMáximo número deunidadesMáximalongitud de labajanteEn cadaplantaEn toda labajante40 3 8 1850 8 18 2770 20 36 3175 45 72 64100 190 384 91125 350 1020 119150 540 2070 153200 1200 5400 225APENDICE B. 4 Diámetros de colectores de aguas servidas y colectores de aguas lluvias.Fuente: Tablas y Gráficos para dimensionamiento de instalaciones Sanitarias paraEdificios. Ing. Guillermo Burbano. UCEDiámetro delcolectorCOLECTORES DE AGUASSERVIDASCOLECTORES DE AGUASLLUVIASDiámetro delcolectorMáximo número de unidades dedescarga Máxima superficie drenada M2 (2)Pendiente1%Pendiente2%Pendiente4%Pendiente1%Pendiente2%Pendiente4%35 1 1 1 8 12 17 3540 2 2 3 13 20 27 4050 7 9 12 28 41 58 5070 17 21 27 50 74 102 7075 27 36 48 80 116 163 75100 114 150 210 173 246 352 100125 270 370 540 307 437 618 125150 510 720 1050 488 697 995 150200 1290 1860 2640 1023 1488 2065 200250 2520 3600 5250 1814 2557 3720 250300 4390 6300 9300 3022 4231 6090 300NOTAS: (1) Un colector en que se descargue un inodoro tendrá por lo menos 75mm de diámetro. Si descargan másde 2 inodoros, el diámetro mínimo será de 100mm.(2) valores con intensidad promedio de 100mm/hora. Para otros valores de intensidad múltiple, la superficie drenadade la tabla está dada por la relación:( )( )
  • APENDICE B. 5 Dimensionamiento de tuberías horizontales de agua lluvia. Fuente: Tablasy Gráficos para dimensionamiento de instalaciones Sanitarias para Edificios. Ing.Guillermo Burbano. UCETamaño deltubo en mmcon pendiente1%Cantidad de lluvia50mm/h 75mm/h 100mm/h 125mm/h 150mm/hÁrea de drenaje en m275 152,7 101,8 76,4 61 50,9100 349,3 232,8 174,7 139,7 116,4125 620,6 413,7 310,3 248,2 206,9150 994 662,7 497 397,6 331,3200 2136,7 1424,2 68,4 854,7 706250 3846,1 2564 1923 1540,3 1282300 6187,1 4124,8 3093,6 2475,8 2062,4350 10126,1 6763,1 5527,6 4422 3683,5Tamaño deltubo en mmcon pendiente2%Cantidad de lluvia50mm/h 75mm/h 100mm/h 125mm/h 150mm/hÁrea de drenaje en m275 215,5 143,6 107,8 86,2 71,8100 492,4 328,2 246,2 197 164,1125 877 584,1 438,5 350,8 292,3150 1402,8 935,1 701,4 561,1 467,6200 3028,5 2019 1514,3 1211,4 1009,5250 5425,4 3618,5 2712,7 2169,2 806,9300 8732,6 5815,5 4366,3 3493 2912,4350 15607,2 10404,8 7803,6 6247,5 5202,4Tamaño deltubo en mmcon pendiente4%Cantidad de lluvia50mm/h 75mm/h 100mm/h 125mm/h 150mm/hÁrea de drenaje en m275 305,5 213,2 152,7 121,7 101,8100 698,6 465,4 349,3 279,6 232,3125 1241,1 826,8 620,6 494,2 413,4150 1988,1 1272,3 994 797,1 663,3200 4274,4 2847,4 2136,7 1709,4 1423,2250 7692,1 5128,1 3846 3079,6 2564300 12374,3 8249,5 6187,1 4942,3 4124,8350 22110,2 14752,5 11055,1 8853,4 7362,3
  • APENDICE B. 6 Dimensionamiento de bajantes de agua lluvia. Fuente: Tablas y Gráficospara dimensionamiento de instalaciones Sanitarias para Edificios. Ing. GuillermoBurbano. UCECantidadde lluviaen mm/hTamaño del bajante en mm50 75 100 125 150 200Área horizontal de cubierta en m225 267,6 817,5 1709,4 3214,3 5016,6 10776,650 133,8 408,8 854,7 1607,2 2508,3 5388,275 89,2 272,2 569,5 1071,1 1671,7 3591,5100 66,9 204,4 427,3 803,6 1254,2 2694,1125 53,4 163,5 341,8 642,9 1003,3 2155,3150 44,6 136,6 285,2 535,6 836,1 1794,4175 38,1 117,1 244,3 459,4 7116,7 1539,4200 33,4 102,2 213,7 401,8 627,1 1347,1225 29,7 91 190 357,2 557,4 1197,5250 26,9 81,8 170,9 321,4 501,7 1077,6275 24,2 74,3 155,6 292,2 456,1 979,6300 22,3 67,8 142,1 267,6 418,1 897,4
