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las instalaciones sanitarias tienen por objeto abastecer a todos y cada uno de los aparatos y equipos sanitarios

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  1. 1. FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL MODULO INSTALACIONES SANITARIAS EN EDIFICACIONES Abril, 2013
  2. 2. Página 1 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 1 INSTALACIONES SANITARIAS PARA EDIFICACIONES Las instalaciones sanitarias tienen por objeto abastecer a todos y cada uno de los aparatos y equipos sanitarios y retirar de las construcciones en forma segura, aunque no necesariamente económica, las aguas servidas y pluviales, además de establecer obturaciones o trampas hidráulicas, para evitar que los gases y malos olores producidos por la descomposición de las materias orgánicas acarreadas, salgan por donde se usan los aparatos sanitarios o por los sumideros en general. Las instalaciones sanitarias deben proyectarse y principalmente construirse, procurando sacar el máximo provecho de las cualidades de los materiales empleados e instalarse en la forma más práctica posible, de modo que se eviten reparaciones constantes e injustificadas, previendo un mínimo mantenimiento, el cual consistirá en condiciones normales de funcionamiento, en dar la limpieza periódica requerida a través de los registros. El diseño debe cumplir requisitos mínimos y criterios establecidos en el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE), para garantizar el correcto funcionamiento de las instalaciones, que redunda en un óptimo servicio de abastecimiento (cantidad y presión) y adecuada disposición a las redes de drenaje general. 1 INSTALACIONES EXTERIORES 1.1 DE AGUA Es el conjunto de tuberías y accesorios que se instalan en una habilitación urbana para dar servicio de agua para consumo humano a todos y cada uno de los lotes que lo componen. La instalación exterior de agua para consumo humano termina en la caja portamedidor de la conexión domiciliaria. 1.2 DE DESAGUE Es el conjunto de tuberías, buzones, buzonetes, cajas de registro que se instalarán en una habilitación urbana para evacuar las aguas servidas de todo y cada uno de los lotes que lo componen. La instalación exterior de desagüe comienza en la caja de registro de la conexión domiciliaria. 2 INSTALACIONES INTERIORES 2.1 DE AGUA Es el conjunto de tuberías y accesorios que se instalarán dentro de una edificación para abastecer a todos y cada uno de los aparatos y equipos sanitarios. Aparatos Sanitarios: lavatorio, inodoro, bidé, lava platos, ducha, tina, lava ropa, urinario. Equipos Sanitarios: Tanque Hidroneumático (TH), electro bomba, therma, jacuzy. Grifería: caños, llaves, accesorios del tanque del inodoro, mezcladores para: lavatorio, ducha y bidé Accesorios: te, codo, válvula (de compuerta, check, de pie), cruz, reducciones, llave de paso, unión universal, curva 90°, niple (tramo pequeño de tubería). 2.2 DE DESAGUE Es el conjunto de tuberías y accesorios que se instalarán dentro de una edificación para evacuar las descargas de todos y cada uno de los aparatos y ciertos equipos sanitarios.
  3. 3. Página 2 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 2 SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO Hoy en día, en edificaciones, podemos hablar de cuatro tipos de sistemas de abastecimiento: 1 SISTEMA DIRECTO Es aquel que da servicio de agua para consumo humano a una edificación en forma directa, por lo que no cuenta con ningún tipo de almacenamiento Ventajas ◊ No permite la contaminación de ningún tipo ◊ Es económica su instalación Desventajas ◊ Si no hay servicio en la red pública, no hay servicio en la edificación Recomendable ◊ En lugares donde la presión es alta y el servicio es continuo, generalmente en las cercanías de los reservorios (200 a 300 m a la redonda). 2 SISTEMA INDIRECTO 2.1 CLÁSICO O CONVENCIONAL Es aquel que consta de 2 tanques de almacenamiento, uno en la parte inferior llamada Cisterna (C) y otro en la parte superior llamado Tanque Elevado (TE). De la C se eleva el agua al TE por medio de un equipo de bombeo y una línea de impulsión, de allí por medio de alimentadores se abastece a la edificación. Ventajas ◊ Permite contar con almacenamiento en horas que no hay servicio en la red. Desventajas ◊ Es fácil de contaminarse por malos manipuleos en alguno de los tanques. Recomendable ◊ En edificaciones cuyo crecimiento horizontal es menor referido al vertical. Ejemplo: Torres de San Borja, Torres de Lima-Tambo, Torres de Lima, etc.
