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INSTALACIONES SANITARIAS
CAPITULO I : GENERALIDADES
1.1. INTRODUCCIÓN:
Mediante el presente curso se dan todas las pautas y criterios para un diseño de las
instalaciones sanitarias en el interior de las edificaciones.
Para el cálculo correcto principalmente se emplearán los conceptos fundamentales
de la hidráulica y se seguirá las recomendaciones de la Norma Técnica IS.010 del
Reglamento Nacional de Edificaciones (Modificado 2012), que fija los requisitos
mínimos y especificaciones técnicas, en cuanto a seguridad economía y confort.
Las instalaciones sanitarias comprenderá fundamentalmente los estudios y aspectos
conceptuales de:
- Consumo de agua, máxima demanda, etc.
- Diferentes sistemas de abastecimiento de agua dentro de una vivienda.
- Sistemas de ventilación, desagüe, etc.
1.2. DEFINICIONES:
Definiciones Básicas:
a) Cantidad de Agua.-
Es una determinada cantidad de agua en volumen, m3, lit, gal, pie3, etc.
b) Consumo.-
Es el volumen de agua consumido en un tiempo determinado, generalmente 1 día.
Determina la cantidad de agua que se asigna para cualquier uso.
c) Gasto o Caudal.-
Es la cantidad o consumo de agua en la unidad de tiempo.
d) Dotación.-
Determinada cantidad de agua que se asigna en lit/hab/día.
e) Demanda.-
Es el gasto instantáneo y se expresa en lit/seg ó gal/min.
2
f) Máxima Demanda Simultánea.-
MDS, es el caudal máximo probable a emplearse en una vivienda, edificio o
sección de esta, se expresa en lit/seg y es el caudal de diseño.
g) Pérdida de Carga.-
Es la pérdida de presión que se produce en las tuberías, por acción de la fricción o
por la instalación de algún accesorio, se expresa en kgf/cm2
, lib/pulg2, m de O
H2 ,
etc.
h) Velocidad del Agua.-
Es la velocidad media del agua en una tubería m/s, s
m
A
Q
V =
=
Las instalaciones sanitarias, son el conjunto de tuberías de abastecimiento y
distribución del agua, equipos de tratamiento, válvulas, accesorios, etc. Así como
tuberías de desagüe y ventilación, que se encuentran dentro del límite de propiedad de
una edificación.
Finalidad de las instalaciones Sanitarias
Con un proyecto de Instalaciones Sanitarias bien diseñados se debe lograr
conseguir lo siguiente:
a) Suministrar agua en calidad y cantidad adecuada a todos los puntos de salida dentro
de una edificación, esto involucra, en aparatos sanitarios, salidas de incendio, etc.
b) Protegerse adecuadamente todas las instalaciones sanitarias de agua de tal forma
que no se contamine con el agua servida.
0.50 m
Desague Agua
y Dist. V = 0.25 m
c) Eliminar el desagüe de los edificios hacia las redes públicas o sistemas de
tratamiento adecuado de la forma más inmediata posible.
d) Evitar obstrucciones diversas, de tal manera que el agua servida que sale del
edificio nunca regrese.
3
1.3. ASPECTOS GENERALES DE UN PROYECTO DE INSTALACIONES
SANITARIAS INTERIORES:
A) INFORMACIÓN BASICA
Antes de iniciar cualquier proyecto de instalaciones sanitarias, se debe conocer:
- Planos arquitectónicos de la edificación a nivel de ante proyecto.
- Constancia de la factibilidad de servicios de agua y desagüe que otorga la
entidad respectiva (EPS Chavin S.A.- en Huaraz)
Autorización para
el medidor PSI ó m H O
P.M. Presión Max. en
Asbesto Cemento
Ø 8" PVC-SAL ó C°N°
Agua Potable Ø 4", F°G°, ó PVC-SAP
conexión domiciliaria
- Establecer las dotaciones de agua, según el RNE, Norma IS.010.
- Materiales y mano de obra del lugar donde se realizaran las instalaciones
domiciliarias e instalaciones interiores.
- Prever el buen mantenimiento de los equipos (garantizar, personas o
profesionales, que reparen el equipo)
- En todo proyecto se debe conocer:
• En caso del desagüe conocer la profundidad
• En caso del agua la presión de ingreso al medidor.
- Se debe tener en cuenta:
• Que las tuberías de agua trabajan a presión, sección al 100%.
• Que las tuberías de desagüe en los domicilios se diseñan a una capacidad
máxima del al 75% del tirante.
4
Buzon 2
45 - 60°
Buzon 1
5
B) DOCUMENTACIÓN COMPLEMENTARIA
Comprende básicamente:
- Documentación técnica.
- Documentación económica.
Documentación Técnica.-
Conocimiento del suelo.
Planos.
Memoria Descriptiva.
Especificaciones Técnicas.
Metrados.
Documentación Económica.-
Análisis de Costos Unitarios.
Presupuesto de Obra.
Documentos Técnicos:
1. Conocimiento del Suelo.
- Tipo del terreno:
• Normal (cultivo)
• Conglomerado (piedra y arena)
• Arenosa
• Roca
- Altura de la Napa freática
N.T.
N.F.
N.F.A.
Si N.F.A. se encuentra a profundidad no existe problema en la edificación,
en caso contrario, cuando N.F.A. se encuentra cerca de la superficie las
instalaciones deberán protegerse.
6
2. Los Planos.
En los planos de instalaciones sanitarias se debe indicar:
a) La ubicación de los aparatos sanitarios y Redes deben estar debidamente
acotados los aparatos sanitarios y redes, referidas a los ejes de los muros
próximos.
b) La posición exacta de la tapa y fondo de las cajas de registro.
c) Ubicación de las válvulas de compuerta, grifos de riego, etc.
d) En las redes exteriores e interiores de agua se indicarán las reducciones que
hubieran.
e) Debe incluirse la leyenda respectiva con los símbolos gráficos
correspondientes a cada instalación (agua, desagüe, ventilación).
f) Se indicarán los diámetros de las tuberías de agua y desagüe, en el caso de
tuberías de desagüe se indicarán el sentido de flujo y pendiente respectiva.
g) Las redes exteriores de agua, desagüe, ventilación se dibujarán a escala 1/50
ó 1/100 y los detalles a escalas 1/25 ó 1/20.
h) En el caso del desagüe la pendiente mínima será 1%.
i) Las cajas de registro se ubicarán solo en la primera planta.
j) En cualquier piso el desagüe debe tener Smín (pendiente mínima) de 1%
(techos aligerados).
Ø 3/4"
Ø 1/2"
R
4
5
°
4
5
°
4
5
°
7
3. Memoria Descriptiva.
En la Memoria Descriptiva se describe todo lo relacionado a la información
básica y características de las redes públicas a las que se empalmará las
instalaciones sanitarias de la edificación de acuerdo a la factibilidad de los
servicios.
Debe explicarse los condicionantes básicos del diseño y los fundamentos
técnicos para adoptar el sistema elegido de abastecimiento, almacenamiento y
distribución de agua.
Se indica también el cálculo del volumen de demanda de agua para atender
a los usuarios de la edificación y el volumen estimado de contribución a la red
pública del desagüe.
4. Especificaciones Técnicas.
Materiales.-
Se deben detallar las características de los materiales a utilizarse en las
instalaciones, aparatos sanitarios, con la finalidad de garantizar una calidad y
facilitar la correcta estimación del Metrado y el costo unitario correspondiente.
Montaje e Instalación.-
Se tomaran en cuenta las técnicas apropiadas de instalación de acuerdo a la
calidad del material a utilizarse para todo tipo de instalación.
Inspección o Control.-
Las especificaciones de control precisan e indican la oportunidad y lugar
donde debe verificarse la inspección y supervisión, así como los parámetros de
referencia para la aceptación o rechazo de los materiales o instalaciones.
Se tendrán en cuenta las especificaciones dadas por el RNE, que se
relacionan con la desinfección sanitaria de las redes de agua y las pruebas
hidráulicas necesarias para las redes de agua y redes de desagüe.
5. Metrados.
Generalmente consta de:
1) Aparatos sanitarios y accesorios.
2) Desagüe y ventilación
3) Sistema de agua fría y de agua contra incendios
4) Sistema de agua caliente
5) Bomba para agua y desagüe, colectores y duchas eléctricas.
6) Sistema de aguas de lluvias.
8
1.4. MATERIALES Y ACCESORIOS, APARATOS SANITARIOS
MATERIALES Y ACCESORIOS.-
Los materiales a usarse en las Instalaciones internas, van a depender
fundamentalmente de:
1. Característica del agua.
2. Temperatura
3. Presión
4. Velocidad del agua
5. Condiciones del terreno
6. El clima
7. El costo de los materiales
8. Si el material estará a la vista o enterrado
Tomando en cuenta los factores indicados, el Ingeniero proyectista deberá efectuar
la selección más apropiada.
En el caso ya de una clase de tubería seleccionada, puesta en obra, debe cumplir
con los siguientes requisitos generales:
1. Que sea de material homogéneo
2. Sección circular
3. Espesor uniforme
4. Dimensiones, pesos y espesores de acuerdo con las especificaciones
correspondientes.
5. No tener defectos tales como grieta, abolladuras y aplastamiento.
Una buena selección de las tuberías, tomando en cuenta los factores indicados
anteriormente harán durable la instalación y crearán menos problemas de
mantenimiento del sistema.
A continuación se exponen a unas tablas de los diferentes materiales y accesorios
en los cuales se indica la clase de tubería, su aplicación, uniones y diámetros
comerciales más comunes.
9
TUBERIA DE AGUA A PRESION
CLASE DE
TUBERÍA
APLICACIONES UNIONES
DIÁMETRO
COMERCIALES
USUALES
1. FIERRO
FUNDIDO
En redes exteriores de
alimentación.
Espiga y
campana con
calafateo de
estopa y
plomo.
2" a 36"
2. P.V.C. En la actualidad es la más
económica. Se usa en redes
exteriores e interiores de
agua fría. Se viene utilizando
en viviendas de interés social
y edificios.
Roscadas o
espiga y
campanas con
pegamento.
½" a 16"
3. POLIETILENO Los Sistemas de agua en
general.
Unión por
termofusión o
electrofusión
1" a 20"
Las tuberías de PVC rígido para fluidos a presión para instalaciones interiores de
agua, se fabrican de diferentes presiones y forma de unión.
En el Perú la fabricación de Tubería PVC-SAP es como sigue:
Clase de
Tubería
Presión Libras
por Pulg2.
Diámetro Tipo de Unión
15 200 De ½" a 16" Espiga y campana, unión flexible
10 150 De ½" a 2"
De ½" a 16"
Roscadas espiga y campana, unión
flexible
7.5 105 De 1 ½" a 16" Espiga y campana, unión flexible
5 75 De 3" a 16" Espiga y campana, unión flexible
TUBERÍA DE DESAGÜE Y VENTILACIÓN DE MEDIA PRESION
CLASE DE
TUBERÍA
APLICACIONES UNIONES
DIÁMETRO
COMERCIALES
USUALES
La más Usada es
P.V.C.
General. Es la más
económica.
Espiga y campana
1 ½" a 16"
Por lo general se pueden usar en instalaciones de Desagües Interiores las tuberías
de PVC. Para Rede interiores se usa la tubería del tipo SAP (pesado) y para
tuberías de ventilación y Desague el tipo SAL ( Liviano).
10
TIPOS DE VALVULAS
TIPO APLICACION FUNCIONAMIENTO
1. Compuerta General. Manual
2. De Retención ó Check Evitan regreso de agua; pueden
ser horizontales y verticales.
Automática
3. Grifo de Incendio De poste o pared. Para combatir
incendios.
Manual
4. Válvula reductora de
presión
Sirven para disminuir la presión
en la tubería para evitar ruidos
molestos y sobre presión
Automática
5. Válvulas Flotadoras de
Interrupción de entrada
de agua.
Se usan en sistemas, tanques
elevados para interrumpir el
ingreso de agua, cuando esta
llegue a su nivel adecuado.
Automáticas
6. Válvulas Altimáticas Para arrancar y parar las bombas,
para niveles del tanque elevado.
Automáticas
7. Interruptores Para parar las bombas cuando no
hay agua en la cisterna.
Automáticas
8. Válvula de Alivio Sirven para aliviar calentadores y
otros equipos para prevención de
explosión por sobrepresión.
Automática
11
APARATOS SANITARIOS.-
1. Inodoro.
Es el aparato más usado, por ser de una utilidad diferente a la de la tina o
lavatorio, donde la función primaria es sostener agua; es también de un mecanismo
más sofisticado, pudiendo decirse que tiene un semiautomático, y en el que tanto el
diseño como la calidad son de suma importancia. En el diseño, la relación entre el
volumen y el espacio interior deben combinar para crear un sistema con suficiente
disposición de gasto y velocidad, que elimine los sólidos y que mantengan una
protección automática contra emanación de gases y condiciones no sanitarias.
De acuerdo al Diseño de la taza, hay generalmente 2 tipos de inodoros: el
Inodoro con lavado hacia abajo por sifón; y el inodoro con sifón inyector o
sifónico con Chorro.
El inodoro con lavado por sifón, debido a considerarse muy higiénico y con
menor ruido, se utiliza generalmente en residencias, y su calidad se establece por la
eficiencia con que elimina los desperdicios orgánicos. La acción de sifonaje se
produce por la disminución de la presión atmosférica cuando el inodoro no está en
acción de lavado.
12
2. Bidet.
El bidet es quizá el aparato sanitario menos entendido, ya que habiéndose
utilizado en su origen en hospitales su diseño no esta orientado solamente a la
higiene íntima femenina, sino que está diseñado para el uso de la familia entera, en
el lavado de la zona perineal después de usar el inodoro; por conveniencia y
funcionalidad, debe ser instalado junto al inodoro.
Muy parecido al inodoro, es único en apariencia. El tapón permite que el
agua sea sostenida en el tazón mientras se lava; un rociador permite un mejor
lavado y un chorro o anillo de lavado sirve para lavar todo el fondo interior de la
taza.
3. Tina.
La necesidad de hogar moderno y como una contribución a la comodidad y
a la salud, ha hecho que los fabricantes de aparatos sanitarios diseñen este
accesorio bajo principios sanitarios. Utilizando universalmente en viviendas
familiares, debe construirse con ciertas cualidades. Deberá tener en superficie
tersa, dura y de preferencia fondo plano a fin de evitar accidentes frecuentes.
El desagüe debe tener la sección necesaria para descarga con rapidez el
volumen de agua acumulado y el rebose deberá ser suficiente para no permitir que
el gasto de entrada rebose hacia fuera de la tina.
13
La tina está diseñada y fabricada en variedad de formas y tamaños así como
en diferentes materiales; sus dimensiones generalmente varían entre 4' y 6' y su
altura entre 12" y 16".
Esta fabricada en fierro enlozado; y actualmente en fibra de vidrio con los
diseños más decorativos e ingeniosos.
4. Ducha.
Consiste esencialmente en un rociador que descarga una lluvia fina sobre la
persona que la utiliza y va instalada generalmente sobre una poza de material
dentro de gabinetes metálicos, de plástico o vidrio; o combinado con la tina. La
alimentación de agua ya sea fría o mezclada se realiza a través de válvulas
unitarias o de combinación, instaladas a altura conveniente que fluctúa entre 1.000
y 1.25 mts, la descarga al desagüe se hace a través de rejilla conectada a la trampa
de la red de evacuación.
Se considera al baño de ducha como el más ventajoso desde el punto de
vista higiénico por lo que es utilizado con mayor frecuencia en instalaciones
públicas; o donde la utilizan mayor número de personas.
5. Lavatorio.
Uno de los aparatos más utilizados en el aseo personal (lavado de cara y
cabeza), fabricado normalmente en porcelana vitrificada y como ningún otro
aparato viene en tantos estilos, tamaños y modelos.
El área que ocupa se convierte en el punto céntrico de interés del baño
porque está frecuentemente rodeado de figuras decorativas y/o accesorios
funcionales.
Como accesorios indispensables y de funcionamiento el lavatorio se
complementa con las llaves de suministro de agua fría y/o caliente, diseñadas y
fabricadas también en gran variedad; desagüe con rejilla, tapón o cierre automático
para la descarga al sistema de evacuación; u la trampa o sifón que sirve para
mantener el sello hidráulico que evita la emanación de gases dentro de los
ambientes.
El lavatorio es instalado generalmente colgado en la pared, existiendo
también con pedestal apoyado al piso y su altura al borde superior se fija
normalmente en 0.80 mts del nivel del piso terminado.
14
15
6. Lavaderos.
Aparatos que se utilizan para el lavado de utensilios, ropa y otros enseres,
son diseñados y construidos en varios tipos, dependiendo de la función específica
para la que son utilizados.
• Lavadero de Cocina. Utilizado en el lavado de vajilla y utensilios, es el más
frecuente; fabricado en muchos modelos, generalmente con escurrideros, llaves
de combinación, desagües automáticos, lavadero eléctrico de platos, triturador
de desperdicios, etc.
• Lavadero de Ropa. Construidos más comúnmente en obra de material con las
dimensiones que se adaptan a las necesidades y espacio disponible, son
reequipados también con llaves individuales o de combinación, desagües con
rejilla y tapón.
• Lavadero de Servicios. Son fabricados en porcelana vitrificada, fierro
enlozado o construido en obra; y son utilizados en edificios públicos,
hospitales, clínicas, hoteles, etc., para el lavado de útiles de aseo y limpieza.
16
7. Urinarios.
Debido al propósito para el que se utiliza, es uno de los aparatos en el cual
hay que dar la mayor importancia a la higiene. Como desperdicio la orina es quizás
más objetable que las substancias orgánicas, desde el punto de vista de transmisión
de enfermedades infecciosas, teniendo además la tendencia de ensuciarse la
superficie del urinario muy rápidamente, despidiendo olores muy desagradables.
Por todo ello el sistema de lavado del urinario deberá ser lo más eficiente
posible.
Cuando son utilizados urinarios de porcelana vitrificada, de pedestal o de
pared, se emplean dos sistemas de lavado: el de tanques de descarga automática y
el de válvula de descarga, similares a los ya expuestos para el inodoro.
Cuando se construyen urinarios para mayor capacidad de personas en obra,
se instala un sistema de lavado por tubo rociador.
8. Bebederos.
Estos aparatos son instalados para suministrar un chorro vertical u oblicuo
de agua a una altura adecuada para que una persona pueda beber. Parte del agua
que no es tomada puede caer a un recipiente conectado al sistema de evacuación.
17
Como los otros aparatos sanitarios, existen varios tipos como el de pared, de
pedestal y son instalados generalmente en edificios públicos o en lugares abiertos
próximos a instalaciones públicas.
Se ha expuesto anteriormente los diferentes tipos de aparatos sanitarios más
comunes utilizados en viviendas y edificaciones públicas.
En la actualidad, debido a la modernización de los locales para diferentes
servicios que prestan a la comunidad, se diseñan y fabrican además de los ya
nombrados una variedad de aparatos sanitarios para funciones específicas en
Hospitales y Clínicas.
9. Trampas.
Es un dispositivo construido de manera que evite el paso de gases del
desagüe a los ambientes donde están ubicados los aparatos sanitarios, sin afectar la
descarga de los mismos.
A lo largo del tiempo, se han diseñado y construido infinidad de trampas,
siendo las más aceptadas por su eficiencia y práctica la trampa S y la trampa P.
10. Accesorios Complementarios.
Existen además una serie de accesorios que no pueden ser considerados
como aparatos sanitarios pero que por su naturaleza y función deben tenerse en
cuenta, aunque podrían ser calificados como accesorios para desagües.
A continuaciones detallan algunos de estos accesorios:
• Soporte para Aparatos Sanitarios.-
Son elementos de fijación para soportar total o parcialmente a los diferentes
aparatos sanitarios que se instalan colgados en muros o semiapoyados al piso.