  • APENDICE B. 7 Abaco para el cálculo de diámetro de tubería de los colectores combinados.APENDICE B. 8 Diámetro de una tubería de ventilación para varios aparatos. Fuente:Tablas y Gráficos para dimensionamiento de instalaciones Sanitarias para Edificios. Ing.Guillermo Burbano. UCE.DIÁMETRO DE UNA TUBERÍA DE VENTILACIÓN PARA VARIOS APARATOSgrupo de aparatos sin inodoro grupo de aparatos con inodoroUNIDADES DEDESCARGADIÁMETRO DE LAVENTILACIÓN (mm)UNIDADES DEDESCARGADIÁMETRO DE LAVENTILACIÓN(mm)1 35 Hasta 17 502 a 8 40 18 a 36 609 a 18 50 37 a 60 7019 a 36 60 - -
  • APENDICE B. 9 Diámetros de columnas de ventilación. Fuente: Tablas y Gráficos paradimensionamiento de instalaciones Sanitarias para Edificios. Ing. Guillermo Burbano.UCE.DIÁMETROS DE COLUMNAS DE VENTILACIÓNDiámetrode labajantede aguasservidas(mm)Número deunidades dedescargaDIÁMETRO DE LAS COLUMNAS DE VENTILACIÓN35mm40mm50mm70mm75mm100mm100mm150mm200mmMáxima longitud de la columna de ventilación, en metros35 1 1440 Hasta 8 10 1850 Hasta 18 9 15 2765 Hasta 36 8 14 23 3180 Hasta 12 10 36 55 6480 Hasta 18 6 21 55 6480 Hasta 24 4 15 40 6480 Hasta 36 2,5 11 28 6480 Hasta 48 2 10 24 6480 Hasta 72 1,8 8 20 64100 Hasta 24 8 33 61 91100 Hasta 48 5 20 34 91100 Hasta 96 4 14 25 91100 Hasta 144 3 11 21 91100 Hasta 192 2,5 9 18 85100 Hasta 264 2 6 16 73100 Hasta 384 1,5 5 14 61125 Hasta 72 12 20 76 119125 Hasta 144 9 14 54 119125 Hasta 288 6 10 37 119125 Hasta 432 5 7 28 97125 Hasta 720 3 5 21 67125 Hasta 1020 2,4 4 17 55150 Hasta 144 8 31 104 153150 Hasta 288 6 21 67 153150 Hasta 576 3 13 46 128150 Hasta 864 2 10 38 97150 Hasta 1296 1,8 8 28 73150 Hasta 2070 1,2 8 22 57200 Hasta 320 9 44 122 225200 Hasta 640 7 25 79 225200 Hasta 960 5 18 58 225200 Hasta 1600 4 12 36 160200 Hasta 2500 2 8 27 113200 Hasta 4160 1,5 7 19 76200 Hasta 5400 5 16 64
  • FUENTE BIBLIOGRAFICAREFERENCIAS CRANE, R. Flujo de fluidos en válvulas, accesorios y tuberías. Páginas de la 51-60,Primera edición. Editorial McGraw−Hill. PANCORBO, Francisco, Caudales de cálculo en las instalaciones de distribución deagua páginas de la 10-20, primera edición. BURBANO Guillermo, Tablas y gráficos para el dimensionamiento de instalacionessanitarias en edificios, pág. 1-13. RUIZ M., Gustavo, Instalaciones Hidrosanitarias en Edificios. Septiembre-2008. Instalaciones Hidráulicas y sanitarias en edificios, Sistemas Hidroneumáticos, 2006,pg-25, Fig. ° 2.8. Norma Ecuatoriana De La Construcción Nec-11 Capítulo 16 Norma HidrosanitariaNHE Agua. Normas de Arquitectura y Urbanismo corresponde a la codificación de los textos delas ordenanzas N° 3457 y 3477.Sección sexta: redes de infraestructura.Art.45.Sistema de abastecimiento de agua potable. NTE INEN 1328:94. Tubería plástica. Accesorios de PVC rígido para presión.Dimensiones básicas. NTE INEN 1744:09. Tubos de polietileno (PE) para conducción de agua a presión.Requisitos.PAGINAS WEB http://www.monografias.com/trabajos88/simultaneidad-consumos-agua-instalaciones/simultaneidad-consumos-agua-instalaciones.shtml. http://www.wikipedia.com http://www.grupoalmont.com.mx/es/135-tanque-vertical-para-almacenamiento-de-agua-caliente.html grupoalmont.com www.ingenierocivilinfo.com