  4. 4. Página 3 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 3 2.2 HIDRONEUMÁTICO Es aquel que cuenta con un tanque de almacenamiento en la parte inferior de la edificación (Cisterna) de allí con ayuda de un equipo hidroneumático (electrobomba + Tanque Hidroneumático) se abastece de agua a la edificación por medio de alimentadores. Cuenta con similares componentes que el Sistema Clásico Convencional a excepción del TE, cuenta además con: (13) Tanque Hidroneumático. Ventajas ◊ Permite contar con una presión uniforme en la edificación, conservando asía la grifería. Desventajas ◊ Cuando no hay servicio eléctrico no hay servicio de agua en la edificación. Recomendable ◊ En edificaciones cuyo crecimiento horizontal es mayor que el crecimiento vertical. Ejemplo: Hospitanles, clubes, colegios, etc. ◊ Rango de trabajo: Vivienda 20 PSI, Edificios 45 a 100 PSI
  5. 5. Página 4 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 4 2.3 CON TANQUE ELEVADO Es aquel que cuenta con un tanque de almacenamiento en la parte superior de la edificación (TE). La línea de aducción alimenta directamente al TE y de allí por gravedad abastece a toda la edificación. Ventajas ◊ Permite contar con almacenamiento en casos de desabastecimiento de la red pública. Desventajas ◊ Fácil contaminación por mal manipuleo en el tanque de almacenamiento. Recomendable ◊ En edificaciones de tres niveles máximo y cercanos a reservorios (200 a 300 m. a la redonda). 3 SISTEMAS COMBINADOS 3.1 DIRECTO – INDIRECTO CONVENCIONAL Es aquel que consta de un sistema directo más un indirecto convencional o clásico. Esto se da en lugares en donde la presión permite llegar a los primeros niveles en forma directa y a los siguientes con C y TE. Recomendable ◊ En lugares donde la presión de la red pública puede abastecer a los primeros niveles. Ejemplo: Sede Institucional de ENACE (cuadra 42 de Paseo La República).
  6. 6. Página 5 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 5 3.2 CONVENCIONAL – HIDRONEUMÁTICO Es aquel que se instala por etapas: En la primera etapa se abastecerá con un sistema Hidroneumático y en la segunda etapa con un sistema convencional. Es la combinación de dos sistemas indirectos. Recomendable ◊ Cuando una edificación no se va a construir en su totalidad y se requiere el uso de sus ambientes de los primeros niveles, este debe ser abastecido por un sistema hidroneumático. Cuando se concluya la totalidad de la edificación (hasta el último nivel) allí se construirá el TE del cual se abastecerá por gravedad a la 2da etapa. Ejemplos: Sede Institucional de FONAVI, ONARP (Oficina Nacional de Registros Públicos), Farmacia Universal.
  7. 7. Página 6 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 6 4 SISTEMAS ESPECIALES 4.1 BOMBEO Y REBOMBEO Es aquel que consta de varios tanques de almacenamiento, comenzando 1 en el primer nivel que trabaja exclusivamente como Cisterna, bombeando a otra de nivel superior que trabaja como Cisterna y Tanque Elevado Recomendable ◊ En rascacielos (crecimiento vertical mucho mayor que el horizontal) ◊ El diseño de los equipos de bombeo se realiza de tal forma que todos tengan las mismas características de trabajo. 4.2 BOMBEO A DISTINTOS NIVELES Este sistema se instala en grandes complejos comerciales, el agua se bombea de una Cisterna a Tanques Elevados de distintas edificaciones que componen el complejo. Ejemplo: Se puede apreciar (a menor escala) en el complejo habitacional Francisco Pizarro (Rímac).
  8. 8. Página 7 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 7 CISTERNA (C) Depósito de almacenamiento ubicado en la parte baja de una edificación. Generalmente construidos a base de concreto armado, aunque hoy en día tienen bastante acogida los tanques prefabricados. El tanque prefabricado es un depósito destinado a almacenar agua para la eventualidad de falla en el suministro y de proporcionar una presión adecuada y pareja al sistema. Se usa generalmente como TE, pudiéndose usar como C. Se fabrican de fibra de vidrio, polietileno, fibra cemento y de acero quirúrgico. Vienen en diversas capacidades (250 litros hasta 5000 litros). TANQUE PREFABRICADO ROTOPLAS ◊ Mantiene el agua más limpia. ◊ No generan olor ni sabor al agua. ◊ Son fáciles de limpiar ◊ No se agrieta ni se fisura, evitando que se introduzca raíces de árboles, eliminando fugas de agua. ◊ Cuenta con tubería de alimentación interna. ◊ Son de fácil mantenimiento. ◊ Su color permite ver la claridad del agua. ◊ Contiene todos los accesorios necesarios para un adecuado funcionamiento, fabricados con plásticos de alta resistencia y tecnología. ACCESORIOS: A) FILTROS: ◊ Es un filtro de sedimentos (sólidos en suspensión), que retiene partículas de tamaño superior a 50 micras (0.0005 cm.), el agua filtrada es totalmente cristalina y puede usarse en todos los servicios de la casa (Cocina, baño, lavadero y sanitario). B) MOTOBOMBA: ◊ Impulsa el agua de la C al TE con una potencia de 0.5 HP (1/2 caballo). ◊ Diseñada para obtener un mejor rendimiento hidráulico, ya que mantiene altas presiones con baja demanda de potencia. ◊ De operación más silenciosa que las tradicionales. ◊ Diseño compacto lo que permite colocar en espacios reducidos y la hace más manejable para su instalación y mantenimiento. ◊ Garantía de un año. ◊ Motor cerrado que permite que la bomba se encuentre en lugares abiertos sin protección para lluvia. ◊ Bomba tipo periférica con impulsor de bronce. ◊ Resistencia a la corrosión por lo cual da una mayor vida útil de la bomba. ◊ Es silenciosa en su operación. ◊ Por su diseño compacto y pequeño permite ser conectada en cualquier parte. ◊ Impulsa el agua hasta 4 pisos de altura. ◊ Con tapón para purgar integrado. C) ELECTRO NIVEL: ◊ Es un dispositivo electrónico que controla automáticamente el llenado y distribución de agua al Sistema. ◊ Mantiene siempre lleno al Sistema y garantiza que no opere la bomba cuando no se necesita. ◊ Es hermético impidiendo que el agua se filtre en su interior. ◊ Evita derrames de agua. ◊ Para un mejor funcionamiento se recomienda utilizar un electro nivel en el TE y otro en la C.