Dentro de estos se encuentran las escuadras para lavatorios, lavaderos, soportes
con desagüe incorporado para inodoros, urinarios, pedestales para lavatorios,
etc.
• Accesorios para Drenaje de Techos.-
Utilizados para la colección de agua de lluvia. Los diferentes modelos están
diseñados para que adapten a la forma, pendiente de techos, uniones entre
tejados y parapetos, encuentros o juntas de techos, etc.
• Accesorios para Drenaje de Pisos.-
Utilizados para la colección de agua de lluvia, de limpieza o de otro origen,
en los pisos de patios, zonas de parqueo, o ambientes en que sea necesario
desaguar a través de pisos.
18
También diseñados y fabricados para adaptarse a las diferentes formas
pendientes o ángulos de los lugares donde son necesarios, con o sin trampa
incorporada.
• Interceptores.-
Accesorios que si bien pueden considerarse como aparatos auxiliares de
lavaderos, son más bien para evitar que los desagües transporten materiales que
puedan obstruir las tuberías o redes de alcantarillado. Es cierto que estos
accesorios, cuando por la necesidad deben alcanzar tamaños relativamente
grandes, pueden ser construidos de albañilería en algunos casos.
Entre los principales tipos de interceptores se encuentran los siguientes:
Interceptores de Grasa. Utilizados en lavaderos de cocinas, talleres, fabricas,
etc. Donde por su naturaleza existe la posibilidad de que algún tipo de grasa
ingrese al desagüe.
Interceptores de Aceite. Utilizados en estaciones de servicio, garajes,
lavanderías, laboratorios, donde se utilicen lubricantes, aceites, kerosene,
gasolina, parafina, etc.
Interceptores Sólidos. Utilizados en lugares donde cualquier tipo de sólidos
podrían ingresar a las líneas de desagüe; como en clínicas dentales, hospitales y
establecimientos similares.
Interceptores de Pelos. Utilizados en salones de belleza, peluquerías, hoteles.
19
1.5. PARTES DE UN SISTEMA DE INSTALACIONES SANITARIAS.
Los sistemas de agua para edificios son variables y dependen de los factores
siguientes: Presión en la red pública de agua o fuente de abastecimiento, tipo de
edificio, tipos de aparatos sanitarios a ser conectados, forma y altura del edificio, etc.
Los sistemas de desagüe o drenaje van siempre unidos al sistema de ventilación del
drenaje.
De manera general se puede mencionar como partes de las Instalaciones Sanitarias
las siguientes:
1.5.1. Toma domiciliaria de la red o fuente.
1.5.2. Tubería de aducción – medidor a cisterna
1.5.3. Cisterna.
1.5.4. Equipo de Bombeo (centrífuga, de velocidad variable, de velocidad constante,
tanque de presión, etc).
1.5.5. Tubería de impulsión.
1.5.6. Tanque elevado.
1.5.7. Red de Distribución de Agua.
1.5.8. Aparatos Sanitarios.
1.5.9. Redes de Desagüe y Ventilación.
1.5.10. Colector de Desagüe.
1.5.11. Conexión del Desagüe a Red Pública o Sistema individual de disposición.
1.5.12. Sistema de Agua Caliente:
• Productor de agua caliente.
• Redes de agua caliente.
1.5.13. Desagües Pluviales.
1.5.14. Agua contra incendios (para edificios de más de 15 m de altura)
1.5.15. Instalaciones especiales (piscinas, fuentes de agua, etc).
Por lo general al encontrarse los edificios en zonas urbanas que cuentan con
servicios de agua y drenaje, la fuente de agua se capta por conexión a la red pública.
En áreas en las cuales no se cuentan con redes públicas de agua potable hay que
recurrir en esos casos a pozos, manantiales, etc.
Puede ocurrir también en grandes instalaciones que por insuficiencia del servicio de
la red pública el proyectista se vea en la necesidad de recurrir a un servicio mixto, es
decir a su conexión a la red pública de agua y también a un pozo perforado o
manantial.
20
1.6. SIMBOLOGIA USADA SEGÚN LA NORMA TECNICA IS.010 DEL R.N.E., SE
TIENE:
DESAGUE
TUBERIA DE DESAGUE
TUBERIA DE VENTILACION
CODO DE 45°
CODO DE 90°
CODO DE 90° CON
CRUZ
TEE
TEE SANITARIA
TEE SANITARIA DOBLE
YEE SIMPLE
YEE DOBLE
REDUCCION
SENTIDO DE FLUJO
TRAMPA "P"
TRAMPA "U"
TAPON MACHO
TAPON HEMBRA
EN EL TECHO
SUMIDERO
CAJA DE REGISTRO
BUZON
TERMINAL DE VENTILACION
EN LA PARED
TERMINAL DE VENTILACION
EN PISO
REGISTRO ROSCADO
EN TUBERIA COLGADA
REGISTRO ROSCADO
COTA TAPA
COTA FONDO
DIMENSION
COTA TAPA
COTA FONDO
SIMBOLOS GRAFICOS
VENTILACION
21
AGUA
Tubería de agua fría (PVC- F°G°)
Tubería de agua caliente
Tubería de retorno de agua caliente
Tubería de agua de Incendio
Medidor de agua
Cruce de agua
Codo de 90°
Codo de 45°
Codo de 90° que sube
Codo de 90° que baja
Tee
Tee con subida
Tee con bajada
Cruz
Válvula de compuerta
Válvula Globo
Válvula Check
Grifo
Therma
Salida del punto de agua
22
CAPITULO II : SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA FRÍA
2.1. TIPOS DE SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO
El diseño del sistema de abastecimiento de agua de un edificio depende de los
siguientes factores:
• Presión de agua en la red pública
• Altura y forma del edificio y
• Presiones interiores necesarias.
De aquí que cualquier método que se emplee puede ser: Directo, Indirecto y Mixto
combinado.
2.1.1. Sistema Directo : (Ver Lámina Nº 01)
Red Pública LAMINA N° 01
Sistema de Abastecimiento de Agua Directo.-
Se presenta este caso cuando la presión en la red pública es suficiente para
servir a todos los puntos de consumo a cualquier hora del día. El suministro
de la red pública debe ser permanente y abastecer directamente toda la
instalación interna.
B. Ventaja:
• Menos peligro de contaminación de abastecimiento interno de agua.
• Los sistemas económicos.
• Posibilidad de medición de los caudales de consumo, con más
exactitud.
23
C. Desventajas:
• No hay almacenamiento de agua en caso de paralización del
suministro de agua.
• Abastecen sólo edificios de baja altura (2 a 3 pisos) por lo general.
• Necesidad de grandes diámetros de tubería para grandes
instalaciones.
• Posibilidad de que las variaciones horarias afecten el abastecimiento
en los puntos de consumo más elevado.
Con el objeto de elevar la presión disponible en la red interior del edificio,
en algunos casos se instala una bomba entre la acometida de la red pública
del edificio. Esto lo prohíben los Códigos o Reglamentos por el riesgo de
contaminación por aguas servidas provenientes de la red de drenaje, como
consecuencia de la presión negativa producida por la succión de la bomba.
24
25
2.1.2. Sistema Indirecto:
Cuando la presión en la red pública no es suficiente para dar servicio a los
artefactos sanitarios de los niveles más altos, hace necesario que la red
pública suministre agua a reservorios domiciliarios (cisternas y tanques
elevados) y de estos se abastece por bombeo o gravedad a todo el sistema.
A. Ventajas:
• Existe reserva de agua, para el caso de interrupción del servicio.
• Presión constante o razonable en cualquier punto de la red interior.
• Elimina los sifonajes, por la separación de la red interna de la
externa por los reservorios domiciliarios.
• Las presiones en las redes de agua caliente son más constantes.
B. Desventajas:
• Mayores posibilidades de contaminación del agua dentro del
edificio.
• Requieren de equipo de bombeo.
• Mayor costo de construcción y mantenimiento.
26
En este sistema se pueden presentar los siguientes casos:
2.1.2.1. Tanque Elevado por Alimentación Directa: (Ver lámina Nº
02)
En el presente caso durante algunas horas del día o de la
noche como cosa general se cuenta con presión suficiente en la
red pública para llenar el depósito elevado y desde aquel se da
servicio por gravedad a la red interior.
La ventaja de este sistema es que no requiere equipo de
bombeo.
Las desventajas son que el tanque elevado no llegue a
llenarse por variación de presiones en la red pública o que la
demanda real sea mayor que la estimada y que el tanque se vacía
antes del tiempo considerado.
Para evitar esto es necesario un estudio adecuado de la
dotación o bien una sobre estimación de la capacidad del tanque
elevado, lo que resulta no económico y el incremento de peso
muerto sobre la estructura del edificio.
Red Pública LAMINA N° 02
SISTEMA DIRECTO
TANQUE ELEVADO POR ALIMENTACION
DIRECTA Y ABASTECIMIENTO
POR GRAVEDAD
TANQUE ELEVADO
27
2.1.2.2. Cisterna, Equipo de Bombeo y Tanque Elevado (Ver lámina
Nº 03).
En este sistema el agua ingresa de la red pública a la cisterna,
donde con un equipo de bombeo el agua es elevada al tanque
elevado desde donde por gravedad se alimenta la red de agua
interior.
Este sistema es adecuado cuando existe un correcto diseño en
cuanto a capacidades de la cisterna y del tanque elevado.
TANQUE ELEVADO
Cisterna
Red Pública
SISTEMA INDIRECTO
CISTERNA DE ABASTECIMIENTO GENERAL
Y TANQUE ELEVADO
CISTERNA, EQUIPO DE BOMBEO
LAMINA N° 03
2.1.2.3. Cisterna y Equipo de Bombeo (Ver lámina Nº 04).
En este caso la red de agua es conectada a una cisterna desde
donde por intermedio de una bomba y un tanque hidroneumático
se mantiene la presión en todo el sistema para grandes
instalaciones donde no se desea tanque elevado; se puede hacer
este sistema instalándose sobre la cisterna bombas de velocidad
variable o velocidad constante, con equipos de control.
Para fines de diseño de la red interior, este sistema es igual al
directo en lo referente al cálculo de las tuberías de la red de
distribución.
Para edificios altos es importante anotar que cuando se usa el
sistema hidroneumático es costoso, por eso no conviene usarlo.
28
Cisterna
LAMINA N° 04
Red Pública
Bomba Tanque
Neumático
SISTEMA INDIRECTO
CISTERNA, EQUIPO DE BOMBEO
Y TANQUE HIDRONEUMÁTICO
A. Ventajas:
• Presión adecuada en todos los puntos de consumo.
• Fácil instalación.
• Sistema económico en lo referente a tuberías que resultan
ser de menores longitudes y diámetros.
• Evitar los tanques elevados.
B. Desventajas:
• Que cuando se interrumpe el fluido eléctrico sólo trabaja
el hidroneumático poco tiempo, cortándose luego el
servicio.
2.1.3. Sistema Mixto:
Cuando las presiones en la red pública lo permitan, los pisos o niveles
inferiores pueden ser alimentados en forma directa y los superiores en forma
indirecta, tal como se puede apreciar en la lámina Nº 05.
Este sistema tiene la ventaja de que se requieren capacidades de cisterna y
tanque elevado más pequeñas que en el método indirecto, lo mismo que
bombas de menor capacidad.
2.1.4. Nota:
En los casos de sistemas alimentados por gravedad en tanque elevado, es
muy frecuente, cuando no se le puede dar la altura necesaria al tanque
elevado, que las presiones logradas para los niveles superiores sean
insuficientes para el normal funcionamiento de los aparatos sanitarios. En
estos casos es necesario el uso de un equipo de bombeo para dar servicio a
29
los últimos dos o tres niveles como un sistema separado, aunque siempre es
necesario que estén ambos sistemas interconectados para los casos de falta
de energía eléctrica o reparación del hidroneumático.
Este sistema se emplea también algunas veces para los casos de redes de
incendio alimentadas desde el tanque elevado.
Red Pública
TANQUE ELEVADO
LAMINA N° 05
DIRECTA Y POR GRAVEDAD
Bomba
SISTEMA MIXTO
CISTERNA, EQUIPO DE BOMBEO
Y TANQUE ELEVADO
Cisterna
En el caso de edificios altos se emplean el sistema de tanques elevados a
diferentes alturas, bien con bombeo desde la cisterna o de un tanque a otro
(Ver lámina Nº 6 y 7).
30
FIGURA N° 06
FIGURA N° 07
31
2.2. CONSUMO, DOTACIONES DE AGUA, MÁXIMA DEMANDA
SIMULTÁNEA.
2.2.1. CONSUMO:
Es determinada cantidad de agua que se asigna a cualquier uso.
Clases de Consumo:
a) Consumo Doméstico:
Es aquel constituido por el agua destinado para el aseo personal,
lavado de ropa, preparación de alimento, riego de jardín de edificación,
etc. El consumo doméstico se fijo por las Normas y costumbres y se
asigna por persona por día y a esto se le LLAMA DOTACIÓN. Las
dotaciones son fijadas por el Ministerio de Vivienda y Construcción en
base al clima y al Nº de habitantes.
Según el RNE IS.010, se da: D = 150 lit/hab/día
b) Consumo Público:
Agua que se asigna para riego de jardines, parques, calles,
alcantarillas, etc, depende de muchos factores.
c) Consumo Industrial:
Es muy variable, ejem:
- Fabricación de Bebidas Gaseosas 10 lit de agua por litro de producto
- Producción de Hielo 2.5kg de O
H2 por 1kg de
Producto
- Preparación de Papel 500 m3 O
H2 por tm de Papel.
d) Consumo por Desperdicios:
Es el que se produce en las redes de distribución de agua, válvulas,
etc, exteriores o interiores, válvulas mal instaladas, accesorios
defectuosos, etc.
32
CALCULO DE LA MÁXIMA DEMANDA SIMULTÁNEA (MDS)
Método 1 de la Dotación Percápita:
T
D
P
S
D
M
Q
*
..
.
vivienda
una
en
probable
el
Es max
=
( )
( )
horas
3
-
2
de
Tiempo
lit
En
Dotación
D
)
dormitorio
por
Personas
2
(
Edificio
del
Población
P
simultánea
demanda
Máxima
=
=
=
≈
=
=
T
dia
pers
lit
dia
hab
MDS
Dotación:
- Edificios de Lujo → 300 lit/pers/día
- Edificios Normales → 150 lit/pers/día
- Oficina. → 50 – 80 lit/pers/día
Ejemplo Nº 01:
SALA
COCINA
D3
D4
D1
D2
TIPO DE EDIFICIO NORMAL
PLANTA
seg
lit
S
D
M
hora
seg
x
hora
día
pers
lit
x
T
D
P
S
D
M
pers
13
.
0
.
.
.
1
3600
5
.
2
150
8
*
.
.
.
=
=
=
33
Ejemplo Nº 02:
600 m2
Of. 300
Of. 300
Departamentos
con tres Cuartos c/u
D1
D2
D3
D4
2
2
Tiendas (Comercio de Mercancias Secas)
D1 = 6 lit/dia/m2
⇒ P x D = 600 x 6 = 3600 lit/dia
D2 = 6 lit/dia/m2
⇒ P x D = 300 x 6 = 1800 lit/dia
D3 = 6 lit/dia/m2
⇒ P x D = 300 x 6 = 1800 lit/dia
D4 = 1200 lit/dia ⇒ P x D = 4 x 1200 = 4800 lit/dia
Dotación Total 10,800
Lt/dia
s
l
hora
seg
x
horas
dia
lit
MDS 33
.
1
1
.
3600
5
.
2
000
,
12
=
=
Edificios Multifamiliares:
De acuerdo al Nº de dormitorios de cada departamento.
Número de Dormitorios por
Departamento
Dotación por Departamento L/d
1
2
3
4
5
500
850
1200
1350
1500
Con 03 dormitorios – 1200 lit/dia/departamento
En tiendas (locales comerciales de mercancía seca) se calculará a
razón de 6 lit/dia según el RNE Artículo 6; en oficinas 20 lit/hab/día.
34
Método 2 : Método de Hunter:
Se basa en las unidades de gasto.
Unidades de Gasto: Corresponde a la descarga de un lavatorio que
tiene un pie3
en un minuto, 1 pie3
/min = 0.472
lit/seg.
Abacos de Hunter:
Consiste en 2 curvas representadas en un sistema de ejes cartesianos,
en las abscisas se indica las unidades Hunter y en las ordenadas la
M.D.S.
Una de las curvas representa los aparatos sanitarios con tanque y otra
los aparatos sanitarios en válvula PLUSH, semi automática.
Con Válvula
Unidades de Hunter
Con Tanque
MDS
A estos gráficos se ingresa con las unidades de gasto obtenidas de la
suma todos los aparatos sanitarios del edificio y se sale con la máxima
demanda simultánea.
Los valores de los gastos probables que aparecen en el RNE,
representan al 60% de los valores que se obtienen del Abaco de Hunter.
2.3. CALCULO DE LAS UNIDADES DE GASTO.
Se realiza teniendo en cuenta el tipo de edificación:
1. Si los Servicios Higiénicos Corresponden a Aparatos de Uso Privado:
Las Unidades de Gasto se calculan considerando el baño como un conjunto y no
por aparatos individualmente. Es decir, metran todos los ambientes de baño
dándoles sus unidades Hunter correspondientes:
35
TABLA Nº 01 DE UNIDADES DE GASTO PARA EL CALCULO DE
LAS TUBERÍAS D DISTRIBUCIÓN DE AGUA EN LOS EDIFICIOS
(APARATOS DE USO PRIVADO)
Nota: Para calcular tuberías de distribución que conduzca agua fría
solamente, o agua fría más el de agua a ser calentada, se usará las
cifras indicadas en la primara columna. Para calcular diámetros de
tubería que conduzcan agua fría o agua caliente a una pieza sanitaria
que requiera de ambas, se usarán las cifras indicadas en la segunda y
tercera columna.
2. Si los Servicios Higiénicos Corresponden a Aparatos de Uso Público:
Es este caso se considera individualmente cada uno de los aparatos
sanitarios, dándole unidades Hunter de acuerdo al anexo siguiente:
36
TABLA Nº 02 DE UNIDADES DE GASTO PARA EL CALCULO DE
LAS TUBERÍAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA EN LOS EDIFICIOS
(APARATOS DE USO PÚBLICO)
Nota: Para calcular tuberías de distribución que conduzcan agua fría
solamente, o agua fría más el gasto de agua a ser calentada, se usarán
las cifras indicadas en la primera columna. Para calcular diámetros
de tuberías que conduzcan agua fría o agua caliente a un aparato
sanitario que requiera de ambas, se usarán las cifras indicadas en la
segunda y tercera columna.
37
Ejemplo:
Calcular la MDS de una vivienda de uso Privado cuya planta se muestra a
continuación, tendrá agua fría solamente en los lavarropa y cocina.
Unidades de Hunter, de la Tabla de Uso Privado Tenemos:
- Baño completo = 6 U
- ½ Baño = 4 U
- Lavarropa = 2 U
- Lav. Cocina = 2 U
- Grifo Jardín = 0.75 U
14.75 U.H.
Lavadero
3
2
1
Cocina
1/2
Baño
Jardin Completo
Baño
Para 14.75 U.H. y considerando al sistema con tanque, resulta de la Tabla Nº 03
M.D.S. = 0.44 l/s.