  9. 9. Página 8 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 8 ELECTROBOMBA (EB) Todo proceso que involucre el transporte de líquido, ya sea para elevarlo a un nivel más alto ó hacerlo fluir por una tubería requiere de una bomba, llamada también electrobomba. MOTOR ELÉCTRICO: Absorbe energía eléctrica y le restituye a un eje energía mecánica en forma de un movimiento circular. BOMBA: Absorbe la energía mecánica del motor y le restituye energía hidráulica al liquido que lo atraviesa. Las bombas se emplean para impulsar todo clase de líquidos: agua, leche, combustibles, ácidos, etc. Las bombas las podemos clasificar: Según la dirección del flujo: bombas de flujo radial, de flujo axial, de flujo radio axial. Según la posición del eje: bombas de eje vertical, de eje horizontal y eje inclinado. Según la presión: bombas de baja presión, mediana presión y alta presión. Según el número de rodetes: de un escalonamiento o de varios escalonamientos. Para instalaciones sanitarias de una vivienda usaremos la clasificación según la presión. Así tenemos: A B C A) ELECTROBOMBA CON IMPULSOR PERIFERICO Diseñadas para altas presiones, bajo caudal y agua limpia. B) ELECTROBOMBA INYECTORA Diseñadas para altas presiones, ideales para instalar pequeños y medianos equipos hidroneumáticos. Cuenta con un eyector alojado en el cuerpo de la bomba. El caudal total producido por el impulsor cerrado es enviado sólo parcialmente a la boca de descarga, el caudal restante recircula a través del eyector que conectado a la cámara de succión produce en la misma un incremento de vacío necesario para la succión. C) ELECTROBOMBA CON IMPULSOR CENTRÍFUGO Diseñadas para caudales altos y presiones bajas. Son las más usadas en las instalaciones sanitarias para viviendas, para abastecer al tanque elevado con agua de la cisterna. Las bombas de este tipo con una variación en el diseño de los alabes del rodete se emplean para bombear sólidos en suspensión. Es una máquina que consta básicamente de dos elementos, uno móvil denominado “impulsor” y uno fijo denominado caja o “voluta”. El impulsor (ubicado en el interior de la caja), al girar solicita potencia al motor que
  10. 10. Página 9 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 9 acciona la bomba y la transmite al líquido bombeado convirtiéndola en presión. Gracias a esta presión desarrollada por la bomba, el líquido es impulsado por la tubería. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO: Primero imaginemos el impulsor quieto en el agua (figura izquierda). Ahora imaginemos que el impulsor comienza a girar a velocidad (figura derecha), entonces el agua saldrá impulsada. La fuerza que causa este “efecto”, es la “fuerza centrífuga”, siendo éste el origen del nombre de las bombas que emplean este principio para impulsar los líquidos.
  11. 11. Página 10 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 10 TANQUE ELEVADO (TE) Depósito de almacenamiento de agua que da servicio por gravedad.
  12. 12. Página 11 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 11 TANQUE HIDRONEUMATICO (TH) Es un depósito de forma cilíndrica cerrado con orificios, diseñado para soportar altas presiones de aire y agua. Se tienen los siguientes tipos de Tanques Hidroneumáticos (TH) 1 TANQUE HIDRONEUMATICO CON CARGADOR DE AIRE Este tipo de tanque requiere de: Cargador de válvula de aire, el cual se encarga de mantener permanentemente un colchón de aire dentro del tanque. Presostato, dispositivo que activa o desactiva la electrobomba según la presión mínima o máxima. Electrobomba, abastece de agua a presión a la red y al tanque, comprimiendo en el tanque al aire hasta alcanzar la presión máxima, presión en la que se para por acción del presostato. Se vuelve a encender la electrobomba cuando la presión en la red es mínima debido al uso de algún servicio. Las presiones mínimas y máximas óptimas para el funcionamiento de un TH son: 20 – 40, 30 – 50 o 40 – 60 lb/pulg2 Los cargadores no deben funcionar a más de 5 kg/cm2 Pp = Presión de parada Pa = Presión de arranque Vp = Volumen de parada (aire) Va = Volumen de arranque (aire) Vt = Volumen total
  13. 13. Página 12 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 12 2 TANQUE PRECARGADO Este tipo de tanque tiene internamente una membrana de goma atóxica (blader) que separa el aire del agua, de tal manera que se puede pre cargar el tanque con aire a presión. Este tanque requiere: Presostato, cumple la misma función de tanque con cargador de aire. Electrobomba, al igual que el tanque anterior abastece de agua a la red y tanque comprimiendo esta vez al blader o membrana plástica llena de aire, hasta la presión máxima y arranca nuevamente la electrobomba cuando la presión desciende hasta el mínimo. NOTA: No requiere válvula o cargador de aire, el blader se carga de aire antes de la puesta en funcionamiento, por la válvula que posee. CONDICIONES DE USO Y CONSERVACION: La presión de aire en el tanque pre cargado debe ser 2 psi menos que la presión de arranque, una mayor presión, disminuirá la eficiencia del sistema y una menor podría ser causa de la rotura de la membrana. Chequear o ajustar la pre carga de la presión del aire dos veces al año para prolongar la vida del tanque La posición vertical de los tanques con cargador de aire es la más recomendable, se ahorra espacio y además se logra que la superficie de contacto del agua con el aire en el interior del tanque sea menor, disminuyendo la inevitable absorción de aire por el agua, que ocasiona la pérdida de presión.
  14. 14. Página 13 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 13 CONSIDERACIONES DE DISEÑO NPT = Nivel de Piso Terminado DESCRIPCION ALTURAS DE SALIDA PUNTOS DE DESCARGA Tina (T) + 0.50 m NPT 0.07 m Bidé (B) + 0.20 m NPT 0.25 m Ducha (D) + 1.80 m NPT 0.50 m Lavatorio (L) + 0.55 m NPT 0.50 m Lava plato (LP) + 1.00 m NPT 0.60 m Lava ropa (LR) + 1.20 m NPT 0.40 m Inodoro (WC) + 0.20 m NPT 0.30 m Urinario (U) + 1.10 m NPT 0.50 m Grifo (GR) + 0.50 m NPT
  15. 15. Página 14 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 14 1 ESPECIFICACIONES TECNICAS 1.1 RED DE AGUA Las tuberías y accesorios de agua fría serán de PVC Serie 10, con embones para soportar 150 lb/pulg2. Los accesorios serán de PVC, fabricados por inyección. Para las salidas de aparatos y griferías se utilizará accesorios de fierro galvanizado. Las uniones con roscas se efectuarán con mucha precaución para proteger la tubería, evitando la distorsión y el descentrado del mismo. Aplicar pegamento PVC en todas las conexiones para asegurar un buen acoplamiento, cerciorándose que el tubo este bien colocado y esperando unos 15 minutos de fraguado antes del manipuleo de las piezas y 24 horas antes de aplicar presión a la línea. Las válvulas de interrupción serán de bronce tipo esférica, deberán ir alojadas en cajuelas con marco y tapa de madera especificadas, entre dos uniones universales. Todas las salidas de agua deberán ser taponeadas inmediatamente después de ser instaladas y permanecerán así hasta la colocación de los aparatos, para evitar que se introduzcan materias extrañas. Pruebas: inyectar agua a una presión de 100 lb/pulg2, durante 30 minutos. En caso de falla corregir y repetir la prueba. Las tuberías de agua caliente serán de plástico CPVC unidas con pegamento especial para soportar altas temperaturas. Todas las válvulas están ubicadas a + 0.30 m NTP Cada ambiente de baño debe tener una válvula compuerta. Algunas simbologías utilizadas en las redes de agua para consumo humano:
  16. 16. Página 15 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 15 1.2 RED DE DESAGUE Las tuberías y accesorios para desagüe serán de PVC, salvo indicación. La pendiente mínima será de1.5% para todos los ramales y colectores, salvo indicación. Las tuberías y accesorios de ventilación serán de PVC SAL, fabricados por inyección. Con uniones selladas con pegamento, salvo indicación. Las uniones y accesorios de PVC SAL serán fabricadas por inyección, con espiga en un extremo y campana en el otro, para embonar. Aplicar pegamento PVC en todos los empalmes para asegurar un buen acoplamiento, cerciorándose que el tubo este bien colocado y esperando unos 15 minutos de fraguado antes del manipuleo de las piezas y 24 horas antes de aplicar presión a la línea. Las tuberías de ventilación que lleguen hasta el techo se prolongarán 0.40 m como mínimo sobre el nivel de la cobertura, rematando en un sombrero de ventilación. Los registros serán del tipo ranura y contarán con dos partes: cuerpos y tapa removible. Todos los puntos de descargas de desagüe deberán ser taponeadas inmediatamente después de ser instaladas y permanecerán así hasta la colocación de los aparatos, para evitar que se introduzcan materias extrañas. Los sumideros de piso serán de bronce para empotrar, con espiga en su extremo inferior para empalmar a cabeza de tubería de desagüe. Los pisos tendrán pendiente hacia los sumideros a darse con el acabado del piso. Las montantes que se instalen a la vista serán sujetadas a la pared cada 2 m como máximo. Las pruebas de las tuberías de desagüe consistirán en llenar de agua las tuberías, después de haber taponeado las salidas bajas, debiendo permanecer llenas sin presentar fugas por lo menos 24 horas. Las cajas de registro serán de albañilería enlucidas con mortero 1:1, con marco y tapa de fierro fundido estándar.