38
TABLA Nº 03 DE GASTOS PROBABLES
PARA APLICACIÓN DEL METODO DE HUNTER
Nº de
Unidades
Gastos
Probables
Tanque
Válvula
Nº de
Unidades
Gasto
Probable
Tanque
Válvula
Nº de
Unidades
Gasto
Probable
3
4
5
6
7
8
9
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
46
48
50
55
60
0.12
0.18
0.23
0.25
0.28
0.29
0.32
0.34
0.38
0.42
0.46
0.50
0.54
0.58
0.61
0.67
0.71
0.75
0.79
0.82
0.85
0.88
0.91
0.95
1.00
1.03
1.09
1.13
1.19
1.25
-
-
0.91
0.94
0.97
1.00
1.05
1.06
1.12
1.17
1.22
1.27
1.33
1.37
1.42
1.45
1.51
1.55
1.59
1.63
1.67
1.70
1.74
1.78
1.82
1.84
1.92
1.97
2.04
2.11
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
320
340
380
390
400
420
440
460
480
500
550
1.83
1.91
1.98
2.06
2.14
2.22
2.29
2.37
2.45
2.53
2.60
2.65
3.75
2.84
2.91
2.99
3.07
3.15
3.32
3.37
3.52
3.67
3.83
3.97
4.12
4.27
4.42
4.57
4.71
5.02
2.72
2.80
2.85
2.95
3.04
3.12
3.20
3.25
3.36
3.44
3.51
3.58
3.65
3.71
3.79
3.87
3.94
4.04
4.12
4.24
4.35
4.46
4.60
4.72
4.84
4.96
5.08
5.20
5.31
5.57
1,100
1,200
1,300
1,400
1,500
1,600
1,700
1,800
1,900
2,000
2,100
2,200
2,300
2,400
2,500
2,600
2,700
2,800
2,900
3,000
3,100
3,200
3,300
3,400
3,500
3,600
3,700
3,800
3,900
4,000
8.27
8.70
9.15
9.56
9.90
10.42
10.85
11.25
11.71
12.14
12.57
13.00
13.42
13.86
14.29
14.71
15.12
15.53
15.97
16.20
16.51
17.23
17.85
18.07
18.40
18.91
19.23
19.75
20.17
20.50
65
70
75
80
85
90
95
100
110
1.31
1.36
1.41
1.45
1.50
1.56
1.62
1.67
1.75
2.17
2.23
2.29
2.35
2.40
2.45
2.50
2.55
2.60
600
650
700
750
800
850
900
950
1,000
5.34
5.85
5.95
6.20
6.60
6.91
7.22
7.53
7.84
5.83
6.09
6.35
6.61
6.84
7.11
7.36
7.61
7.85
Para el número de
unidades de esta
columna es
indiferente que los
artefactos sean de
tanques o de
válvula
39
2.4. NUMERO REQUERIDO DE APARATOS SANITARIOS.
El número y tipo de aparatos sanitarios que deberán ser instalados en los baños,
cuartos de limpieza, cocinas y otras dependencias de una obra de construcción,
serán proporcionales al número de personas servidas.
1. Para Casas – Habitación:
Mínimo: - ¾ baño.
- 1 lavadero de cocina.
Si tiene: Area construida de 45 – 6 0 m2 – ¾ baño – lavadero cocina.
Area Construida de 60 – 120 m2 – ¾ baño – baño servicio – lav.
Cocina – lav. Ropa.
2. Locales Comerciales o Edificios destinados a Oficinas, tiendas o similares:
Hasta 60 m2 : Por lo menos ½ baño (01 inodoro + 01 lavatorio)
Area local
m2
Baño Hombres Baño Mujeres
Lavatorio Inodoro Urinarios Lavatorio Inodoro
61-150
151-350
351-600
601-900
901-1250
1
2
2
3
4
1
2
2
3
4
1
1
2
2
3
1
2
3
4
4
1
2
3
4
4
> 1250 Uno por cada 45 personas adicionales, uno por c/40 personas
adicionales.
Para servicios higiénicos comunes a varios locales, debe cumplirse la tabla
anterior, y además la distancia entre los locales y los SS.HH., no podrá ser
mayor de 40 mt, en sentido horizontal; no podrá existir más de un piso entre
ellos en sentido vertical.
3. Establecimientos Industriales:
En las plantas industriales todo lugar debe estar provisto de servicios sanitarios
adecuados y separados para sexo. La relación mínima que tiene que existir entre
el número de trabajadores y el de servicios sanitarios se señala en la siguiente
tabla:
40
4. Restaurantes, Cafeterías, Bares, Fuentes de Soda:
En los restaurantes, cafeterías, bares, fuentes de soda y similares, se proveerán
servicios sanitarios para los trabajadores, de acuerdo a lo especificado en el
numeral 4.2c del IS-010. Para el público se proveerá servicios sanitarios como
sigue:
Los locales con capacidad de atención simultánea hasta de 15 personas,
dispondrán por lo menos de un servicio sanitario dotado de un inodoro y un
lavatorio. Cuando la capacidad sobrepase de 15 personas, dispondrán de
servicios separados para hombres y mujeres de acuerdo con la siguiente tabla:
5. Localidades Escolares:
En los locales educaciones, se proveerán servicios sanitarios según lo
especificado en la Tabla Nº 5, de conformidad con lo estipulado en la
Resolución Jefatural Nº 338-INIED-83 (09.12.83).
41
Para el presente cuadro se ha tomado como referencia de cálculo, que la
matricula promedio es de 50% hombres 50% mujeres.
Ambientes de Estimulación Temprana:
Ambientes para Aulas de Educación Inicial y Aulas con Retardo Mental:
Ambientes para Alumnos de Primaria en las Excepcionalidades de
Audición, Lenguaje y Ceguera o Visión Sub-normal:
42
6. Locales de Espectáculos:
En los locales para espectáculos deportivos públicos de concurrencia masiva
(Estadios, Coliseos, etc), los servicios higiénicos se acondicionaran en baterías
por cada 2000 espectadores separadas para hombre y mujeres, teniendo en
cuenta que la concurrencia de mujeres es aproximadamente 1/3 del total de
espectadores. Los inodoros tendrán comportamientos separados, con puerta. El
número de aparatos sanitarios se calculará conforme a la siguiente tabla:
43
2.5. UNIDADES DE PRESION Y SUS EQUIVALENCIAS.
.
.
.
1
lg
1
,
lg
433
.
0
0305
.
0
1
.
.
.
10
lg
3
.
14
1
lg
43
.
1
10
.
0
.
.
.
1
033
.
1
lg
3
.
14
.
.
.
33
.
10
1
Pr
2
2
2
2
2
2
2
2
2
i
s
p
pu
lib
También
pu
lib
cm
kg
agua
de
pie
a
c
m
pu
lib
cm
kg
pu
lib
cm
kg
a
c
m
cm
kg
pu
lib
a
c
m
at
A
F
esión
=
=
=
=
=
⇒
=
=
=
=
=
=
Todo aparato sanitario requiere cierta presión para su funcionamiento.
Presiones Mínimas:
a) Aparatos Sanitarios con tanque: 3 – 8 lib/pulg2
(2-5.6 m.c.a.)
b) Aparatos con válvula 10 – 15 lib/pulg2
(7-10.5 m.c.a.)
Presiones Máximas:
a) Entre 40 – 50 lib/pulg2
(0.49 Mpa = 50 m.c.a.) Recomendable 35 lib/pulg2
=
25.3 m.c.a.
Si calculamos el peso de 1 m.c.a. se tendrá:
( ) ( )( )
.
.
.
10
1
10
.
0
.
.
.
1
10
.
0
10
.
0
1
.
10
.
0
100
1
100
1
1
2
2
2
2
3
1
2
a
c
m
cm
kg
cm
kg
a
c
m
cm
kg
cm
por
peso
kg
pesa
agua
de
metro
kg
gr
P
cm
gr
cm
cm
x
cm
x
lt
x
h
x
b
P
m
O
H
=
⇒
=
→
=
⇒
→
=
=






=
℘
∆
=
∀℘
=
4
8
4
7
6
2.6. CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL CALCULO DE
LAS TUBERÍAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA.
1. Las tuberías se calculan con los gastos probables, obtenidos según el número de
unidades de gasto de los aparatos sanitarios a servir, por el método per-cápita ó
el método de Roy Hunter.
2. La máxima presión estática no debe ser superior a 50.00 m.c.a. es si ocurriera
esto deberá instalarse válvulas reductoras de presión.
3. La presión mínima a la entrada de los aparatos sanitarios con tanque será de 2
m.c.a.
La presión mínima de aparatos con válvula PLUSH, la da el fabricante.
4. Vmin de diseño = 0.60 m/s para asegurar el arrastre de las partículas.
5. Vmax de Diseño, dependerá del diámetro de la tubería:
44
Sección (Pulg2
) Ø (Pulg) Vlímite (m/s)
0.1963
0.4418
0.7854
1.2272
1.7671
½"
3/4"
1"
1 1/4"
1 1/2" y mayores
1.90
2.20
2.48
2.85
3.05
45
2.7. SISTEMA DIRECTO DE SUMINISTRO DE AGUA:
2.7.1. Definición:
Se produce cuando el suministro de agua va desde la red pública de los
puntos de salida en forma directa, como se vio anteriormente este tiene sus
ventajas y desventajas.
2.7.2. Partes de la que Consta el Sistema:
C
M
B
A
1.20 m
P.M.
D
D
D
D
HT
AB = Ramal domiciliario (acometida) desde Red. Pública a medidor.
B=M = Medidor
= Llaves de Interrupción (compuerta) con unión universal.
BC = Alimentador de agua (red principal).
D = Alimentador secundario o red de distribución.
PM = Presión mínima en la red pública.
HT = Altura estática del edificio
• Debe notarse, que el medidor debe ubicarse en forma horizontal y en
sentido de la flecha que indica la dirección de flujo de agua.
• P.M. > HT
46
2.7.3. Factores a Tomar en Cuenta para el Cálculo de un Sistema Directo de
Suministro de Agua:
Presión Manométrica (P.M.).-
Es la presión en el punto de acometida, este dato es proporcionado por la
entidad que administra el sistema de agua potable.
Altura Estática del Edificio (HT).-
Es la altura desde la Red Matriz hasta el punto de consumo más
desfavorable (puede ser una ducha).
Pérdida de Carga en toda la Longitud de Tubería (Hf).-
Esta pérdida puede producirse por:
- Pérdida por fricción o longitud de tubería: L
f
H
- Por Accesorios: a
f
H
a
L f
f
f H
H
H +
=
Por lo general la incógnita es:
( )
f
REAL
f
S
T
f
H
H
P
H
PM
H
<
=
+
−
=
cumplir
debe
se
.
Disponible
Carga
de
Pérdida
2.7.4. Procedimiento del Cálculo:
1. Efectuar un esquema en planta y en elevación de las diferentes tuberías
que van abastecer de agua a los aparatos sanitarios, relacionando o
diferenciando la tubería de alimentación principal.
2. Calcular los gastos (Q) en cada uno de los pisos (tramos de
abastecimiento) o ramales secundarios.
3. Calcular la ( )
s
l
S
D
M .
.
.
4. Ubicar el punto de consumo más desfavorable, que viene a ser el más
alejado horizontalmente y el más elevado con respecto a la matriz.
5. Obtener la pérdida de carga disponible f
H , usando la fórmula de
W
H − .
6. Asumir diámetros de tal forma que las pérdidas de carga que se obtenga
sea menor que la pérdida de carga disponible, f
real
f H
H <
47
Ejemplo Tipo Nº 01:
El esquema representa a una vivienda de 2 pisos, cuyo gasto por piso es de
0.85 l/s, siendo la presión en la red pública 32 lib/pulg2
; después de
descontar la pérdida de carga en el medidor.
Diseñar el ramal de alimentación AD con la condición de que exista una
presión de salida en el aparato más alejado entre 5 y 12 lib/pulg2
.
Todos los aparatos son de tanque. °
°
= G
F
CH 100
Solución:
Para los aparatos de tanque la .
.
.
2
min a
c
m
P =
!
.
.
.
2
.
.
.
5
.
3
lg
5 2
OK
a
c
m
a
c
m
pu
lib →
>
=
⇒
( )
m
H
m
a
c
m
a
c
m
psi
i
s
p
psi
PM
Como
T 00
.
6
4
.
22
.
.
.
4
.
22
.
.
.
.
.
43
.
1
32
32
:
=
=
=
=
=
1.00 m
0.85 lps
D
C
5.00 m
1.00 m
B
M
A
8 m
Tee reducida a 1/2
( )
..
.
.
9
.
12
5
.
3
6
4
.
22
hallar
Podemos
4
.
22
,
5
.
3
,
6
,
:
70
.
1
85
.
0
2
a
c
m
H
H
P
m
P
m
H
P
H
H
PM
Como
s
l
Q
f
f
M
S
T
S
f
T
AB
=
−
−
=
⇒
=
=
=
+
+
=
=
=
VAB = OK!
VBC = OK!
48
Selección del Diámetro:
Debemos verificar que la suma de pérdidas reales de todos los tramos sea
menor a f
H calculado de la forma anterior.
f
REAL
f H
H <
Tramo AB:
.
100
G
F
de
son
tubos
los
Si
)
(
"
1
8
70
.
1
seg
pie
C
Asumido
Ø
m
L
seg
lit
Q
H =
→
°
°





=
=
=
Primero calculamos las pérdidas locales y sus longitudes equivalentes.
- 01 Codo de 45° x 1" = 0.40 m
- 02 llave de compuerta 1" = 0.40
- 01Codo de 90° x 1 = 0.70
1.50 m
Entonces longitud total equivalente será de 1.50 + 8 = 9.50
( )
( ) ( )
m
H AB
f 7
.
8
1
100
813
.
5
70
.
1
100
50
.
9
10
87
.
4
85
.
1
85
.
1
7
=






=
Tramo BC:
a
c
m
de
de
Codo
a
ducida
de
Tee
e
Equivalent
L
Asumido
Ø
m
L
seg
lit
Q
.
.
80
.
1
90
.
0
"
1
90
90
.
0
"
2
/
1
Re
1
:
.
)
(
"
1
5
85
.
0
=
°
−
=
−





=
=
=
( )( )
( ) ( )
m
H
a
c
m
L
BC
f
BC
73
.
1
1
100
813
.
5
85
.
0
0068
.
0
10
.
.
.
8
.
6
87
.
4
85
.
1
85
.
1
7
=
=
=
Tramo CD:
( )( )
( ) ( )
m
H
Ø
km
L
seg
lit
Q
CD
f 00
.
1
75
.
0
100
813
.
5
85
.
0
001
.
0
10
"
4
/
3
001
.
0
85
.
0
87
.
4
85
.
1
85
.
1
7
=
=





=
=
=
!
.
.
.
9
.
12
4
.
11
0
.
1
7
.
1
7
.
8 OK
a
c
m
m
H REAL
f ⇒
<
=
+
+
=
⇒
Los diámetros asumidos son correctos.
49
Cálculo de Presiones Reales:
( )
( )
( ) !
.
.
.
5
.
3
.
.
.
0
.
5
0
.
1
0
.
6
.
.
.
0
.
6
0
.
5
7
.
1
7
.
12
.
.
.
7
.
12
0
.
1
7
.
8
4
.
22
.
.
.
4
.
22
.
.
OK
a
c
m
a
c
m
P
a
c
m
P
a
c
m
P
a
c
m
M
P
P
D
C
B
A
⇒
>
=
−
=
=
+
−
=
=
+
−
=
=
=
Cuadro Resumen:
Tramo Long. L. Total Q Ø Hf Presión
AB
BC
CD
8.0
5.0
1.0
9.30
6.6
1.0
1.70
0.85
08.5
1"
1"
3/4"
8.5
1.7
1.0
12.7
6.0
8.0
Como VAB > 2.48, Según el RNE → Aumentarse el diámetro AB → 1 ¼" (32
mm).
Ejemplo Tipo Nº 02:
Se tiene una vivienda de 02 pisos, si la presión en la Red pública es de 28
p.s.i. descontando la pérdida de carga del medidor, y el gasto por piso es de
0.85 l/s. Diseñar el ramal alimentador AD con la condición de que la presión
mínima de salida del aparato más alejado sea de 2 m.c.a.
Considerar de que los tubos son de F°G°, 100
=
H
C
0.85 l/s
0.85 l/s
D
C
0.50 m
B
A
4 m
8 m
5.00 m
50
Solución: Se debe lograr DATOS
f
REAL
f H
H ≤
:
sistema
el
todo
de
calcula
se
REAL
f
T
S
M
DATOS
f
H
el
y
H
P
P
H
Donde −
−
=
( )
( ) s
l
Q
a
c
m
H
m
P
m
H
m
psi
a
c
m
psi
i
s
p
P
AB
DATOS
f
S
T
M
70
.
1
85
.
0
2
.
.
.
1
.
12
2
5
.
5
6
.
19
2
5
.
5
6
.
19
43
.
1
.
.
.
00
.
1
28
.
.
.
28
=
=
=
−
−
=
⇒
=
=
=
=
=
Selección del Diámetro:
Tramo AB Pérdidas por Fricción Locales: Long. Equiv.
87
.
4
85
.
1
85
.
1
7
813
.
5
10
)
(
"
1
4
70
.
1
D
C
Q
L
hf
Asumido
Ø
m
L
Q
H
=





=
=
=
"
1
90
1
"
1
.
2
"
1
45
1
x
Codo
compuerta
Valv
x
codo
°
°
70
.
0
40
.
0
40
.
0
.
.
.
5
.
1 a
c
m
m
L 5
.
5
5
.
1
4 =
+
=
⇒
Las pérdidas totales serán:
( )( )
( ) ( )
!
04
.
5
1
100
813
.
5
70
.
1
0055
.
0
10
87
.
4
85
.
1
85
.
1
7
OK
H
m
H f
fAB <
=
=
Tramo BC
Fricción: Locales: Long. Equivalentes
)
(
"
1
5
85
.
0
Asumido
Ø
m
L
Q
=
=
=
.
.
.
80
.
1
90
.
0
90
1
90
.
0
"
1
1
a
c
m
de
codo
de
Tee
°
−
−
m
L
L BC 8
.
6
8
.
1
5 =
→
+
=
⇒
( )( )
( ) ( )
!
73
.
1
1
100
813
.
5
85
.
0
00680
.
0
10
87
.
4
85
.
1
85
.
1
7
OK
H
m
H f
BC
f →
<
=
=
51
Tramo CD
Fricción: Locales:
( )
Asumido
Ø
m
L
Q
"
4
3
0
.
8
85
.
0
=
=
= ( )( )
( ) ( )
MAL
H
H
H
m
H
DATO
f
f
f
CD
f
⇒
>
=
+
+
=
⇒
<
=
=
02
.
15
25
.
8
73
.
1
04
.
5
25
.
8
75
.
0
100
813
.
5
85
.
0
008
.
0
10
87
.
4
85
.
1
85
.
1
7
Como debemos hacer para disminuir la pérdida de carga y obtener
DATO
f
REAL
f H
H ≤
Aumentaremos el diámetro del tramo CD, para disminuir la pérdida de
carga en este tramo.
Tramo CD
( )( )
( ) ( )
m
H
Ø
m
L
Q
CD
f 03
.
2
1
100
813
.
5
85
.
0
008
.
0
10
"
1
8
85
.
0
87
.
4
85
.
1
85
.
1
7
=
=
=
=
=
correctos.
son
diámetros
los
1
.
12
8
.
8
03
.
2
73
.
1
04
.
5
⇒
=
<
=
+
+
=
∴ m
H
m
H DATO
f
REAL
f
Cálculo de Presiones Reales:
( )
( )
( )
( )
!
.
.
.
2
.
.
.
30
.
5
03
.
2
33
.
7
.
.
.
33
.
7
00
.
5
73
.
1
06
.
14
.
.
.
06
.
14
50
.
0
04
.
5
6
.
19
,
.
.
.
6
.
19
OK
a
c
m
a
c
m
h
P
P
a
c
m
P
C
y
A
entre
Desnivel
h
P
P
a
c
m
P
B
A
geometrico
Desnivel
h
P
P
a
c
m
P
P
CD
f
B
D
C
BC
f
B
C
B
AB
f
A
B
M
A
>
=
−
=
=
=
+
−
=
+
−
=
=
+
−
=
+
−
=
=
=
Cuadro de Resumen:
Tramo Long(m) L. Equiv. Q Ø Hf Presión Real
AB
BC
CD
4.00
5.00
8.00
5.50
6.80
8.00
1.70
0.85
0.85
1"
1"
1"
5.04
1.73
2.03
14.06 m.c.a
7.33 m.c.a.