  17. 17. Página 16 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 16 REGLAS PARA EL BUEN TRAZO DE LAS REDES DE DESAGUE 1. La pendiente recomendable es de1.5% y la mínima 1.0% 2. La distancia máxima entre cajas de registro es de 15 m. 3. La profundidad mínima de una caja de registro es -0.40 para tuberías de DN110. 4. El número máximo de tuberías entre las que ingresan y salen a una caja de registro es de 5. 5. Las cajas de registro se ubicarán en áreas no techadas. 6. Las tuberías de desagüe no deben cruzar ambientes de dormitorios. 7. Las entregas de desagüe en proyección horizontal se realizarán con “Y” sanitaria ayudados con accesorios como codos de 1/8 (45°) en casos lo requieran. 8. Las entregas de desagüe en proyección vertical se realizarán con “T” sanitaria. 9. Los registros roscados se ubicarán aguas arriba del inodoro. 10. Las montantes de desagüe no deben interconectarse con servicios higiénicos del primer nivel. 11. Las montantes de desagüe deben llegar a cajas de registro en forma independiente. 12. Las montantes de desagüe se podrán interconectar a un colector instalado entre dos cajas de registro. 13. Toda montante de desagüe terminará en ventilación. 14. El recorrido máximo de tubería DN110 en un aligerado de 0.20 m será de 3.0 m 15. Los aparatos sanitarios que deben ventilarse son: Inodoro, lavatorio, lavaplatos así como también en lo posible la columna vertical del sistema de desagüe.
  18. 18. Página 17 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 17 CALCULO HIDRAULICO 2 AGUA CALIENTE 2.1 DOTACION Para Residencias Unifamiliares y Multifamiliares 2.2 EQUIPO DE PRODUCCION DE AGUA CALIENTE CAPACIDAD DE THERMAS: Las thermas se proveen de 50, 80, 90, 100, 110 y 150 lit. UBICACIÓN: Indistinta (1er, 2do o 3er piso) POSICIÓN: Vertical u Horizontal EJEMPLO: Dimensionar la capacidad de la therma para una residencia unifamiliar de 6 dormitorios SOLUCIÓN: Cálculo de la dotación: ‫݅ܿܽݐ݋ܦ‬ó݊ ൌ 450 ൅ 80 5 ൅ 450 ൅ 80 7 ൌ 182 ݈݅‫ݐ‬ ܶܽ݊‫݁ݑݍ‬ ൌ 450 ൅ 80 5 ൌ 106 ݈݅‫ݐ‬ ܲ‫݅ܿܿݑ݀݋ݎ‬ó݊ ൌ 450 ൅ 80 7 ൌ 76 ݈݅‫ݐ‬ De acuerdo a los resultados de dotación, deberíamos instalar 2 thermas: de 100 y 90 lit. NUMERO DE DORMITORIOS DOTACION DIARIA POR VIVIENDA EN LITROS 1 120 2 250 3 390 4 420 5 450 Mayor a 5 80 L/d por dormitorio adicional CAPACIDAD DEL TANQUE CAPACIDAD HORARIA DEL EQUIPO DE ALMACENAMIENTO DE PRODUCCION DE AGUA CALIENTE EN RELACION CON EN RELACION CON DOTACION DIARIA EN LITROS DOTACION DIARIA EN LITROS RESIDENCIAS UNIFAMILIARES YMULTIFAMILIARES 1 / 5 1 / 7 HOTELES, APART- HOTELES, ALBERGUES 1 / 7 1 / 10 RESTAURANTES 1 / 5 1 / 10 GIMNASIOS 2 / 5 1 / 7 HOSPITALES YCLINICAS, CONSULTORIOS YSIMILARES 2 / 5 1 / 6 TIPO DE EDIFICIO
  19. 19. Página 18 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 18 3 AGUA FRÍA Para el cálculo hidráulico es elemental trazar el Isométrico 3.1 UNIDADES HUNTER (UH) Nos apoyamos del ANEXO N°1 El baño completo (BC) como máximo son 6 UH 3.2 GASTO PROBABLE Nos apoyamos del ANEXO N°3 En caso no exista el valor, debemos interpolar ܲ஽ ൌ ܲா ൅ ݄݂஽ா ൅ 0.30 Si altura de los pisos es 3.00 m, se tiene: ܲ஼ ൌ ܲ஽ ൅ ݄݂஼஽ ൅ 3.0 ܲ஻ ൌ ܲ஼ ൅ ݄݂஻஼ ൅ 3.0 ܲ஺ ൌ ܲ஻ ൅ ݄݂஺஻ െ 0.30 ܲ஺ᇱ ൌ ܲ஺ ൅ ݄݂஺ᇱ஺ ൅ 0.30 Para los puntos F, G y H se empieza de C: ܲீ ൌ ܲ஼ െ ݄݂஼ீ െ 0.30
  20. 20. Página 19 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 19 3.3 CALCULO DE PERDIDAS El cálculo hidráulico se empieza por el punto más desfavorable Tener en cuenta las perdidas locales Válvulas o Manuales: válvulas de compuerta. o Semiautomáticas (flush): accionamiento manual para que funcione, luego se cierra. o Automáticas: válvula reductora de presión, check, alivio. Velocidad mín. = 0.60 m/seg y Velocidad máx. = 3.00 m/seg. Para el curso: Velocidad = 1.00 a 1.80 m/seg Ecuación de Hazen y Williams: ݄݂ ൌ 1.18 ∗ 10ଵ଴ ∗ ‫ܮ‬ ∗ ൬ ܳ ‫ܥ‬ ൰ ଵ.଼ହ ∗ ‫ܦ‬ିସ.଼଻ Longitud (L) en metros, Caudal (Q) en lps y Diámetro (D) en mm. Teniendo en cuenta que D representa al Diámetro comercial interno (Di) para tuberías de PVC. ܲ௡ ൌ ܲௗ ൅ 1.80 ൅ ݄݂ௗ௡ ൌ 2 ൅ 1.80 ൅ 0.04 ൌ 3.84 ݉ ܲ௠ ൌ ܲ௡ ൅ ݄݂௠௡ ܲ௢ ൌ ܲ௠ ൅ ݄݂௢௠ ܲா ൌ ܲ௢ ൅ ݄݂ா௢ െ 0.30 ܲ஽ ൌ ܲா ൅ ݄݂஽ா ൅ 0.30
  21. 21. Página 20 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 20
  22. 22. Página 21 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 21 ELEVACION Los equipos de bombeo que se instalen dentro de las edificaciones deberán ubicarse en ambientes que satisfagan las siguientes condiciones: Altura mínima: 1.60 m Espacio libre alrededor del equipo suficiente para su fácil operación, reparación y mantenimiento Piso impermeable con pendiente no menor a 2% hacia desagües previstos y ventilación adecuada 1 VIVIENDAS PEQUEÑAS UH: (Anexo N° 1) 3 BC + 2 LR + 1 LP + 1 GR = 3(6) + 2(3) + 3 + 2 = 29 UH MDS: (Anexo N° 3) Para 29 UH = 0.73 lps (QMDS) ்ܸா ൌ 1 3 ∗ ‫݅ܿܽݐ݋ܦ‬ó݊ ܸ஼ ൌ 3 4 ∗ ‫݅ܿܽݐ݋ܦ‬ó݊ Según el cuadro de dotaciones de agua para viviendas unifamiliares, hasta 200 m2 la dotación es de 1,500 l/d ்ܸா ൌ 1,500 3 ൌ 500 ݈݅‫ݐ‬ ൌ 0.5 ݉ଷ ܸ஼ ൌ 3 4 ∗ 1,500 ൌ 1,125 ݈݅‫ݐ‬ ൌ 1.125݉ଷ Diseñamos para un VTE = 1, 000 lit = 1.00 m3 ܳ௅௅ ൌ ்ܸா ‫ݐ‬ ܳ௕ ൌ ܳெ஽ௌ ൅ ܳ௅௅ ‫ܪ‬஽் ൌ ‫ܪ‬௚ ൅ ݄௙ ൅ ܲௌ QLL = Caudal de llenado VTE = Volumen del TE t = Tiempo (según reglamento 2 hrs) Qb = Caudal de bombeo QMDS = Caudal de máxima demanda simultánea Hg = Altura geométrica hf = Pérdida de carga Ps = Presión de salida (mínima 2 m) ܳ௅௅ ൌ 1,000 2 ∗ 3,600 ൌ 0.14 ݈‫ݏ݌‬ ܳ௕ ൌ 0.73 ൅ 0.14 ൌ 0.87 ݈‫ݏ݌‬
  23. 23. Página 22 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 22 SELECCIÓN DE LA ELECTROBOMBA: Para la tabla se ingresa con la Altura de Succión: 1.85 m 2.00 m Buscamos el Qb (0.87 lps) y HDT (17.75 m) Como no hay estos valores, tampoco los más próximos, aumentamos los diámetros de las tuberías de succión e impulsión, trabajando con un Qb = 1.35 lps y una HDT = 23.0 m (para bombas Monoblock) 40 32 Diametro int. Diametro int. Canastilla 1 8.858 Valv. Check 1 2.841 Codo 1 1.309 Valv. Comp. 1 0.216 Tubería 1.850 Codo 5 5.115 12.017 Tubería 20.000 28.172 0.34 2.41 2.75 17.75 SUCCION (DN) IMPULSION (DN) 34.400 27.400 hf = hf suc + hf imp HDT hf suc PERDIDA DE CARGA hf imp Longitud equivalente Longitud equivalente MONOBLOCK HP INTECTORAS HP BIC - 03 0.3 I - 1/3 1/3 BIC - 05 0.5 I - 1/3 1/2 BIC - 1 1 I - 1/3 1 ELECTROBOMBAS