5.30 m.c.a.
52
2.8. DISEÑO DENTRO LOS AMBIENTES
El diseño dentro de los ambientes puede llevarse a cabo por el piso o por la
pared; en casos que se haga la pared puede resultar más caro debido a la mayor
cantidad de accesorios que tiene que emplear. Cuando las tuberías van por el piso,
estas deben ubicarse en el contra piso.
En lo posible en ambos casos no deben pasar zonas internas como sala,
comedor, dormitorios, etc. Preferentemente serán llevados por los pasadizos.
Cálculo Dentro del Baño.
a) Ramal.- Tubería derivada del alimentador y que abastece de agua aun punto
de consumo aislado, un baño o grupo de aparatos sanitarios.
b) Sub Ramal.- Pequeña longitud de tubería que conecta los ramales a los
aparatos sanitarios.
Ramal
Tub. de Alimentación
Sub Ramales
LAVAD. INOD. DUCHA
Dimensionamiento de Sub Ramales.-
Se hace de acuerdo al tipo de aparato, como se muestra en la tabla siguiente:
Tipo de Aparato
Sanitario
Diámetro del Sub – Ramal (Pulg)
Presiones
≤
≤
≤
≤ 10 m
Presiones
> 10 m
Diámetro
Mínimo
Lavatorio
Bidet
Tina
Ducha
Grifo de cocina
Inodoro con tanque
Inodoro con válvula
Urinarios con tanque
Urinarios con válvula
½"
½"
½ - ¾
¾
¾
½
1 ½" - 2"
½
1 ½” – 2"
½
½
¾
½
½
½
1 ¼"
½
1"
½
½
½
½
½
½
1 ¼"
½
1"
53
Dimensionamiento de Ramales.-
Se realiza teniendo en cuenta el consumo simultáneo máximo posible.
• Consumo Simultáneo Máximo Posible:
Se da cuando todos los aparatos funcionan simultáneamente. Para calcular el
diámetro de este ramal, se toma como base o unidad, el caño o llave de ½",
refiriéndose las demás salidas a esta y de tal modo que la sección del Ramal en
cada tramo sea equivalente hidráulicamente a la suma de las secciones de los
sub-ramales que abastecen el alimentador.
Este método se emplea para hoteles industrias, cuarteles, etc.
Tabla de equivalencia en tuberías de agua tomando como unidad de tubería
½" de diámetro, para las mismas condiciones de pérdida de presión y para una
presión dada.
Diámetro del Tubo (pulg)
Nº de Tubos de ½" con la misma
Capacidad
½"
¾"
1"
1 ¼"
1 ½"
2"
2 ½"
3"
4"
6"
8"
10"
1.0
2.9
6.2
10.9
17.4
37.8
65.5
110.5
189
527
1250
2090
54
Ejemplo 01:
Dimensionar el Ramal de un Colegio
4 Duchas
E'
2 Lavaderos
1/2"
1/2"
1/2"
1/2"
1/2"
1/2"
1/2"
1/2"
1/2"
1/2"
A
B
C
D
E
F
G
H
I
I
4 Inodoro
Tramo Equivalencia Ø Diseño
AB
BC
CD
DE
EF
FG
GH
HI
L-I
½" = 1
2 (1/2") = 2
3 (1/2") = 3
4 (1/2") = 4
4 (1/2) + 1(3/4) = 6.9
5(1/2) + 1(3/4) = 7.9
6(1/2) + 1(3/4) = 8.9
7(1/2) + 1(3/4) = 9.9
8(1/2) + 1(3/4) = 10.9
½"
¾"
¾"
¾"
1"
1"
1 ¼"
1 ¼"
1 ¼"
Ejemplo 02:
Dimensionar el Ramal de alimentación e identificar los diámetros del sub-
ramal para los siguientes aparatos sanitarios: 01 Inodoro con válvula, una
tina, un lavadero y ducha.
A
LAV.
TINA
VALV.
INOD. DUCHA
F
C D
E
B
55
Solución:
A
1 1/4"
B E D
C F
1/2" 1/2" 1/2"
Tramo Equivalencia
Diámetros
Seleccionados
FD
EF
BE
BC
AB
1
2
3
10.9
13.9
½"
¾"
3/4"
1 ¼"
1 ¼"
56
2.9. MEDIDOR.-
Es un dispositivo que nos permite aforar la cantidad de agua que se abastece
a un edificio o una vivienda y según tarifas determinadas se paga por el consumo.
Clases:
- Tipo velocímetros
- Tipo volumétricos
Tipo Velocímetros:
Están constituidos por una turbina o especie de hélice que secciona el tubo, de
acuerdo a las revoluciones que da este hélice y mediante aparatos de relojería nos
indica el volumen de agua que pasa por él.
Tipo Volumétricos:
Están constituidos de uno o varios compartimientos en la cápsula principal y que
mediante un sistema de relojería nos permite conocer la cantidad de agua que pasa a
través de ella y los diámetros varían desde ½", ¾" y 1" como máximo.
Selección y Cálculo del Medidor:
El medidor se selecciona en base al gasto que circula a través de la tubería,
debiendo tenerse en cuenta que la máxima pérdida de carga en el medidor es el
50% de la pérdida de carga disponible.
f
m
f H
H %
50
≤
( )
S
T
f P
H
PM
H +
−
≤
La pérdida de carga en medidores se determina por tablas o ábacos, esta pérdida se
añade a la que produce el resto de la instalación.
57
58
Ejemplo:
gpm
Q
pu
lib
a
c
m
H f
25
lg
3
.
14
,.
.
.
10 2
=
=
=
Seleccionar el diámetro del Medidor y la nueva pérdida de carga disponible.
Si el medidor es tipo disco.
Del ábaco:
Diámetro Pérdida de Carga
¾"
1"
1 ½"
14.0 lib/pulg2
(9.8 m)
5.8 lib/pulg2
(4.0 m)
1.6 lib/pulg2
(1.1 m)
( )
( )
2
2
2
lg
8
5
1"
Ø
escoge
se
ábaco
el
Viendo
lg
15
.
7
lg
/
3
.
14
5
.
0
pu
lib
.
pu
lib
pu
lib
disponible
H m
f
=
⇒
=
=
como el medidor ocasiona una pérdida de carga de 5.8 lib/pulg2
= 4.0 m, la nueva
carga disponible será: .
.
.
0
.
6
0
.
4
.
.
.
10 a
c
m
a
c
m
H f =
−
=
59
2.10. SISTEMA INDIRECTO DE AGUA FRÍA
2.10.1. DEFINICIÓN
Es aquel sistema que se emplea cuando la presión en la red pública
no es suficiente es decir el agua no llegará a los puntos de salida más altos;
en este caso se hace necesario que la red pública suministre agua a los
reservorios domiciliarios (cisternas) y de estos se bombea y se almacena en
el tanque elevado para repartir por gravedad ó bombea directamente a los
puntos de salida.
Las ventajas y desventajas ya se han dado anteriormente.
2.10.2. PARTES DE LAS QUE CONSTAN:
D
3
2
6
7
8
5
9
9
9
8
9
E
A
4
B
1
8
C
5
1 = Matriz
AB = Ramal Domiciliario
Ø ¾" – Ø 1" PVC – F°G°
BC = Ø alimentador cisterna
2 = B = Medidor
D = Flotador (Válvula Flot.)
3 = Cisterna
E - 4 = Ø Succión
4 = Bomba
5 = Ø impulsión
6 = Tanque elevado
7 = Ø Distribución
8 = Ø Alimentación
9 = Ramales
60
2.10.3. CALCULO DE CADA UNA DE LAS PARTES
1) Conexión Domiciliara o Acometida.-
Es el tramo de tubería comprendida entre la tubería matriz y la
ubicación del medidor. El diámetro de la tubería por lo general es de ¾"
a 1" y el material es de PVC ó F°G°.
M
Ramal Domiciliar
Abrazadera
(Matriz)
Red Pública
2) Medidor.-
Es el elemento o aparato de regulación o control que permite el aforo
de la cantidad de agua que se abastece a una edificación.
3) Tubería de Alimentación (B – C).-
Es el tramo de tubería comprendido entre el medidor y la entrega a la
cisterna.
Para su diseño se debe tener en cuenta:
a) La presión en la Matriz.
b) Longitud de la tubería.
c) Tiempo de llenado de la cisterna (4-6 horas) 12 – 6.00 AM.
d) Caudal que pasa por esta tubería.
e) Volumen de la cisterna.
f) Presión de salida en la cisterna PS = 0 ó 2 m.c.a.
4) Válvula Flotadora.-
Son dispositivos que permiten el paso y control del agua a una
cisterna o tanque elevado, cuando llega el agua a un determinado nivel
deseado se cierra el ingreso automáticamente.
5) Cisterna y Tanque Elevado.-
El volumen de almacenamiento total para un edificio se calcula para
un día de consumo.
En un sistema indirecto este volumen debe estar almacenado en la
cisterna y tanque elevado.
61
3
min
1
4
3
RNE
el
Según
m
diario
consumo
de
Volumen
cisterna
Volumen
CD
C
CD
C
≥
=
∀
=
∀
∀
=
∀
1/3 debe estar en el tanque elevado:
3
1
3
1
m
V D
C
TE ≥
=
∀
ento
Almacenami
de
Volumen
3
1
4
3
=
∀
∀
+
∀
=
∀
⇒ A
CD
CD
A
Ejemplo:
Se tiene una residencia con 8 dormitorios y 1 cuarto de servicio y
calcular el volumen de la cisterna y tanque elevado.
Solución:
8 habitación x 2 = 16 personas
1 cuarto servicio x 2 = 02 personas
Total = 18 personas
Para zonas residenciales D = 300 lit/hab/dia
( )
( ) !
1000
1800
5400
3
1
!
1000
4050
5400
4
3
5400
18
300
OK
lit
OK
dia
lit
dia
lit
x
TE
C
CD
>
=
=
∀
>
=
=
∀
∴
=
=
∀
⇒
6) Diseño de la Cisterna.-
Dependerá si se trata de residencias o edificios de poca altura y
edificios de grandes alturas:
Caso de Residencias o Edificios de poca Altura, se deben tener en
cuenta las siguientes consideraciones:
- Ubicación.-
Pueden estar ubicados en patios interiores, jardines interiores, etc, se
debe procurar que la cisterna esté en un mismo plano que el tanque
elevado.
- Relación entre Ancho y Largo.-
Se recomienda que sea 1:2 ó 1:2 ½, de ninguna manera
sección cuadrada; debe ser hecha de material resistente e
impermeable dotados de los dispositivos necesarios para su correcta
62
operación, mantenimiento y limpieza de preferencia debe ser de
concreto armado.
Tapa de Inspeccion
HL
HU
(0.60 x 0.60)
L
A
Base
la
de
Ancho
base
la
de
Largo
util
Altura
libre
Altura
=
=
=
=
A
L
H
HL
µ
A
x
L
H
H
AL
L
A
C
C
CD
C
∀
=
=
∀
∀
=
∀
=
µ
µ
:
Fig.
la
de
También
4
3
2
1
7) Consideraciones de la Cisterna.-
• Debe tener una válvula de compuerta entre dos uniones universales,
a la entrada de la cisterna.
• La tubería de succión debe ser menor de 2 m y su diámetro debe ser
superior al de impulsión.
• Rebose: Se coloca al nivel de aguas máximas, para que en caso de
malograrse la válvula flotador el agua sea eliminada por el rebose, el
diámetro mínimo de los tubos de rebose son:
63
Capacidad de la Cisterna Ø del Tubo Rebose
Hasta 5,000 litros
5,000 – 6,000 litros
6,000 – 12,000 litros
12,000 – 20,000 litros
20,001 – 30,000 litros
Mayores de 30,000 litros
2"
2 ½"
3"
3 ½"
4"
6"
• Válvula de Pie.- Es una válvula que siempre debe estar cerrada.
El circuito eléctrico que se pone debe estar en una cajita en el
interior de la cisterna, para controlar los niveles en los tanques, esto
se hará utilizando interruptores automáticos que permiten:
• Arrancar la bomba, cuando el nivel del agua en el tanque
elevado descienda hasta la mitad de su altura útil.
• Parar la bomba cuando el nivel del agua en el tanque elevado
ascienda hasta el nivel máximo previsto.
• Parar la bomba cuando el nivel del agua en la cisterna descienda
hasta 0.05 m por encima de la canastilla de succión.
Caja de Registro
N.P.T.
Tub. de Rebose
0.05 a 0.10
Tub. de Impulsión
min.
0.20
Universales
Uniones
Cajita de 20 x 40 cm
Valvula de Pie
0.10 m
0.45 m min. min.
B
0,05
Valvula Flotadora
64
Ejemplo:
Si la presión en la red de la matriz es 20 psi, presión de salida
de 2 m, desnivel entre la red pública y la cisterna 1 m, longitud de la
línea de servicio 18.5 mt, 3
12m
VC = , tiempo de llenado de la
cisterna 4 horas, accesorios a utilizar: 01 válvula de paso, una
válvula de compuerta 02 codos de 90°, 01 codo de 45°. Seleccionar
la tubería de alimentación de la red pública a la cisterna y el
medidor.
Solución:
PM = 20 psi = 14 m.c.a.
PS = 2 m
HT = 1 m
L = 18.5
T = 4 horas
∀C = 12 m3
Se sabe que S
T
f
M P
H
H
P +
+
=
Calculo de Q
Primero calculamos Q:
s
l
x
x
T
Q C
83
.
0
3600
4
1000
12
=
=
∀
=
Calculo a Hf:
( ) psi
x
H f 7
.
15
43
.
1
2
1
20 =
+
−
=
Calculo del Medidor:
( )
( ) ( ) gpm
gpm
Q
psi
H m
f
17
.
13
8
.
15
833
.
0
85
.
7
70
.
15
50
.
0
=
=
=
=
En la tabla para:
psi
H
gpm
Q
y
Ø
psi
H
gpm
Q
y
Ø
psi
H
gpm
Q
y
Ø
m
f
m
f
m
f
8
.
13
17
.
13
8
.
3
17
.
13
8
.
1
17
.
13
"
8
5
"
4
3
"
1
=
→
=
=
→
=
=
→
=
( ) !
85
.
7
8
.
3
cuyo
Ø
elegimos 4"
3 OK
psi
psi
Tabla
H m
f →
<
=
⇒
La pérdida de carga disponible real será:
65
.
.
.
4
.
8
9
.
11
8
.
3
7
.
15
a
c
m
H
psi
H
f
f
=
=
−
=
Selección de la Tubería de Alimentación, Ø PVC-SAP
Asumimos: Ø = ¾"
Q = 0.83 l/s Y longitudes equivalentes:
- Válvula Compuerta = 0.15
- Válvula de paso = 0.15
- 02 codos de 90° = 1.20
- 01 codo de 45° = 0.30
1.80
( ) ( )
( ) ( )
!
4
.
8
72
.
10
4
3
140
813
.
5
83
.
0
0203
.
0
10
30
.
20
80
.
1
5
.
18
87
.
4
85
.
1
85
.
1
7
Mal
Esta
m
m
H
m
L
REAL
f
T
⇒
>
=
=
=
+
=
⇒
Entonces Asumimos: Ø = 1"
Q = 0.83 l/s
Y longitudes equivalentes:
- Válvula Compuerta = 0.20
- Válvula de paso = 0.20
- 02 codos de 90° = 1.40
- 01 codo de 45° = 0.40
2.20
( ) ( )
( ) ( )
"
1
!
4
.
8
6
.
2
1
140
813
.
5
83
.
0
0207
.
0
10
70
.
20
2
.
2
5
.
18
87
.
4
85
.
1
85
.
1
7
=
⇒
⇒
<
=
=
=
+
=
⇒
Ø
OK
m
H
m
L
REAL
f
T
66
• Cisterna para Grandes Edificios.
Ubicación.-
Cuando el edificio es mayor de 4 pisos, se coloca en sótanos,
zonas de estacionamiento, bajo cajas de escaleras, cerca de la caja de
ascensores, de preferencia en el mismo plano vertical que se
encuentra el tanque elevado.
Diseño.-
3
2
=
L
A , se debe tratar de lograr la menor altura de succión.
HL = (0.60 @ 0.80)
Hµ
L
67
Diseño de la tubería de Impulsión.-
La tubería de impulsión es aquella que extrae el agua de la
cisterna y lo une al tanque elevado. Esta tubería debe ser lo más
corto posible para evitar pérdidas de carga.
T
Q TE
B
∀
=
horas)
2
(máximo
elevado
tanque
del
llenado
de
Tiempo
T
elevado
tanque
del
Volumen
bombearse
a
agua
de
Cantidad
TE
=
=
∀
=
B
Q
V
Q
Ø
D
V
D
VA
Q B
B
π
π 4
4
Como
2
=
=
⇒
=
=
El RNE nos da Ø de las tuberías de impulsión en función al gasto a
bombearse.
QB (lit/s) Ø de la Tubería
de Impulsión
Hasta 0.5
Hasta 1.0
Hasta 1.60
Hasta 3.00
Hasta 5.00
Hasta 8.00
Hasta 15.00
Hasta 25.00
¾"
1"
1 ¼"
1 ½"
2"
2 ½"
3"
4"
Hasta 15.0 – 3"
Hasta 25.0 – 4"
• Tubería de Succión.-
Se asume que el diámetro es igual al diámetro
inmediatamente superior al de la tubería de impulsión.
68
Ejem: "
1
succión
"
4
3
impulsion
Ø
Si =
→
= Ø
Válvula de Pie
Øs = Diámetro de la Tubería de Succión
Øi = Diámetro de la Tubería de Impulsión
B
• Equipo de Bombeo
Recomendaciones:
• Deben ubicarse en ambientes que satisfacen los siguientes
requisitos:
- m
h 60
.
1
min =
- Espacio suficiente alrededor de la bomba, para su fácil
reparación o remoción.
- Se colocará piso impermeable con pendiente no menor del
2% hacia desagües previstos.
- Los equipos que se instalen en el exterior deberán ser
protegidos adecuadamente contra la intemperie.
• Los equipos de Bombeo deberán instalarse sobre bases de
concreto de altura mínima de 15 cm sobre el nivel del piso.
• Los equipos se fijaran sobre las bases con pernos de anclaje, de
acuerdo a las recomendaciones del fabricante.
• Para el bombeo de agua en los edificios se recomienda la
utilización de bombas centrífugas.
• Las conexiones de la bomba a las tuberías de succión e impulsión
deberán tener los siguientes requisitos:
- Las uniones deben ser del tipo universal o de brida.
- Las tuberías de succión e impulsión deberán descansar sobre
soportes independientes de las bases de la bomba,
instalándose con el menor número posible de codos.
• Salvo en casos de viviendas unifamiliares, el equipo de bombeo
deberá instalarse por duplicado, manteniéndose ambos equipos
en condiciones adecuadas de operación.
69
Cálculo del Equipo de Bombeo:
ó
W
HP
n
H
x
Q
P
H DT
B
736
1
por
76
.
.
en
=
=
= ( )
( )
( )
60%
-
50
bomba
de
Eficiencia
m
total
dinámica
Altura
seg
lt
Bombeo
de
Caudal
=
+
+
=
=
=
n
H
H
H
H
Q
T
f
T
S
DT
B
n
H
x
Q
P
H
pies
en
H
gpm
en
Q DT
B
DT 3960
.
.
Ingles
sistema
el
En
=



Altura Dinámica Total: DT
H
Esta constituida por la altura de succión más una altura total
más una pérdida de carga en la tubería de succión y más la pérdida
de carga en la tubería de impulsión.