  24. 24. Página 23 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 23 ESPECIFICACIONES TECNICAS DEL EQUIPO DE BOMBEO: Se recomienda una bomba Hidrostal modelo BC-1 o similar. 50 40 Diametro Diametro Canastilla 1 10.519 Valv. Check 1 3.636 Codo 1 1.554 Valv. Comp. 1 0.276 Tubería 1.850 Codo 5 6.545 13.923 Tubería 20.000 30.457 0.30 1.94 2.24 23 43.000 34.400 Longitud equivalente Longitud equivalente hf suc hf imp hf = hf suc + hf imp HDT PERDIDA DE CARGA SUCCION (DN) IMPULSION (DN) 1.35 23 1 50 40 3,450 220 60 DN (impulsión) ( 1 1/4" ) Velocidad (RPM) Voltaje (V) Frecuencia (c/s) Qb (lps) HDT (m) Potencia (HP) DN (succión) ( 1 1/2 " )
  25. 25. Página 24 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 24 EDIFICIOS PROBLEMA: Para el edificio que cuenta con las siguientes características: a) 1er al 3er nivel: 5 Tiendas/nivel de 100 m2 c/T. b) 4to al 7mo nivel: 10 Oficinas/nivel de 50 m2 c/O. c) 8vo al 12mo nivel: 5 Departamentos/nivel de 3 dormitorios c/D. d) 13vo al 16vo nivel: 10 Departamentos/nivel de 2 dormitorios c/D. e) 17vo al 20vo nivel: 15 Departamentos/nivel de 1 dormitorio c/D. f) 21vo nivel: Guardianía Determinar: Dotación, Máxima Demanda Simultánea, Dimensiones de la C y TE SOLUCION: 1 DOTACION (DOT) ‫ܱܶܦ‬ ൌ ܰ° ݀݁ ݊݅‫ ݏ݈݁݁ݒ‬ ∗ ܰ° ݀݁ ‫ ݏ݋ݏݑ‬ ∗ ‫ ܽ݁ݎܣ‬ ∗ ‫݅ܿܽݐ݋ܦ‬ó݊ a) 3 x 5 x 100 x 6 = 9,000 b) 4 x 10 x 50 x 6 = 12,000 c) 5 x 5 x 1,200 = 30,000 d) 4 x 10 x 850 = 34,000 e) 4 x 15 x 500 = 30,000 f) 1 x 500 = 500 ∴ La dotación es de 115,500 lit/día 2 MÁXIMA DEMANDA SIMULTÁNEA (MDS) ‫ܵܦܯ‬ ൌ ܰ° ݀݁ ݊݅‫ ݏ݈݁݁ݒ‬ ∗ ܰ° ݀݁ ‫ ݏ݋ݏݑ‬ ∗ ܷ‫ܪ‬ Departamento: Grande ≥ 80 m2 Pequeño≤ 80 m2 01 Dormitorio : 1 BC + 1 LP = 9 UH 02 Dormitorios : 1 BC + 1 LR + 1 LP = 12 UH 03 Dormitorios : 1 BC + 1 LR + 1 LP = 12 UH : 2 BC + 1 LR + 1 LP = 18 UH (Departamento Grande) 01 Habitación mínima = 6 m2 = 2 x 3 a) 3 x 5 x 4 = 60 (1/2 baño + 1 lavatorio) b) 4 x 10 x 6 = 240 (1 BC) c) 5 x 5 x 18 = 450 (2 BC + 1 LR + 1 LP) d) 4 x 10 x 12 = 480 (1 BC + 1 LR + 1 LP) e) 4 x 15 x 9 = 540 (1 BC + 1 LP) f) 1 x 9 = 9 (1 BC + 1 LP) ∴ Para 1,779 UH corresponde una Máxima Demanda Simultánea de 11.17 lps
  26. 26. Página 25 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 25 3 TANQUE ELEVADO (TE) Y CISTERNA (C) ACD: Agua de Consumo Doméstico ACI: Agua Contra Incendio (25 m3 o 40 m3) ்ܸா ൌ ܸ஺஼஽ ൅ ܸ஺஼ூ ܸ஺஼஽ ൌ 1 3 ∗ ‫ܱܶܦ‬ ൌ 38,500 ݈݅‫ݐ‬ ൎ 40 ݉ଷ ܸ஼ ൌ ܸ஺஼஽ ൅ ܸ஺஼ூ ܸ஺஼஽ ൌ 3 4 ∗ ‫ܱܶܦ‬ ൌ 86,625 ݈݅‫ݐ‬ ൎ 90 ݉ଷ ∴ VTE = 80 m3 y VC = 130 m3 DIMENSIONES DEL TANQUE ELEVADO Altura Largo Ancho h1 h2 h2 / 2 PA 3.00 3.40 7.60 1.50 1.50 0.75 4.47 5.10 5.10 Altura máxima en un TE = 4.00 m. El Tanque Elevado se encuentra en el Nivel 