{ T
f
T
S
DT H
H
H
H +
+
=
SUCCION
DE
ALTURA
en tubería
carga
de
pérdida
por
Altura
E
-
T
y
bomba
entre
total
Altura
=
=
T
f
T
H
H
i
f
S
f
T
f H
H
H +
=
impulsión
de
tubería
la
en
carga
de
Pérdida
succión.
de
tubería
la
en
carga
de
Pérdida
=
=
i
f
S
f
H
H
( )
( ) LS
H
H
S
accesorios
por
e
equivalent
L
L
H
LS
H
H
S
accesorios
por
e
equivalent
L
L
H
i
f
i
L
i
f
S
f
LS
S
f
25
.
1
.
%
25
10
.
1
.
%
10
=
→
+








=
=
→
+








=
Ejemplo:
En un edificio de 6 pisos habitan 100 personas, siendo la altura
existente entre la bomba y el T.E. 30 m, la altura de succión 2.5 m.
Calcular la potencia de la bomba centrífuga, dotación = 200
lit/per/día n = 0.60.
70
Solución
Datos:
Pob = 100 hab
Dot = 200 lit/hab/día
n = 0.60
HT = 30 m
HS = 2.5 m
• Calculo de diario
consumo
de
Volumen
=
CD
V
3
20
000
,
20
100
200
m
dia
lit
x
V
CD
CD
=
∀
=
=
• 3
67
.
6
3
20
3
1
de
Calculo m
TE =
=
∀
=
∀
• .
85
.
1
3600
670
,
6
de
Cálculo seg
lit
T
V
Q TE
B =
=
=
"
2
"
2
1
1
85
.
1
para
tabla
la
de
hora
1
Tiempo
Asumimos
=
=
⇒
=
→
=
S
Ø
i
Ø
s
l
QB
• T
f
T
S
DT H
H
H
H +
+
=
( )
( )
( )
87
.
4
85
.
1
85
.
1
7
813
.
5
10
fórmula
la
empleando
%
25
%
10
Pero
D
C
Q
L
H
ó
S
L
L
H
S
L
L
H
H
H
H
H
T
f
i
i
f
S
S
f
i
f
S
f
T
f
=
+
=
+
=
+
=
( ) ( )
( ) ( )
( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) m
H
m
H
m
x
H
DT
i
f
S
f
2
.
38
7
.
5
30
5
.
2
6
.
5
2
1
1
100
813
.
5
85
.
1
030
.
0
25
.
1
10
10
.
0
2
100
813
.
5
85
.
1
0025
.
0
1
.
1
10
87
.
4
85
.
1
85
.
1
7
87
.
4
85
.
1
85
.
1
7
=
+
+
=
=
=
=
=
( )
( )
( )
kw
HP
kw
x
KW
HP
H
x
Q
HP DT
B
14
.
1
1
736
.
0
55
.
1
En
55
.
1
6
.
0
76
2
.
38
85
.
1
6
.
0
76
Potencia
=
=
=
=
=
71
En el mercado existen bombas centrifugas de:
HP.
2
de
bomba
Escogemos
2
,
1
,
4
3
,
2
1
,
4
1 Hp
HP
HP
HP
HP
72
• Calculo del Tanque Elevado:
Siempre debe ubicarse en la parte más alta del edificio y debe
armonizar en lo posible con todo el conjunto arquitectónico, de
preferencia debe estar en el mismo plano vertical de la cisterna
para que sea más económico.
Tipos de Tanque Elevado.
- Prefabricados:
Pueden ser de plástico, polietileno HDPE u otros, con
capacidades que varíen de 200 lit a 5,000 litros.
Puede ser de sección circular o cuadrada.
- De Concreto Armado o Albañilería:
Deben ser de sección cuadrada y debe tener un
almacenamiento mínimo de 1 m3 y debe ser interiormente
revestida con impermeabilizante.
En ambos casos µ
H
x
a
x
a
CD
TE =
∀
=
∀
3
1
Conexiones:
1) Tubería de Impulsión o descarga libre; no debe llevar válvula
flotadora.
2) Tubería de Rebose; Descarga el agua que sobrepasa un nivel
determinado con una brida de aire de 5 cm.
3) Tubería de Limpieza; Se ubica en el fondo del Tanque
Elevado, con la finalidad de eliminar las aguas luego de una
limpieza.
4) Alimentador o Alimentadores; ubicado en el fondo del
Tanque elevado para empezar a distribuir el agua al edificio.
5) Interruptor Eléctrico; Es un dispositivo que permite accionar
o apagar la bomba cuando el agua llegue a un nivel
determinado.
6) Válvula de Compuerta; Sirve para controlar y regular el
ingreso de agua hacia la edificación.
73
1
5
2
3
6
4
Mínimas
Brecha de Aire
0.60 x 0.60 mts
Tapa de
Tubería de Limpieza
Alimentador
Impulsión
Tubería de
Nivel de Aguas
Máximas
Nivel de Aguas
Eléctrico
Al Interruptor
Tub. de Rebose
0.10
0.45 m
0.20 m
74
• Calculo de Alimentadores de Agua en un Sistema Indirecto:
Consiste en calcular la presión de salida en el punto más
desfavorable de la vivienda, las presiones en los puntos de
consumo debajo de este, se supone que son mayores por lo tanto el
diseño se simplifica teniendo en cuenta que los diámetros se
seleccionar en base a la velocidad límite (no deben ser mayores de
3 m/s), establecidos en la tabla siguiente:
Diámetro en " Límite de Velocidad
m/s
½"
¾"
1"
1 ¼"
1 ½" y >
1.90
2.30
2.48
2.85
3.05
• Punto de Consumo más desfavorable:
Es aquel que se encuentra más alejado horizontalmente del
tanque elevado y más cerca verticalmente.
A' C'
B'
B C
A
HT = Altura Estática
Puntos de consumo
más desfavorable



>
−
−
<
→
=
>
H
obtener
para
TE
Elevar
Ø
de
Variación
!
.
.
.
5
.
3
min
cálculo
min
cálculo
P
P
OK
a
c
m
P
P
Procedimiento de Cálculo del Punto más Desfavorable:
75
1) Determinar la máxima gradiente hidráulica disponible Smax,
considerando el ramal de distribución que abastece el punto de
consumo más desfavorable. La máxima gradiente hidráulica es:
L
H
S D
=
max
D
H = Altura disponible, representa el resultado de descontar
la presión mínima requerida a la altura estática entre
el punto de consumo más desfavorable y el nivel
mínimo del tanque elevado.
L = Long. equivalente ( )
accesorios
por
L
Lreal %
20
+
=
2) Obtener con Smax y el gasto correspondiente los diámetros
para cada tramo. Estos diámetros son teóricos por lo que se
debe considerar diámetros comerciales.
3) Con ambos diámetros conocidos y los gastos respectivos en
cada tramo, calcular la gradiente hidráulica real.
4) Calcular la pérdida de carga real al
e
f S
L
H Re
.
=
5) Calcular la presión en el punto de consumo más desfavorable.
tramos
los
todos
de
pérdidas
3
2
1
∑
−
= hf
H
P
6) Verificar que la presión obtenida en el punto más desfavorable
sea mayor que la presión requerida, de lo contrario reajustar los
diámetros obtenidos.
• Calculo de las Presiones en los Puntos de Consumo:
Se debe tener en cuenta que habiéndose obtenido la máxima
presión en los puntos más desfavorables, el resto de los tramos
requerirán de diámetros menores, siempre que cumplan con las
condiciones límites de velocidad y gastos, se recomienda lo
siguiente:
a) A partir del punto de consumo mas desfavorable es necesario
determinar la nueva gradiente hidráulica, debiendo cumplir
cualquiera de las dos condiciones siguientes:
1. La presión en un punto “x” en el nivel del piso inferior debe
ser igual a la altura estática del punto “x” menos la suma de
pérdidas de carga hasta el punto “x”.
76
2. La presión en un punto “x” en el nivel de piso inferior debe
ser igual a la presión en el punto más bajo la altura entre
pisos menos la pérdida de carga en ese tramo.
b) Al repetir el proceso de cálculo anterior en los tramos
subsiguientes, se nota que a medida que aumenta la altura
estática disponible, también la velocidad va incrementándose
hasta alcanzar valores superiores al máximo recomendable de 3
m/s por ello el cálculo se simplifica seleccionando diámetros en
función de la velocidad límite.
c) Proceder al llenado de hojas de cálculo a fin de ir verificando
los resultados.
2.10.4. EJEMPLO DE APLICACIÓN:
Se quiere diseñar el alimentador de un sistema indirecto de
suministro de agua mostrado en la figura.
G I
F
0.40
H
D
C
6 m 6 m 6 m
2.50
2.50
2.50
4 m
A
E
J
B
0.25
0.38
0.45
0.35
0.15
0.50
1.58
D
a
c
m
P
s
l
Q
S
AB
:
le
desfavorab
más
Punto
.
.
.
5
.
3
98
.
1
=
=
e
S
D
L
P
H
S
−
=
max
Solución:
Como el punto D es el más desfavorable.
( )
( )
m
m
L
P
H
S
e
S
D
20
.
0
0
.
15
3
2
.
1
5
.
2
6
4
5
.
3
50
.
2
4
max =
=
+
+
−
+
=
−
=
77
Calculo del Tramo AD, CH = 100 .
seg
pie
Tramo AB:
Asumido
"
2
98
.
1
=
=
Ø
s
l
Q
( )
( ) ( )
.
.
.
164
.
0
20
.
1
4
041
.
0
,
041
.
0
813
.
5
10
85
.
1
87
.
4
85
.
1
7
a
c
m
h
x
h
SL
h
m
m
C
D
Q
S
AB
f
AB
f
AB
f
H
=
=
→
=
=
=
!
5
.
3
84
.
3
164
.
0
4
será
B
en
Presión OK
m
PB ⇒
>
=
−
=
⇒
78
Tramo BC:
"
2
/
1
1
58
.
1
=
=
AC
Ø
s
l
Q
( ) ( )
( ) ( )
5
.
3
04
.
3
80
.
0
84
.
3
0
80
.
0
2
1
1
100
813
.
5
58
.
1
001
.
0
2
.
1
6
10
87
.
4
85
.
1
85
.
1
7
<
=
−
=
=
=
m
P
m
x
x
H
c
BC
f
Tramo CD:
"
2
1
1
58
.
1
=
=
Ø
Q
( ) ( )
( ) ( )
A
Q
V
OK
a
c
m
P
m
x
x
H
CD
CD
D
CD
f
=
>
=
+
−
=
=
=
,
!
5
.
3
.
.
.
21
.
5
5
.
2
33
.
0
04
.
3
33
.
0
5
.
1
85
.
1
100
813
.
5
58
.
1
001
.
0
2
.
1
5
.
2
10
87
.
4
85
.
1
7
Tramo DE:
"
1
50
.
0
=
=
Ø
Q
( ) ( )
( ) ( )
!
5
.
3
.
.
.
53
.
4
68
.
0
21
.
5
68
.
0
1
100
813
.
5
5
.
0
001
.
0
2
.
1
6
10
87
.
4
85
.
1
85
.
1
7
OK
a
c
m
h
P
P
m
x
x
H
DE
f
B
E
DE
f
>
=
−
=
−
=
=
=
Calculo del Tramo EG
m
hf
x
h
L
H
S
AE
e
14
.
4
,
69
.
0
20
.
1
5
5
.
3
9
max
36
.
1
68
.
0
33
.
0
19
.
0
16
.
0
max =
=
−
−
=
=
=
+
+
+
∑
8
7
6
Tramo EF
"
1
50
.
0
=
=
Ø
Q
( ) ( )
( ) ( )
A
Q
V
OK
H
h
P
P
m
x
x
H
EF
EF
EF
f
Piso
E
F
EF
f
=
>
=
−
+
=
−
+
=
=
=
!
5
.
3
75
.
6
28
.
0
5
.
2
53
.
4
28
.
0
1
100
813
.
5
5
.
0
001
.
0
2
.
1
5
.
2
10
87
.
4
85
.
1
85
.
1
7
79
Tramo FG
"
4
3
15
.
0
=
=
Ø
s
l
Q
( ) ( )
( ) ( )
A
Q
V
a
c
m
hf
P
P
a
c
m
x
x
H
FG
FG
FG
F
G
FG
f
=
>
=
−
+
=
−
+
=
=
=
5
.
3
.
.
.
88
.
9
12
.
0
5
.
2
75
.
6
5
.
2
.
.
.
12
.
0
75
.
0
100
813
.
5
15
.
0
001
.
0
2
.
1
5
.
2
10
87
.
4
85
.
1
85
.
1
7
s
m
V 9
.
1
6
.
0 ≤
<
De igual manera se calcula las otras presiones en los alimentadores.
80
CAPITULO III : SISTEMAS DE SUMINISTRO DE AGUA CON TANQUE
HIDRONEUMÁTICO
DEFINICIÓN:
Consiste en alimentar a los diferentes puntos de consumo directamente desde la
cisterna, con presión dada desde un equipo llamado hidroneumático.
Presión Mínima
TUBERIA BY-PASS
Cisterna
Alimentación
Tubería de
Valv. Check
Presión Máxima
Agua
Aire
B
Compuerta
Vol.
Vol.
PARTES DEL SISTEMA:
1) Cisterna.
Su capacidad de almacenamiento debe ser al 100% del consumo diario del edificio,
tiene las mismas características que una cisterna del caso anterior, solo varía su
capacidad de almacenamiento CD
∀
∴ %
100 .
2) Bomba.
Por lo general es una electrobomba del tipo centrífugo y caballaje variable (H.P.),
salvo en el caso de viviendas unifamiliares, el equipo de bombeo deberá instalarse por
duplicado. Cada unidad tendrá una capacidad igual a la demanda máxima estimada
para el sistema.
Otras consideraciones:
- Las bombas deben seleccionarse para una altura dinámica de bombeo por lo menos
igual a la presión máxima en el tanque hidroneumático.
- Bajo las condiciones de máxima demanda, las bombas tendrán intervalos mínimos
de reposo de 10' entre arranque consecutivos.
81
3) Tanque Hidroneumático.
Es un dispositivo metálico hermético de plancha galvanizada que esta regulada a
niveles: presión mínima y presión máxima.
Consideraciones a tomar en cuenta:
- La presión en el tanque hidroneumático deberá garantizar en todo momento la
presión mínima para el aporte más desfavorable.
- El nivel mínimo de agua en el tanque hidroneumático deberá tener una altura
suficiente para cubrir las conexiones de entrada y salida de agua y evitar que el aire
escape por dichas conexiones.
- El sistema hidroneumático deberá dotarse de:
• Dispositivo de control automático y manual.
• Interruptor de presión de arranque a presión mínima y de parada a presión
máxima.
• Manómetro y válvula de seguridad, válvulas de compuerta y retención.
• Dispositivo de drenaje de tanque, indicador del nivel de agua del tanque.
• Dispositivos de control automático de volúmenes de aire y de agua.
• Dispositivos para detener el funcionamiento de las bombas y compresor, en
caso de falta de agua en la cisterna.
• Uniones flexibles para absorber las vibraciones.
4) Compresor de Aire.
Para mantener en todo momento el volumen de aire necesario en el tanque
hidroneumático, deberá utilizarse un compresor fijo dotado de filtro a un dispositivo
automático cargado de aire de capacidad adecuada.
En ningún caso se permitirá la conexión directa del abastecimiento de agua a la red
pública al tanque hidroneumático.
La tubería de abastecimiento debe descargar directamente a la cisterna.
Nota: En este sistema se puede conectar un by-pass para que en caso de deterioro
del tanque hidroneumático o falta de energía eléctrica se asegure al
abastecimiento de agua por lo menos al primer piso.
82
Ventajas y Desventajas:
Ventajas.-
1. Es un sistema económico ya que no requiere la construcción de un tanque elevado.
2. Es de fácil instalación por ser un Sistema Eléctrico.
3. soluciona problemas estéticos del tanque elevado.
4. se consigue presiones convenientes regulando en forma adecuada el equipo
hidroneumático.
Desventajas.-
1. Se interrumpe el flujo de agua al producirse un corte en el fluido eléctrico.
2. Se forma corrosión en las tuberías de agua, cuando son de fierro galvanizado.
Calculo de Cada una de sus Partes:
- Cálculo de la Cisterna : CD
V
%
100
- Bomba,
n
x
H
x
Q
H D
B
P
76
=
( )
dinámica
Altura
s
l
bombearse
a
Caudal
=
=
D
B
H
Q
- Volumen del Tanque Hidroneumático, ( )
gpm
Q
VTH 10
=
( )
simultánea
demanda
Máxima
gpm
tico
hidroneumá
tanque
del
Volumen
=
=
Q
VTH
El volumen del tanque hidroneumático, también puede calcularse por medio de
ábacos que proporcionan los fabricantes.
Es importante que el tamaño del tanque hidroneumático sea calculado teniendo en
cuenta el numero de arranques por hora que puede soportar el motor, con el fin de que
su temperatura no exceda lo permitido y los contactos del arrancador no se desgasten
en forma prematura, se tendrá en cuenta la siguiente tabla.
Nº MÁXIMO PERMITIDO DE ARRANQUES POR HORA (N)
Tamaño de las
Instalaciones
Potencia
(HP)
Arranques – Hora
(N)
Pequeña
Medianas
Grandes
< 1 HP
(1-5) HP
> 5 HP
12 –24
8 – 10
4 – 6
83
Volumen de Aire
Pa
Volumen Aprovechable
Volumen Remanente
Vt
Va
Vp
A
R
Pp
arranque
de
Presión
parada
de
Presíón
arranque
de
Volumen
remanente
Volumen
ento
almacenami
de
capacidad
o
Volumen
parada
de
Volumen
tico
hidroneumá
tanque
del
tal
Volumen to
=
=
=
=
=
=
=
Pa
P
Va
R
A
V
V
P
P
t
El funcionamiento óptimo de un tanque hidroneumático se puede lograr asumiendo
que la capacidad de almacenamiento guarda la siguiente relación:
( )
( )
1
8
.
0
+
−
=
P
P
t
P
Pa
P
V
A
Relación t
V
A para tanques neumáticos en función de las presiones de arranque y
de parada.
Presiones de Arranque
Kg/cm2
1 1.5 2 2.5 3 3.5 4.0 4.5
Lib/pulg2
14 21 28 36 43 50 57 64
Presiones de Parada
Relación de t
V
A
Kg/cm2
Lib/pulg2
2
3
4
5
6
7
28
43
57
71
58
100
0.27
0.40
0.13
0.30
0.40
0.20
0.32
0.40
0.10
0.24
0.33
0.40
0.16
0.26
0.34
0.40
0.08
0.20
0.29
0.35
0.13
0.23
0.30
0.17
0.25
84
En los sistemas hidroneumáticos actuales se usan bombas centrífugas, cuyas
características es de ir disminuyendo gradualmente su caudal de régimen desde Qa que
corresponde a la presión de arranque Pa hasta Qp que corresponde a la presión de
Parada Pp, para los cálculos debe tomarse en cuenta la cifra promedio, estos es ;
Q = ( Qa + Qp )/2
Espesor de las Paredes del Tanque.
C
P
E
f
D
P
t +
−
=
2
.
1
2
( )
( ) ( )
"
64
8
64
1
pulg
corrosión
la
compenzar
para
Demasía
C
pulg
en
tanque
del
interior
Diámetro
pulg
lib
15,000)
-
(9,000
planchas
las
de
material
el
para
trabajo
de
tensión
máxima
f
80%).
-
50
(entre
unión
la
de
Eficiencia
E
permisible
trabajo
de
presión
máxima
lg
20
10
P
P
:
diseño
de
unitaria
Presión
P
corrosión)
la
para
demasías
considerar
(sin
pulg
en
plancha
la
de
mínimo
Espesor
"
2
2
P
−
=
=
=
=
+
=
=
=
D
pu
lib
ó
t
GRAFICO PARA LA SELECCIÓN DE TANQUES NEUMÁTICOS
EN FUNCION DEL Nº MÁXIMO PERMITIDO DE ARRANQUES POR HORA(N)
Pa Q/Vt
Pp
N (Numero máx.
de Arranque)
Ejemplo:
Diseñar el equipo hidroneumático para satisfacer las siguientes condiciones de servicio,
máxima demanda 20 m3
/hora. Presión de arranque 3 kg/cm2
y presión de parada 4
kg/cm2
.
Solución:
85
.
.
.
40
4
.
.
.
30
/
3
/
5
.
5
20
2
2
3
a
c
m
cm
kg
P
a
c
m
cm
kg
Pa
s
lt
h
m
Q
P =
=
=
=
=
=
m = 62%
1. Selección de la bomba Cuya capacidad promedio satisface la máxima
demanda,
Buscando entre las curvas y tablas, suministradas por los fabricantes de bombas
centrífugas, escogemos una con las siguientes características:
h
m
cm
Kgf
Pp
h
m
cm
Kgf
Pa
ientos
n
esiones
/
3
4
.
16
.....
2
/
4
/
3
8
.
23
2
/
3
dim
Re
Pr
=
→
=
Esta bomba centrífuga será capaz de suministrar la máxima demanda Promedio de
20 m3/h, ya que aplicando la formula anterior, tenemos
Q = ( 23.8 +16.4)/2 = 20.1 = 20 m3/h
2. Selección del número máximo permitido de arranque por hora, como la
potencia de la Bomba oscila de 3 a 4 HP esta comprendido entre las de mediana
capacidad, por lo tanto debe de tener de 8 arranques por hora.
3. Calculo del volumen total del tanque, para 8 arranques por hora.
a) Se ingresa con la presión de arranque en kg/cm2
, hasta intersectar a la presión
de parada, como se puede apreciar en el gráfico adjunto
b) Luego la intersección hallada entre Pp y Pa se proyecta horizontalmente hasta
intersectar al número máximo permitido por hora( En este caso 8, línea
diagonal) y lo proyectamos verticalmente hasta intersectar a t
V
Q
3
4
5
20
5
5 m
Q
V
V
Q
t
t
=
=
=
→
=
Como 1m3 = 264 Galones Americanos
Entonces 4m3 = 1056 Gal
4. Selección de las dimensiones del tanque y las características del compresor:
Ingresando a la tabla siguiente:
86
ESTÁNDAR SPECIFICATION – SELECTION TABLE
PNEUMATIC TANKS AIR COMPRESSORS
Appro. Gal.
Capacity
Shell
Diam. - Longth
Compressor
Size C.P.M. H.P. Up to 100 P.S.I.
66
85
20" x 4'
24" x 5'
1.5
1.5
½
½
120
140
24" x 5'
24" x 6'
1.5
1.5
½
½
180
220
30" x 5'
30" x 6'
1.5
1.5
½
½
300 30" x 8' 1.5 ½
350
450
560
30" x 6'
36" x 8'
36" x 10'
1.5
1.5
1.5
½
½
½
550
770
900
1050
36" x 7'
42" x 10'
42" x 12'
42" x 14'
1.5
1.5
3
3
½
½
¾
¾
1000
1200
1500
1800
1900
48" x 10'
48" x 12'
48" x 15'
48" x 18'
48" x 20'
5
5
7.5
7.5
7.5
1
1
1 ½
1 ½
1 ½
2350
2940
3525
60" x 16'
60" x 20'
60" x 24'
7.5
11.0
11.0
3
3
3
Tanque Compresor
Ø = 42"
L = 14'
3 C.P.M. (pies3
/min)
¾ Hp
Esto quiere decir que se requiere un compresor de 3 pies cúbicos de aire por minuto
a 100 Lbs/pulg2 y debe ser accionado por un motor eléctrico de ¾ de HP
5. Calculo de la capacidad de almacenamiento (A), producido entre cada
arranque y parada de la Bomba
a)
( )
gal
m
P
Pa
P
V
O
A
P
P
t
169
64
.
0
1
8
. 3
=
=
+
−
=
b) 16
.
0
4
64
.
0
=
=
t
V
A
c) Verificamos también ,Haciendo uso de la tabla de Relación A/Vt
16
.
0
=
t
V
A
87
6. ∀ ocupado por el aire al arranque y parada de la bomba.
Teniendo en cuenta que durante el funcionamiento de todo Tan que Hdroneumático
para el suministro de agua a Presión, los cambios en el Volumen y la presión de la
cámara de Aire, se realizan a temperatura constante,por lo tanto podemos aplicar la
ley de Boyle o de la Isotermicas;
P
P
a
a P
P ∀
=
∀
parada
de
arranque
de
ol
P
ol
a
∀
=
∀
∀
=
∀
Pa/Pp = Vp/Va
Datos:
x
V
xm
cm
kg
P
cm
kg
P
a
P
P
a
+
=
=
∀
=
=
64
.
0
3
4
3
2
2
Vt
Va
A
R
2.36
2.19
x = Vp
3
92
.
1
64
.
0
4
3
m
x
x
x
=
⇒
+
=
3
3
56
.
2
;
92
.
1 m
V
m
V a
P =
=
7. Niveles de operación Alcanzados por el Agua en el Tanque Selecionado;
El Tanque seleccionado tiene las siguientes dimensiones:
Largo ( O Alto) : ht = 14 pies = 4.26 m
Diametro : 42 Pulgadas = 1.065 m
Seccion : S = 9.62 pies2 = 0.893 m2
Como el tanque se va ha instalar en posición vertical, su sección transversal S se
mantiene constante a cualquier nivel que tome el agua
Llamando:
ha = Altura de arranque = Va/S, con Va = 2.56 m3
88
hA = Altura Aprovechable = A/S, con A = 0.64 m3
hp = Altura de parada = ( ha –hA)
hR = Altura remanente = (H-ha)
Se tiene:
ha = 2.56/0.893 = 2.86 m
hA= 0.64/0.893 = 0.716 m
hp = 2.86-0.716 = 2.144 m
hR= 4.26-2.86 = 1.40 m
Comprobacion : ht = hp +hA+hR = 0.716+2.144+1.40 = 4.26 mts
8.- Posicion de electrodos:
89
Espesor de las paredes del tanque ( )
t
C
P
f
D
P
t
E
+
−
=
2
.
1
2
.
( )
( ) lg
64
8
64
1
corrosión
de
ción
compesensa
de
Cte
pulg
en
tanque
del
interior
Diámetro
lb/pulg
15,000)
a
(9,000
planchas
las
de
material
el
para
trabajo
de
tensión
Maxima
80)%
a
(50
union
la
de
Eficiencia
lg
20
@
10
P
P
:
con
define
se
su vez
a
que
diseño
de
unitario
Presión
pulg.
en
plancha
la
de
mínimo
Espesor
2
2
P
pu
a
C
D
f
E
pu
Lb
P
t
=
=
=
=
+
=
=
=
Datos:
"
64
3
%
70
10500
lg
42
lg
70
lg
13
lg
57 2
2
2
=
=
=
=
=
⇒
+
=
C
E
f
pu
D
pu
lb
P
pu
lb
pu
lb
P
"
4
1
64
3
70
2
.
1
7
.
0
10500
2
42
70
=
→
+
−
= t
x
x
x
x
t
90
CAPITULO IV : SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA CALIENTE
DEFINICIÓN:
Es un sistema constituido por un calentador con o sin tanque acumulador, una
tubería que transporta el agua hasta el punto más alejado y un conducto de retorno que
devuelve al calentador el agua no utilizada; de esta manera se mantiene una circulación
constante.
El agua caliente es requerida para diversos usos, lavado corporal (40-55°C), de
utensilios (60-70°C) y fines medicionales (90-100°C).
Sistemas de Distribución de Agua Caliente:
Recomendaciones para su instalación:
1. La instalación de agua caliente debe satisfacer las necesidades de consumo y ofrecer la
seguridad necesaria contra accidentes.
2. Los equipos deben estar construidos con materiales adecuados y resistentes a las
presiones máximas, temperatura y corrosión. Así mismo estarán provistos de todos los
accesorios de seguridad y de limpieza.
3. Los equipos de producción de agua caliente deberán estar provistos de dispositivos de
control de temperatura y corte automático de la fuente de energía. Dichos dispositivos
deberán instalarse de tal forma que suspendan el suministro de calor antes de que el
agua en el tanque alcance la temperatura de 60°C para vivienda y de 80°C para hoteles,
hospitales, clínicas y similares.
4. La distribución de agua caliente desde el equipo de producción hasta los aparatos
sanitarios o puntos requeridos, se puede realizar con o sin retorno de agua caliente. El
sistema sin retorno se permitirá solamente en instalaciones con calentadores
individuales.
5. El sistema de retorno deberá utilizarse en aquellos edificios donde se instala equipos
centrales de producción de agua caliente.
6. Las tuberías de alimentación de agua caliente se calcularán en una forma similar a las
tuberías de agua fría.
7. En medianas y grandes instalaciones de agua caliente es necesario cubrir las tuberías
con aislante térmico de tal forma que disminuya al máximo la pérdida de temperatura
que significa mayor costo de operación. Estos aislantes pueden ser, asbesto prensado,
asbesto cemento que son fabricados en segmentos que ajustan al diámetro de las
tuberías, fibra de vidrio forrada y laminada en segmentos semicirculares.
91
8. En medianas y grandes instalaciones se deben instalar uniones de expansión para
absorber los cambios de longitud producidos por el cambio de temperatura. Estas
juntas pueden ser del tipo curvo o del tipo telescopio.
9. Para pequeñas y medianas instalaciones pueden utilizarse, calentadores eléctricos
/termas), ó a gas; en instalaciones grandes se emplean calentadores a petróleo, gas o
vapor.
10. Es necesario, sobre todo, en medianas y grandes instalaciones, hacer un estudio socio
económico de lo que representa el costo de operación empleando diferentes fuentes de
calor, de acuerdo a la ubicación del local, costo de combustible o energía calorífica,
vida útil del equipo y el costo de mantenimiento del equipo.
Consumo de Agua Caliente
Las dotaciones de agua caliente se determinan de acuerdo a las tablas siguientes:
a. Para Residencias Unifamiliares y Multifamiliares:
Número de Dormitorios
por Vivienda
Dotación Diaria
(en Litros)
1
2
3
4
5
más de 5
120
250
390
420
450
80 lit/dia (dorm. adicional
b. Hoteles, Apartamentos y Hoteles:
Dotación Diaria 150 lit/dormitorio
Albergues 100 lit/m2
c. Restaurantes
Área Útil de Comedores
En m2
Dotación Diaria
(en Litros)
Hasta 40 m2
41 – 100
más de 100
9.00 lit
15 lit/m2
12 lit/m2
En aquellos restaurantes donde se elaboran alimentos para ser consumidos fuera del
local, se calculará una dotación complementaria a razón de 3 lit por cubierto preparado
para este fin.
d. Residencias Estudiantiles y Locales Educacionales:
Dotación Diaria
(en Litros)
Por residente o personal 50 lit/persona
92
e. Gimnasios:
Dotación diaria 10 lit/m2
de área útil
f. Hospitales, Clínicas y Similares:
Hospitales y clínicas con hospitalización 250 lit/dia/cama
Consultorios 130 lit/dia/consultorio
Clínicas dentales 100 lit/dia/unidad dental
Calculo de la Capacidad del Equipo de Producción de Agua Caliente y Capacidad
del Tanque de Almacenamiento:
Para calcular la capacidad del equipo de producción y capacidad del tanque de
almacenamiento, recurrimos a la siguiente tabla dada por el RNE.
Tipo de Edificio
Capacidad del tanque de
almacenamiento en
relación con la dotación
en litros
Capacidad horaria del
equipo de producción de
agua caliente en relación
con la dotación diaria en
litros
Residencial unifamiliar y
multifamiliar
1/5 1/7
Hoteles, pensiones y
albergues
1/7 1/10
Restaurantes 1/5 1/10
Gimnasios 2/5 1/7
Hospitales y clínicas
Consultorios y similares
2/5 1/6
La capacidad del equipo de producción de agua caliente y del tanque del
almacenamiento, podrá también determinarse en base a los gastos por aparatos
sanitarios, de edificio, utilizando las cifras de la tabla adjunta que se encuentra en el
RNE.
93
CONSUMO DE AGUA CALIENTE DE APARATOS SANITARIOS EN LITROS
POR HORA SEGÚN EL TIPO DE EDIFICIOS
Aparatos
Sanitarios
Edificios
Resid.
Privada
Hoteles Clubes Gimnasios Hospitales Industriales Oficinas Escuelas
Tina 75 75 75 75 115 75 115 - -
Lavadero de
Ropa
75 75 110 110 - 150 - - -
Bidet 10 10 10 10 - 20 - - -
Ducha 280 280 280 560 580 280 850 - 850
Lavadero de
Cocina
40 40 75 75 - 75 75 - 40
Lavadero de
Repostería
20 20 40 40 - 75 - - 40
190 190 - 190 75 - 75
Lavaplatos
Mecánico
60 60 750 560 - 750 580 - 580
Lavatorio
Privado
8 8 8 8 8 8 8 8 8
Lavatorio
público
- - 30 30 35 30 45 20 60
Botadero - - 100 75 - 100 75 56 75
Coeficiente
de Demanda
probable (en
relación con
el máximo
consumo
posible)
0.30 0.30 0.25 0.30 0.40 0.30 0.40 0.30 0.40
Coeficiente
de
almacenamie
nto (en
relación con
la demanda
probable)
1.25 0.70 0.80 0.90 1.00 0.80 1.00 2.00 1.00
Ejemplos de Aplicación:
1) Determinar la dotación de agua caliente, la capacidad el tanque de almacenamiento y la
capacidad de producción horaria del equipo para agua caliente, en un complejo
habitacional que consta de:
- Un restaurante de 85 m2
y 150 m2 de área verde.
- Un gimnasio de 400 m2
.
- Una clínica con capacidad de 20 camas.
- 10 viviendas con 03 dormitorios cada uno.
Solución:
Dotación:
Restaurante : 15 lt/m2
x 85 m2
= 1275 lt
Gimnasio : 10 lt/m2
x 400 m2
= 4000 lt
Clínica : 250 lt/per/dia x 20 = 5000 lt
10 viviendas : 390 lt/dia x 10 viv. = 3900 lt
14175 lt
94
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
.
4
.
2089
3900
7
1
5000
6
1
4000
7
1
1275
10
1
Produccion
equip.
del
Horaria
Capacidad
4635
3900
5
1
5000
5
2
4000
5
2
1275
5
1
:
tanque
del
Capacidad
hora
lit
dia
lt
=
+
+
+
=
=
+
+
+
⇒
2) Determinar la Dotación diaria completa y la capacidad de almacenamiento del sistema
de agua caliente de un edificio que consta de 04 departamentos que tienen 01 baño
completo, cocina y lavadero de ropa.
Solución:
04 departamentos : de la tabla para un departamento:
01 baño completo : - Lavatorio
- Tina – ducha 75 + 280
- Bidet
=
=
=
8
355
10
373
Cocina : - Lavatorio = 40
Lavadero de Ropa : = 75
478 lit/hora para un Dpto.
Para el edificio = 4x478 = 1912
Máximo
Consumo
Coef.
Demanda
Demanda
Probable
Coef.
Almacenamiento
Capacidad de
Almacen
1912 0.30 573.6 lt/hora 0.70 1338.4 lt/hora
Asumiendo 1.5 horas de consumo máximo = 2007.6 lit.
SISTEMAS DE CIRCULACIÓN DE AGUA CALIENTE:
- Sistema de Distribución Directa.-
Se emplea en residencias unifamiliares ó pequeñas instalaciones, donde no existen
grandes longitudes de tuberías o cuando no se requiera mantener el agua a una
temperatura constante, en este caso se debe esperar un pequeño tiempo para recibir en
el aparato el agua a la temperatura adecuada.
En este caso se pierde el agua fría al esperar que llegue el agua caliente.
- Sistema de Distribución Mediante Circulación de Retorno.-
Un sistema de circulación de retorno es definitivamente necesario para los grandes
y extensos sistemas de suministro de agua caliente. Si no estuvieran diseñados para
hacer que circule el agua continuamente habría demoras para obtener el agua caliente a
la temperatura de servicio normal y habría un exceso de agua desperdiciada por
temperatura inadecuada. En muchos casos el lapso de tiempo de espera podría ser tan
grande como para causar quejas de los ocupantes del edificio.
95
Existen 3 tipos de sistemas de circulación continuada; el sistema alimentado hacia
arriba, el sistema alimentado hacia abajo y el sistema combinado de alimentación hacia
arriba y hacia abajo.
Sistema de Alimentación Hacia Arriba:
El sistema convencional de alimentación hacia arriba se ilustra en la figura, en este
sistema, la línea principal de suministro de agua se extiende desde la fuente de
suministro de agua caliente y está colocada en la parte más baja del edificio. Desde ese
lugar, el agua caliente se suministra al fondo de todos los elevadores que abastecen a
las ramas de los aparatos. Se coloca un tubo elevador de retorno de agua caliente para
cada uno de los elevadores de suministros de agua caliente. La parte más alta del
elevador de retorno está conectada al tubo elevador de suministro exactamente abajo
del ramal de suministro más alto que lleva a los aparatos. Los tubos elevadores de
retorno se extienden hacia abajo hasta la parte más baja del edificio donde se conectan
a una línea principal de retorno de agua caliente, a través de la cual circula el agua
caliente. En este sistema el aire acumulado en la parte más alta de cada elevador se
extrae cuando se abre un grifo de agua caliente en un aparato abastecido desde la parte
alta del elevador de suministro, eliminando así la acumulación de aire que de otra
manera podría restringir la circulación.
CALENTADOR
TUBO DE RETORNO
Sistema de Alimentación hacia Abajo:
El sistema convencional de alimentación hacia abajo se ilustra en la figura. En este
sistema la línea principal de suministro de agua caliente hasta la parte más alta del
edificio. Desde ese lugar, el agua caliente es suministrada a las partes más altas de
todos los tubos elevadores de suministro de agua caliente. El flujo es hacia abajo en
todos los elevadores que abastecen a los ramales que llevan a los aparatos. La base de
cada tubo elevador de alimentación hacia abajo está conectada a una línea principal de
96
retorno, de manera que circule el agua fría para retornar a la fuente de suministro de
agua caliente.
En la parte superior, línea principal de suministro de agua caliente, en el punto más
alto del sistema, se debe tener la precaución de eliminar el aire, de manera que no se
formen bolsas que restrinjan la circulación del agua caliente. Esto puede lograrse
conectando al ramal de una ventosa en el punto más alto del sistema, de manera que
pueda extraerse el aire.
Suministro de agua fría
Valvula Equilibrante
Valv.
Sistema de Alimentación Combinada:
Ventosa
Rompe Espacio
97
98
CAPITULO V : SISTEMA DE DESAGÜE, VENTILACIÓN Y SISTEMA DE
COLECCIÓN Y EVACUACIÓN DE AGUAS DE LLUVIAS
DEFINICIÓN:
Son tuberías que permiten la evacuación de las aguas usadas en el predio. Además
eliminan los malos olores que pueden existir en los aparatos sanitarios. Paralelamente a las
tuberías de desagüe se abren las de ventilación, distribuidas en tal forma que impiden la
formación de vacíos o alzas de presión que pudieran hacer descargar las trampas, o
introducir malos olores en la edificación.
Las aguas de lluvia no deben desaguarse directa o indirectamente a la red de
desagüe.
Colector:
Tubería que recibe las descargas directamente de los aparatos sanitarios; siempre se
diseña par las máximas descargas.
Montante:
Tubería que recibe la descarga del colector (siempre va en muros de cabeza)
colector
te
Mon Ø
Ø ≥
tan .
MATERIALES UTILIZADOS:
Son tuberías que pueden estar hechos de fierro fundido, cloruro polivinilo (PVC),
asbesto cemento, arcilla vitrificada, etc.
En las áreas techadas se exige que sea de plástico o fierro fundido, y en áreas
descubiertas puede utilizarse tuberías de concreto normalizado, o asbesto cemento y
retirados no menos de un metro de la cimentación de la estructura básica considerada.