20, asumiendo una h = 3.00 m por piso, tendremos que la altura del último nivel: HN = 20 x 3 = 60 m. Consideramos PA el valor calculado en ejemplo anterior (PD) H Q C D hf 5.00 0.25 150 17.0 0.44 PA H hf Px x PA - Px 4.47 5.00 0.44 4.56 0.30 -0.09 4.47 4.68 0.41 4.27 0.21 0.20 4.47 4.88 0.43 4.45 0.41 0.02 4.47 4.90 0.43 4.47 0.43 0.00 20 60.00 3.00 62.65 Número de niveles Altura promedio de pisos Altura del último nivel HN Nivel de Fondo del TE Asumimos un valor de H y calculamos la perdida de carga Asumimos x = 0.30 Px = H - hf H = PA + x Procedimiento : Asumimos H = 5.00
  27. 27. Página 26 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 26 4 ALIMENTADORES UH / Alimentadores = (1,179 – 9) / 5 = 354 UH /alimentador N° ALIMENTADORES 5 UH ULTIMO NIVEL 9 UH DEMAS NIVELES 1,770 UH / ALIMENTADORES 354 UHN = N°U x UH / N° ALIMENTADORES PISOS N° NIV UHN 21 1 9 17 20 4 27 13 16 4 24 8 12 5 18 4 7 4 12 1 3 3 4 PISO A 5 A 4 . . . A 1 Q(lps) DN V(m/s) --- 363 3.61 75 (2 1/2") 1.11 21 9 --- --- 354 --- 354 --- 354 3.57 75 (2 1/2") 1.1 20 27 --- 27 --- 27 --- --- 327 --- 327 --- 327 3.42 75 (2 1/2") 1.05 19 27 --- 27 --- 27 --- --- 300 --- 300 --- 300 3.32 75 (2 1/2") 1.02 18 27 --- 27 --- 27 --- --- 273 --- 273 --- 273 3.01 63 (2") 1.3 17 27 --- 27 --- 27 --- --- 246 --- 246 --- 246 2.8 63 (2") 1.21 16 24 --- 24 --- 24 --- --- 222 --- 222 --- 222 2.61 63 (2") 1.13 15 24 --- 24 --- 24 --- --- 198 --- 198 --- 198 2.43 63 (2") 1.05 14 24 --- 24 --- 24 --- --- 174 --- 174 --- 174 2.25 50 (1 1/2") 1.55 13 24 --- 24 --- 24 --- --- 150 --- 150 --- 150 2.06 50 (1 1/2") 1.42 12 18 --- 18 --- 18 --- --- 132 --- 132 --- 132 1.92 50 (1 1/2") 1.32 11 18 --- 18 --- 18 --- --- 114 --- 114 --- 114 1.78 50 (1 1/2") 1.23 10 18 --- 18 --- 18 --- --- 96 --- 96 --- 96 1.63 50 (1 1/2") 1.12 9 18 --- 18 --- 18 --- --- 78 --- 78 --- 78 1.43 40 (1 1/4") 1.54 8 18 --- 18 --- 18 --- --- 60 --- 60 --- 60 1.25 40 (1 1/4") 1.34 7 12 --- 12 --- 12 --- --- 48 --- 48 --- 48 1.09 40 (1 1/4") 1.17 6 12 --- 12 --- 12 --- --- 36 --- 36 --- 36 0.85 32 (1") 1.44 5 12 --- 12 --- 12 --- --- 24 --- 24 --- 24 0.61 32 (1") 1.03 4 12 --- 12 --- 12 --- --- 12 --- 12 --- 12 0.38 25 (3/4") 1.06 3 4 --- 4 --- 4 --- --- 8 --- 8 --- 8 0.29 20 (1/2") 1.28 2 4 --- 4 --- 4 --- --- 4 --- 4 --- 4 0.16 20 (1/2") 0.7 1 4 --- 4 --- 4 ---
  28. 28. Página 27 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 27 5 MONTANTES El sistema integral de desagües deberá ser diseñado y construido en forma tal que las aguas servidas sean evacuadas rápidamente desde todo aparato sanitario, sumidero u otro punto de colección, hasta el lugar de descarga con velocidades que permitan el arrastre de las excretas y materias en suspensión, evitando obstrucciones y depósito de materiales. 1 BC WC 4 7L 1 T 2 1 LP 2 2 TOTAL 9
  29. 29. Página 28 de 28 Abril-2013 Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com 28

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