En el caso de tuberías de desagüe que conduzcan líquidos corrosivos serán de
material resistente a la corrosión.
Las uniones para las tuberías deberán estar de acuerdo a la clase de estos, pudiendo
ser de los siguientes tipos: espiga y campana, soldable, con bridas, roscada, o cualquier
otro tipo, sujeto a la aprobación.
DISEÑO DE LAS REDES DE DESAGÜE:
Fundamentalmente se debe considerar:
1) Instalaciones Interiores dentro de los Baños.
Se debe tener en cuenta:
- Ubicación de la montante.
99
- Ubicación de salida de los aparatos.
- Ubicación de registro de limpieza
Figura Nº 01
Sanitario Doméstico
colector
Montante
Desague aparatos sanitarios
Bajantes
Pase viga
Ductos
Abrazadera
Soportes
Instalación Tubería por Placa (Incorrecto)
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  • 1. 1 INSTALACIONES SANITARIAS CAPITULO I : GENERALIDADES 1.1. INTRODUCCIÓN: Mediante el presente curso se dan todas las pautas y criterios para un diseño de las instalaciones sanitarias en el interior de las edificaciones. Para el cálculo correcto principalmente se emplearán los conceptos fundamentales de la hidráulica y se seguirá las recomendaciones de la Norma Técnica IS.010 del Reglamento Nacional de Edificaciones (Modificado 2012), que fija los requisitos mínimos y especificaciones técnicas, en cuanto a seguridad economía y confort. Las instalaciones sanitarias comprenderá fundamentalmente los estudios y aspectos conceptuales de: - Consumo de agua, máxima demanda, etc. - Diferentes sistemas de abastecimiento de agua dentro de una vivienda. - Sistemas de ventilación, desagüe, etc. 1.2. DEFINICIONES: Definiciones Básicas: a) Cantidad de Agua.- Es una determinada cantidad de agua en volumen, m3, lit, gal, pie3, etc. b) Consumo.- Es el volumen de agua consumido en un tiempo determinado, generalmente 1 día. Determina la cantidad de agua que se asigna para cualquier uso. c) Gasto o Caudal.- Es la cantidad o consumo de agua en la unidad de tiempo. d) Dotación.- Determinada cantidad de agua que se asigna en lit/hab/día. e) Demanda.- Es el gasto instantáneo y se expresa en lit/seg ó gal/min.
  • 2. 2 f) Máxima Demanda Simultánea.- MDS, es el caudal máximo probable a emplearse en una vivienda, edificio o sección de esta, se expresa en lit/seg y es el caudal de diseño. g) Pérdida de Carga.- Es la pérdida de presión que se produce en las tuberías, por acción de la fricción o por la instalación de algún accesorio, se expresa en kgf/cm2 , lib/pulg2, m de O H2 , etc. h) Velocidad del Agua.- Es la velocidad media del agua en una tubería m/s, s m A Q V = = Las instalaciones sanitarias, son el conjunto de tuberías de abastecimiento y distribución del agua, equipos de tratamiento, válvulas, accesorios, etc. Así como tuberías de desagüe y ventilación, que se encuentran dentro del límite de propiedad de una edificación. Finalidad de las instalaciones Sanitarias Con un proyecto de Instalaciones Sanitarias bien diseñados se debe lograr conseguir lo siguiente: a) Suministrar agua en calidad y cantidad adecuada a todos los puntos de salida dentro de una edificación, esto involucra, en aparatos sanitarios, salidas de incendio, etc. b) Protegerse adecuadamente todas las instalaciones sanitarias de agua de tal forma que no se contamine con el agua servida. 0.50 m Desague Agua y Dist. V = 0.25 m c) Eliminar el desagüe de los edificios hacia las redes públicas o sistemas de tratamiento adecuado de la forma más inmediata posible. d) Evitar obstrucciones diversas, de tal manera que el agua servida que sale del edificio nunca regrese.
  • 3. 3 1.3. ASPECTOS GENERALES DE UN PROYECTO DE INSTALACIONES SANITARIAS INTERIORES: A) INFORMACIÓN BASICA Antes de iniciar cualquier proyecto de instalaciones sanitarias, se debe conocer: - Planos arquitectónicos de la edificación a nivel de ante proyecto. - Constancia de la factibilidad de servicios de agua y desagüe que otorga la entidad respectiva (EPS Chavin S.A.- en Huaraz) Autorización para el medidor PSI ó m H O P.M. Presión Max. en Asbesto Cemento Ø 8" PVC-SAL ó C°N° Agua Potable Ø 4", F°G°, ó PVC-SAP conexión domiciliaria - Establecer las dotaciones de agua, según el RNE, Norma IS.010. - Materiales y mano de obra del lugar donde se realizaran las instalaciones domiciliarias e instalaciones interiores. - Prever el buen mantenimiento de los equipos (garantizar, personas o profesionales, que reparen el equipo) - En todo proyecto se debe conocer: • En caso del desagüe conocer la profundidad • En caso del agua la presión de ingreso al medidor. - Se debe tener en cuenta: • Que las tuberías de agua trabajan a presión, sección al 100%. • Que las tuberías de desagüe en los domicilios se diseñan a una capacidad máxima del al 75% del tirante.
  • 4. 4 Buzon 2 45 - 60° Buzon 1
  • 5. 5 B) DOCUMENTACIÓN COMPLEMENTARIA Comprende básicamente: - Documentación técnica. - Documentación económica. Documentación Técnica.- Conocimiento del suelo. Planos. Memoria Descriptiva. Especificaciones Técnicas. Metrados. Documentación Económica.- Análisis de Costos Unitarios. Presupuesto de Obra. Documentos Técnicos: 1. Conocimiento del Suelo. - Tipo del terreno: • Normal (cultivo) • Conglomerado (piedra y arena) • Arenosa • Roca - Altura de la Napa freática N.T. N.F. N.F.A. Si N.F.A. se encuentra a profundidad no existe problema en la edificación, en caso contrario, cuando N.F.A. se encuentra cerca de la superficie las instalaciones deberán protegerse.
  • 6. 6 2. Los Planos. En los planos de instalaciones sanitarias se debe indicar: a) La ubicación de los aparatos sanitarios y Redes deben estar debidamente acotados los aparatos sanitarios y redes, referidas a los ejes de los muros próximos. b) La posición exacta de la tapa y fondo de las cajas de registro. c) Ubicación de las válvulas de compuerta, grifos de riego, etc. d) En las redes exteriores e interiores de agua se indicarán las reducciones que hubieran. e) Debe incluirse la leyenda respectiva con los símbolos gráficos correspondientes a cada instalación (agua, desagüe, ventilación). f) Se indicarán los diámetros de las tuberías de agua y desagüe, en el caso de tuberías de desagüe se indicarán el sentido de flujo y pendiente respectiva. g) Las redes exteriores de agua, desagüe, ventilación se dibujarán a escala 1/50 ó 1/100 y los detalles a escalas 1/25 ó 1/20. h) En el caso del desagüe la pendiente mínima será 1%. i) Las cajas de registro se ubicarán solo en la primera planta. j) En cualquier piso el desagüe debe tener Smín (pendiente mínima) de 1% (techos aligerados). Ø 3/4" Ø 1/2" R 4 5 ° 4 5 ° 4 5 °
  • 7. 7 3. Memoria Descriptiva. En la Memoria Descriptiva se describe todo lo relacionado a la información básica y características de las redes públicas a las que se empalmará las instalaciones sanitarias de la edificación de acuerdo a la factibilidad de los servicios. Debe explicarse los condicionantes básicos del diseño y los fundamentos técnicos para adoptar el sistema elegido de abastecimiento, almacenamiento y distribución de agua. Se indica también el cálculo del volumen de demanda de agua para atender a los usuarios de la edificación y el volumen estimado de contribución a la red pública del desagüe. 4. Especificaciones Técnicas. Materiales.- Se deben detallar las características de los materiales a utilizarse en las instalaciones, aparatos sanitarios, con la finalidad de garantizar una calidad y facilitar la correcta estimación del Metrado y el costo unitario correspondiente. Montaje e Instalación.- Se tomaran en cuenta las técnicas apropiadas de instalación de acuerdo a la calidad del material a utilizarse para todo tipo de instalación. Inspección o Control.- Las especificaciones de control precisan e indican la oportunidad y lugar donde debe verificarse la inspección y supervisión, así como los parámetros de referencia para la aceptación o rechazo de los materiales o instalaciones. Se tendrán en cuenta las especificaciones dadas por el RNE, que se relacionan con la desinfección sanitaria de las redes de agua y las pruebas hidráulicas necesarias para las redes de agua y redes de desagüe. 5. Metrados. Generalmente consta de: 1) Aparatos sanitarios y accesorios. 2) Desagüe y ventilación 3) Sistema de agua fría y de agua contra incendios 4) Sistema de agua caliente 5) Bomba para agua y desagüe, colectores y duchas eléctricas. 6) Sistema de aguas de lluvias.
  • 8. 8 1.4. MATERIALES Y ACCESORIOS, APARATOS SANITARIOS MATERIALES Y ACCESORIOS.- Los materiales a usarse en las Instalaciones internas, van a depender fundamentalmente de: 1. Característica del agua. 2. Temperatura 3. Presión 4. Velocidad del agua 5. Condiciones del terreno 6. El clima 7. El costo de los materiales 8. Si el material estará a la vista o enterrado Tomando en cuenta los factores indicados, el Ingeniero proyectista deberá efectuar la selección más apropiada. En el caso ya de una clase de tubería seleccionada, puesta en obra, debe cumplir con los siguientes requisitos generales: 1. Que sea de material homogéneo 2. Sección circular 3. Espesor uniforme 4. Dimensiones, pesos y espesores de acuerdo con las especificaciones correspondientes. 5. No tener defectos tales como grieta, abolladuras y aplastamiento. Una buena selección de las tuberías, tomando en cuenta los factores indicados anteriormente harán durable la instalación y crearán menos problemas de mantenimiento del sistema. A continuación se exponen a unas tablas de los diferentes materiales y accesorios en los cuales se indica la clase de tubería, su aplicación, uniones y diámetros comerciales más comunes.
  • 9. 9 TUBERIA DE AGUA A PRESION CLASE DE TUBERÍA APLICACIONES UNIONES DIÁMETRO COMERCIALES USUALES 1. FIERRO FUNDIDO En redes exteriores de alimentación. Espiga y campana con calafateo de estopa y plomo. 2" a 36" 2. P.V.C. En la actualidad es la más económica. Se usa en redes exteriores e interiores de agua fría. Se viene utilizando en viviendas de interés social y edificios. Roscadas o espiga y campanas con pegamento. ½" a 16" 3. POLIETILENO Los Sistemas de agua en general. Unión por termofusión o electrofusión 1" a 20" Las tuberías de PVC rígido para fluidos a presión para instalaciones interiores de agua, se fabrican de diferentes presiones y forma de unión. En el Perú la fabricación de Tubería PVC-SAP es como sigue: Clase de Tubería Presión Libras por Pulg2. Diámetro Tipo de Unión 15 200 De ½" a 16" Espiga y campana, unión flexible 10 150 De ½" a 2" De ½" a 16" Roscadas espiga y campana, unión flexible 7.5 105 De 1 ½" a 16" Espiga y campana, unión flexible 5 75 De 3" a 16" Espiga y campana, unión flexible TUBERÍA DE DESAGÜE Y VENTILACIÓN DE MEDIA PRESION CLASE DE TUBERÍA APLICACIONES UNIONES DIÁMETRO COMERCIALES USUALES La más Usada es P.V.C. General. Es la más económica. Espiga y campana 1 ½" a 16" Por lo general se pueden usar en instalaciones de Desagües Interiores las tuberías de PVC. Para Rede interiores se usa la tubería del tipo SAP (pesado) y para tuberías de ventilación y Desague el tipo SAL ( Liviano).
  • 10. 10 TIPOS DE VALVULAS TIPO APLICACION FUNCIONAMIENTO 1. Compuerta General. Manual 2. De Retención ó Check Evitan regreso de agua; pueden ser horizontales y verticales. Automática 3. Grifo de Incendio De poste o pared. Para combatir incendios. Manual 4. Válvula reductora de presión Sirven para disminuir la presión en la tubería para evitar ruidos molestos y sobre presión Automática 5. Válvulas Flotadoras de Interrupción de entrada de agua. Se usan en sistemas, tanques elevados para interrumpir el ingreso de agua, cuando esta llegue a su nivel adecuado. Automáticas 6. Válvulas Altimáticas Para arrancar y parar las bombas, para niveles del tanque elevado. Automáticas 7. Interruptores Para parar las bombas cuando no hay agua en la cisterna. Automáticas 8. Válvula de Alivio Sirven para aliviar calentadores y otros equipos para prevención de explosión por sobrepresión. Automática
  • 11. 11 APARATOS SANITARIOS.- 1. Inodoro. Es el aparato más usado, por ser de una utilidad diferente a la de la tina o lavatorio, donde la función primaria es sostener agua; es también de un mecanismo más sofisticado, pudiendo decirse que tiene un semiautomático, y en el que tanto el diseño como la calidad son de suma importancia. En el diseño, la relación entre el volumen y el espacio interior deben combinar para crear un sistema con suficiente disposición de gasto y velocidad, que elimine los sólidos y que mantengan una protección automática contra emanación de gases y condiciones no sanitarias. De acuerdo al Diseño de la taza, hay generalmente 2 tipos de inodoros: el Inodoro con lavado hacia abajo por sifón; y el inodoro con sifón inyector o sifónico con Chorro. El inodoro con lavado por sifón, debido a considerarse muy higiénico y con menor ruido, se utiliza generalmente en residencias, y su calidad se establece por la eficiencia con que elimina los desperdicios orgánicos. La acción de sifonaje se produce por la disminución de la presión atmosférica cuando el inodoro no está en acción de lavado.
  • 12. 12 2. Bidet. El bidet es quizá el aparato sanitario menos entendido, ya que habiéndose utilizado en su origen en hospitales su diseño no esta orientado solamente a la higiene íntima femenina, sino que está diseñado para el uso de la familia entera, en el lavado de la zona perineal después de usar el inodoro; por conveniencia y funcionalidad, debe ser instalado junto al inodoro. Muy parecido al inodoro, es único en apariencia. El tapón permite que el agua sea sostenida en el tazón mientras se lava; un rociador permite un mejor lavado y un chorro o anillo de lavado sirve para lavar todo el fondo interior de la taza. 3. Tina. La necesidad de hogar moderno y como una contribución a la comodidad y a la salud, ha hecho que los fabricantes de aparatos sanitarios diseñen este accesorio bajo principios sanitarios. Utilizando universalmente en viviendas familiares, debe construirse con ciertas cualidades. Deberá tener en superficie tersa, dura y de preferencia fondo plano a fin de evitar accidentes frecuentes. El desagüe debe tener la sección necesaria para descarga con rapidez el volumen de agua acumulado y el rebose deberá ser suficiente para no permitir que el gasto de entrada rebose hacia fuera de la tina.
  • 13. 13 La tina está diseñada y fabricada en variedad de formas y tamaños así como en diferentes materiales; sus dimensiones generalmente varían entre 4' y 6' y su altura entre 12" y 16". Esta fabricada en fierro enlozado; y actualmente en fibra de vidrio con los diseños más decorativos e ingeniosos. 4. Ducha. Consiste esencialmente en un rociador que descarga una lluvia fina sobre la persona que la utiliza y va instalada generalmente sobre una poza de material dentro de gabinetes metálicos, de plástico o vidrio; o combinado con la tina. La alimentación de agua ya sea fría o mezclada se realiza a través de válvulas unitarias o de combinación, instaladas a altura conveniente que fluctúa entre 1.000 y 1.25 mts, la descarga al desagüe se hace a través de rejilla conectada a la trampa de la red de evacuación. Se considera al baño de ducha como el más ventajoso desde el punto de vista higiénico por lo que es utilizado con mayor frecuencia en instalaciones públicas; o donde la utilizan mayor número de personas. 5. Lavatorio. Uno de los aparatos más utilizados en el aseo personal (lavado de cara y cabeza), fabricado normalmente en porcelana vitrificada y como ningún otro aparato viene en tantos estilos, tamaños y modelos. El área que ocupa se convierte en el punto céntrico de interés del baño porque está frecuentemente rodeado de figuras decorativas y/o accesorios funcionales. Como accesorios indispensables y de funcionamiento el lavatorio se complementa con las llaves de suministro de agua fría y/o caliente, diseñadas y fabricadas también en gran variedad; desagüe con rejilla, tapón o cierre automático para la descarga al sistema de evacuación; u la trampa o sifón que sirve para mantener el sello hidráulico que evita la emanación de gases dentro de los ambientes. El lavatorio es instalado generalmente colgado en la pared, existiendo también con pedestal apoyado al piso y su altura al borde superior se fija normalmente en 0.80 mts del nivel del piso terminado.
  • 14. 14
  • 15. 15 6. Lavaderos. Aparatos que se utilizan para el lavado de utensilios, ropa y otros enseres, son diseñados y construidos en varios tipos, dependiendo de la función específica para la que son utilizados. • Lavadero de Cocina. Utilizado en el lavado de vajilla y utensilios, es el más frecuente; fabricado en muchos modelos, generalmente con escurrideros, llaves de combinación, desagües automáticos, lavadero eléctrico de platos, triturador de desperdicios, etc. • Lavadero de Ropa. Construidos más comúnmente en obra de material con las dimensiones que se adaptan a las necesidades y espacio disponible, son reequipados también con llaves individuales o de combinación, desagües con rejilla y tapón. • Lavadero de Servicios. Son fabricados en porcelana vitrificada, fierro enlozado o construido en obra; y son utilizados en edificios públicos, hospitales, clínicas, hoteles, etc., para el lavado de útiles de aseo y limpieza.
  • 16. 16 7. Urinarios. Debido al propósito para el que se utiliza, es uno de los aparatos en el cual hay que dar la mayor importancia a la higiene. Como desperdicio la orina es quizás más objetable que las substancias orgánicas, desde el punto de vista de transmisión de enfermedades infecciosas, teniendo además la tendencia de ensuciarse la superficie del urinario muy rápidamente, despidiendo olores muy desagradables. Por todo ello el sistema de lavado del urinario deberá ser lo más eficiente posible. Cuando son utilizados urinarios de porcelana vitrificada, de pedestal o de pared, se emplean dos sistemas de lavado: el de tanques de descarga automática y el de válvula de descarga, similares a los ya expuestos para el inodoro. Cuando se construyen urinarios para mayor capacidad de personas en obra, se instala un sistema de lavado por tubo rociador. 8. Bebederos. Estos aparatos son instalados para suministrar un chorro vertical u oblicuo de agua a una altura adecuada para que una persona pueda beber. Parte del agua que no es tomada puede caer a un recipiente conectado al sistema de evacuación.
  • 17. 17 Como los otros aparatos sanitarios, existen varios tipos como el de pared, de pedestal y son instalados generalmente en edificios públicos o en lugares abiertos próximos a instalaciones públicas. Se ha expuesto anteriormente los diferentes tipos de aparatos sanitarios más comunes utilizados en viviendas y edificaciones públicas. En la actualidad, debido a la modernización de los locales para diferentes servicios que prestan a la comunidad, se diseñan y fabrican además de los ya nombrados una variedad de aparatos sanitarios para funciones específicas en Hospitales y Clínicas. 9. Trampas. Es un dispositivo construido de manera que evite el paso de gases del desagüe a los ambientes donde están ubicados los aparatos sanitarios, sin afectar la descarga de los mismos. A lo largo del tiempo, se han diseñado y construido infinidad de trampas, siendo las más aceptadas por su eficiencia y práctica la trampa S y la trampa P. 10. Accesorios Complementarios. Existen además una serie de accesorios que no pueden ser considerados como aparatos sanitarios pero que por su naturaleza y función deben tenerse en cuenta, aunque podrían ser calificados como accesorios para desagües. A continuaciones detallan algunos de estos accesorios: • Soporte para Aparatos Sanitarios.- Son elementos de fijación para soportar total o parcialmente a los diferentes aparatos sanitarios que se instalan colgados en muros o semiapoyados al piso. Dentro de estos se encuentran las escuadras para lavatorios, lavaderos, soportes con desagüe incorporado para inodoros, urinarios, pedestales para lavatorios, etc. • Accesorios para Drenaje de Techos.- Utilizados para la colección de agua de lluvia. Los diferentes modelos están diseñados para que adapten a la forma, pendiente de techos, uniones entre tejados y parapetos, encuentros o juntas de techos, etc. • Accesorios para Drenaje de Pisos.- Utilizados para la colección de agua de lluvia, de limpieza o de otro origen, en los pisos de patios, zonas de parqueo, o ambientes en que sea necesario desaguar a través de pisos.
  • 18. 18 También diseñados y fabricados para adaptarse a las diferentes formas pendientes o ángulos de los lugares donde son necesarios, con o sin trampa incorporada. • Interceptores.- Accesorios que si bien pueden considerarse como aparatos auxiliares de lavaderos, son más bien para evitar que los desagües transporten materiales que puedan obstruir las tuberías o redes de alcantarillado. Es cierto que estos accesorios, cuando por la necesidad deben alcanzar tamaños relativamente grandes, pueden ser construidos de albañilería en algunos casos. Entre los principales tipos de interceptores se encuentran los siguientes: Interceptores de Grasa. Utilizados en lavaderos de cocinas, talleres, fabricas, etc. Donde por su naturaleza existe la posibilidad de que algún tipo de grasa ingrese al desagüe. Interceptores de Aceite. Utilizados en estaciones de servicio, garajes, lavanderías, laboratorios, donde se utilicen lubricantes, aceites, kerosene, gasolina, parafina, etc. Interceptores Sólidos. Utilizados en lugares donde cualquier tipo de sólidos podrían ingresar a las líneas de desagüe; como en clínicas dentales, hospitales y establecimientos similares. Interceptores de Pelos. Utilizados en salones de belleza, peluquerías, hoteles.
  • 19. 19 1.5. PARTES DE UN SISTEMA DE INSTALACIONES SANITARIAS. Los sistemas de agua para edificios son variables y dependen de los factores siguientes: Presión en la red pública de agua o fuente de abastecimiento, tipo de edificio, tipos de aparatos sanitarios a ser conectados, forma y altura del edificio, etc. Los sistemas de desagüe o drenaje van siempre unidos al sistema de ventilación del drenaje. De manera general se puede mencionar como partes de las Instalaciones Sanitarias las siguientes: 1.5.1. Toma domiciliaria de la red o fuente. 1.5.2. Tubería de aducción – medidor a cisterna 1.5.3. Cisterna. 1.5.4. Equipo de Bombeo (centrífuga, de velocidad variable, de velocidad constante, tanque de presión, etc). 1.5.5. Tubería de impulsión. 1.5.6. Tanque elevado. 1.5.7. Red de Distribución de Agua. 1.5.8. Aparatos Sanitarios. 1.5.9. Redes de Desagüe y Ventilación. 1.5.10. Colector de Desagüe. 1.5.11. Conexión del Desagüe a Red Pública o Sistema individual de disposición. 1.5.12. Sistema de Agua Caliente: • Productor de agua caliente. • Redes de agua caliente. 1.5.13. Desagües Pluviales. 1.5.14. Agua contra incendios (para edificios de más de 15 m de altura) 1.5.15. Instalaciones especiales (piscinas, fuentes de agua, etc). Por lo general al encontrarse los edificios en zonas urbanas que cuentan con servicios de agua y drenaje, la fuente de agua se capta por conexión a la red pública. En áreas en las cuales no se cuentan con redes públicas de agua potable hay que recurrir en esos casos a pozos, manantiales, etc. Puede ocurrir también en grandes instalaciones que por insuficiencia del servicio de la red pública el proyectista se vea en la necesidad de recurrir a un servicio mixto, es decir a su conexión a la red pública de agua y también a un pozo perforado o manantial.
  • 20. 20 1.6. SIMBOLOGIA USADA SEGÚN LA NORMA TECNICA IS.010 DEL R.N.E., SE TIENE: DESAGUE TUBERIA DE DESAGUE TUBERIA DE VENTILACION CODO DE 45° CODO DE 90° CODO DE 90° CON CRUZ TEE TEE SANITARIA TEE SANITARIA DOBLE YEE SIMPLE YEE DOBLE REDUCCION SENTIDO DE FLUJO TRAMPA "P" TRAMPA "U" TAPON MACHO TAPON HEMBRA EN EL TECHO SUMIDERO CAJA DE REGISTRO BUZON TERMINAL DE VENTILACION EN LA PARED TERMINAL DE VENTILACION EN PISO REGISTRO ROSCADO EN TUBERIA COLGADA REGISTRO ROSCADO COTA TAPA COTA FONDO DIMENSION COTA TAPA COTA FONDO SIMBOLOS GRAFICOS VENTILACION
  • 21. 21 AGUA Tubería de agua fría (PVC- F°G°) Tubería de agua caliente Tubería de retorno de agua caliente Tubería de agua de Incendio Medidor de agua Cruce de agua Codo de 90° Codo de 45° Codo de 90° que sube Codo de 90° que baja Tee Tee con subida Tee con bajada Cruz Válvula de compuerta Válvula Globo Válvula Check Grifo Therma Salida del punto de agua
  • 22. 22 CAPITULO II : SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA FRÍA 2.1. TIPOS DE SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO El diseño del sistema de abastecimiento de agua de un edificio depende de los siguientes factores: • Presión de agua en la red pública • Altura y forma del edificio y • Presiones interiores necesarias. De aquí que cualquier método que se emplee puede ser: Directo, Indirecto y Mixto combinado. 2.1.1. Sistema Directo : (Ver Lámina Nº 01) Red Pública LAMINA N° 01 Sistema de Abastecimiento de Agua Directo.- Se presenta este caso cuando la presión en la red pública es suficiente para servir a todos los puntos de consumo a cualquier hora del día. El suministro de la red pública debe ser permanente y abastecer directamente toda la instalación interna. B. Ventaja: • Menos peligro de contaminación de abastecimiento interno de agua. • Los sistemas económicos. • Posibilidad de medición de los caudales de consumo, con más exactitud.
  • 23. 23 C. Desventajas: • No hay almacenamiento de agua en caso de paralización del suministro de agua. • Abastecen sólo edificios de baja altura (2 a 3 pisos) por lo general. • Necesidad de grandes diámetros de tubería para grandes instalaciones. • Posibilidad de que las variaciones horarias afecten el abastecimiento en los puntos de consumo más elevado. Con el objeto de elevar la presión disponible en la red interior del edificio, en algunos casos se instala una bomba entre la acometida de la red pública del edificio. Esto lo prohíben los Códigos o Reglamentos por el riesgo de contaminación por aguas servidas provenientes de la red de drenaje, como consecuencia de la presión negativa producida por la succión de la bomba.
  • 24. 24
  • 25. 25 2.1.2. Sistema Indirecto: Cuando la presión en la red pública no es suficiente para dar servicio a los artefactos sanitarios de los niveles más altos, hace necesario que la red pública suministre agua a reservorios domiciliarios (cisternas y tanques elevados) y de estos se abastece por bombeo o gravedad a todo el sistema. A. Ventajas: • Existe reserva de agua, para el caso de interrupción del servicio. • Presión constante o razonable en cualquier punto de la red interior. • Elimina los sifonajes, por la separación de la red interna de la externa por los reservorios domiciliarios. • Las presiones en las redes de agua caliente son más constantes. B. Desventajas: • Mayores posibilidades de contaminación del agua dentro del edificio. • Requieren de equipo de bombeo. • Mayor costo de construcción y mantenimiento.
  • 26. 26 En este sistema se pueden presentar los siguientes casos: 2.1.2.1. Tanque Elevado por Alimentación Directa: (Ver lámina Nº 02) En el presente caso durante algunas horas del día o de la noche como cosa general se cuenta con presión suficiente en la red pública para llenar el depósito elevado y desde aquel se da servicio por gravedad a la red interior. La ventaja de este sistema es que no requiere equipo de bombeo. Las desventajas son que el tanque elevado no llegue a llenarse por variación de presiones en la red pública o que la demanda real sea mayor que la estimada y que el tanque se vacía antes del tiempo considerado. Para evitar esto es necesario un estudio adecuado de la dotación o bien una sobre estimación de la capacidad del tanque elevado, lo que resulta no económico y el incremento de peso muerto sobre la estructura del edificio. Red Pública LAMINA N° 02 SISTEMA DIRECTO TANQUE ELEVADO POR ALIMENTACION DIRECTA Y ABASTECIMIENTO POR GRAVEDAD TANQUE ELEVADO
  • 27. 27 2.1.2.2. Cisterna, Equipo de Bombeo y Tanque Elevado (Ver lámina Nº 03). En este sistema el agua ingresa de la red pública a la cisterna, donde con un equipo de bombeo el agua es elevada al tanque elevado desde donde por gravedad se alimenta la red de agua interior. Este sistema es adecuado cuando existe un correcto diseño en cuanto a capacidades de la cisterna y del tanque elevado. TANQUE ELEVADO Cisterna Red Pública SISTEMA INDIRECTO CISTERNA DE ABASTECIMIENTO GENERAL Y TANQUE ELEVADO CISTERNA, EQUIPO DE BOMBEO LAMINA N° 03 2.1.2.3. Cisterna y Equipo de Bombeo (Ver lámina Nº 04). En este caso la red de agua es conectada a una cisterna desde donde por intermedio de una bomba y un tanque hidroneumático se mantiene la presión en todo el sistema para grandes instalaciones donde no se desea tanque elevado; se puede hacer este sistema instalándose sobre la cisterna bombas de velocidad variable o velocidad constante, con equipos de control. Para fines de diseño de la red interior, este sistema es igual al directo en lo referente al cálculo de las tuberías de la red de distribución. Para edificios altos es importante anotar que cuando se usa el sistema hidroneumático es costoso, por eso no conviene usarlo.
  • 28. 28 Cisterna LAMINA N° 04 Red Pública Bomba Tanque Neumático SISTEMA INDIRECTO CISTERNA, EQUIPO DE BOMBEO Y TANQUE HIDRONEUMÁTICO A. Ventajas: • Presión adecuada en todos los puntos de consumo. • Fácil instalación. • Sistema económico en lo referente a tuberías que resultan ser de menores longitudes y diámetros. • Evitar los tanques elevados. B. Desventajas: • Que cuando se interrumpe el fluido eléctrico sólo trabaja el hidroneumático poco tiempo, cortándose luego el servicio. 2.1.3. Sistema Mixto: Cuando las presiones en la red pública lo permitan, los pisos o niveles inferiores pueden ser alimentados en forma directa y los superiores en forma indirecta, tal como se puede apreciar en la lámina Nº 05. Este sistema tiene la ventaja de que se requieren capacidades de cisterna y tanque elevado más pequeñas que en el método indirecto, lo mismo que bombas de menor capacidad. 2.1.4. Nota: En los casos de sistemas alimentados por gravedad en tanque elevado, es muy frecuente, cuando no se le puede dar la altura necesaria al tanque elevado, que las presiones logradas para los niveles superiores sean insuficientes para el normal funcionamiento de los aparatos sanitarios. En estos casos es necesario el uso de un equipo de bombeo para dar servicio a
  • 29. 29 los últimos dos o tres niveles como un sistema separado, aunque siempre es necesario que estén ambos sistemas interconectados para los casos de falta de energía eléctrica o reparación del hidroneumático. Este sistema se emplea también algunas veces para los casos de redes de incendio alimentadas desde el tanque elevado. Red Pública TANQUE ELEVADO LAMINA N° 05 DIRECTA Y POR GRAVEDAD Bomba SISTEMA MIXTO CISTERNA, EQUIPO DE BOMBEO Y TANQUE ELEVADO Cisterna En el caso de edificios altos se emplean el sistema de tanques elevados a diferentes alturas, bien con bombeo desde la cisterna o de un tanque a otro (Ver lámina Nº 6 y 7).
  • 31. 31 2.2. CONSUMO, DOTACIONES DE AGUA, MÁXIMA DEMANDA SIMULTÁNEA. 2.2.1. CONSUMO: Es determinada cantidad de agua que se asigna a cualquier uso. Clases de Consumo: a) Consumo Doméstico: Es aquel constituido por el agua destinado para el aseo personal, lavado de ropa, preparación de alimento, riego de jardín de edificación, etc. El consumo doméstico se fijo por las Normas y costumbres y se asigna por persona por día y a esto se le LLAMA DOTACIÓN. Las dotaciones son fijadas por el Ministerio de Vivienda y Construcción en base al clima y al Nº de habitantes. Según el RNE IS.010, se da: D = 150 lit/hab/día b) Consumo Público: Agua que se asigna para riego de jardines, parques, calles, alcantarillas, etc, depende de muchos factores. c) Consumo Industrial: Es muy variable, ejem: - Fabricación de Bebidas Gaseosas 10 lit de agua por litro de producto - Producción de Hielo 2.5kg de O H2 por 1kg de Producto - Preparación de Papel 500 m3 O H2 por tm de Papel. d) Consumo por Desperdicios: Es el que se produce en las redes de distribución de agua, válvulas, etc, exteriores o interiores, válvulas mal instaladas, accesorios defectuosos, etc.
  • 32. 32 CALCULO DE LA MÁXIMA DEMANDA SIMULTÁNEA (MDS) Método 1 de la Dotación Percápita: T D P S D M Q * .. . vivienda una en probable el Es max = ( ) ( ) horas 3 - 2 de Tiempo lit En Dotación D ) dormitorio por Personas 2 ( Edificio del Población P simultánea demanda Máxima = = = ≈ = = T dia pers lit dia hab MDS Dotación: - Edificios de Lujo → 300 lit/pers/día - Edificios Normales → 150 lit/pers/día - Oficina. → 50 – 80 lit/pers/día Ejemplo Nº 01: SALA COCINA D3 D4 D1 D2 TIPO DE EDIFICIO NORMAL PLANTA seg lit S D M hora seg x hora día pers lit x T D P S D M pers 13 . 0 . . . 1 3600 5 . 2 150 8 * . . . = = =
  • 33. 33 Ejemplo Nº 02: 600 m2 Of. 300 Of. 300 Departamentos con tres Cuartos c/u D1 D2 D3 D4 2 2 Tiendas (Comercio de Mercancias Secas) D1 = 6 lit/dia/m2 ⇒ P x D = 600 x 6 = 3600 lit/dia D2 = 6 lit/dia/m2 ⇒ P x D = 300 x 6 = 1800 lit/dia D3 = 6 lit/dia/m2 ⇒ P x D = 300 x 6 = 1800 lit/dia D4 = 1200 lit/dia ⇒ P x D = 4 x 1200 = 4800 lit/dia Dotación Total 10,800 Lt/dia s l hora seg x horas dia lit MDS 33 . 1 1 . 3600 5 . 2 000 , 12 = = Edificios Multifamiliares: De acuerdo al Nº de dormitorios de cada departamento. Número de Dormitorios por Departamento Dotación por Departamento L/d 1 2 3 4 5 500 850 1200 1350 1500 Con 03 dormitorios – 1200 lit/dia/departamento En tiendas (locales comerciales de mercancía seca) se calculará a razón de 6 lit/dia según el RNE Artículo 6; en oficinas 20 lit/hab/día.
  • 34. 34 Método 2 : Método de Hunter: Se basa en las unidades de gasto. Unidades de Gasto: Corresponde a la descarga de un lavatorio que tiene un pie3 en un minuto, 1 pie3 /min = 0.472 lit/seg. Abacos de Hunter: Consiste en 2 curvas representadas en un sistema de ejes cartesianos, en las abscisas se indica las unidades Hunter y en las ordenadas la M.D.S. Una de las curvas representa los aparatos sanitarios con tanque y otra los aparatos sanitarios en válvula PLUSH, semi automática. Con Válvula Unidades de Hunter Con Tanque MDS A estos gráficos se ingresa con las unidades de gasto obtenidas de la suma todos los aparatos sanitarios del edificio y se sale con la máxima demanda simultánea. Los valores de los gastos probables que aparecen en el RNE, representan al 60% de los valores que se obtienen del Abaco de Hunter. 2.3. CALCULO DE LAS UNIDADES DE GASTO. Se realiza teniendo en cuenta el tipo de edificación: 1. Si los Servicios Higiénicos Corresponden a Aparatos de Uso Privado: Las Unidades de Gasto se calculan considerando el baño como un conjunto y no por aparatos individualmente. Es decir, metran todos los ambientes de baño dándoles sus unidades Hunter correspondientes:
  • 35. 35 TABLA Nº 01 DE UNIDADES DE GASTO PARA EL CALCULO DE LAS TUBERÍAS D DISTRIBUCIÓN DE AGUA EN LOS EDIFICIOS (APARATOS DE USO PRIVADO) Nota: Para calcular tuberías de distribución que conduzca agua fría solamente, o agua fría más el de agua a ser calentada, se usará las cifras indicadas en la primara columna. Para calcular diámetros de tubería que conduzcan agua fría o agua caliente a una pieza sanitaria que requiera de ambas, se usarán las cifras indicadas en la segunda y tercera columna. 2. Si los Servicios Higiénicos Corresponden a Aparatos de Uso Público: Es este caso se considera individualmente cada uno de los aparatos sanitarios, dándole unidades Hunter de acuerdo al anexo siguiente:
  • 36. 36 TABLA Nº 02 DE UNIDADES DE GASTO PARA EL CALCULO DE LAS TUBERÍAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA EN LOS EDIFICIOS (APARATOS DE USO PÚBLICO) Nota: Para calcular tuberías de distribución que conduzcan agua fría solamente, o agua fría más el gasto de agua a ser calentada, se usarán las cifras indicadas en la primera columna. Para calcular diámetros de tuberías que conduzcan agua fría o agua caliente a un aparato sanitario que requiera de ambas, se usarán las cifras indicadas en la segunda y tercera columna.
  • 37. 37 Ejemplo: Calcular la MDS de una vivienda de uso Privado cuya planta se muestra a continuación, tendrá agua fría solamente en los lavarropa y cocina. Unidades de Hunter, de la Tabla de Uso Privado Tenemos: - Baño completo = 6 U - ½ Baño = 4 U - Lavarropa = 2 U - Lav. Cocina = 2 U - Grifo Jardín = 0.75 U 14.75 U.H. Lavadero 3 2 1 Cocina 1/2 Baño Jardin Completo Baño Para 14.75 U.H. y considerando al sistema con tanque, resulta de la Tabla Nº 03 M.D.S. = 0.44 l/s.
  • 38. 38 TABLA Nº 03 DE GASTOS PROBABLES PARA APLICACIÓN DEL METODO DE HUNTER Nº de Unidades Gastos Probables Tanque Válvula Nº de Unidades Gasto Probable Tanque Válvula Nº de Unidades Gasto Probable 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 55 60 0.12 0.18 0.23 0.25 0.28 0.29 0.32 0.34 0.38 0.42 0.46 0.50 0.54 0.58 0.61 0.67 0.71 0.75 0.79 0.82 0.85 0.88 0.91 0.95 1.00 1.03 1.09 1.13 1.19 1.25 - - 0.91 0.94 0.97 1.00 1.05 1.06 1.12 1.17 1.22 1.27 1.33 1.37 1.42 1.45 1.51 1.55 1.59 1.63 1.67 1.70 1.74 1.78 1.82 1.84 1.92 1.97 2.04 2.11 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 320 340 380 390 400 420 440 460 480 500 550 1.83 1.91 1.98 2.06 2.14 2.22 2.29 2.37 2.45 2.53 2.60 2.65 3.75 2.84 2.91 2.99 3.07 3.15 3.32 3.37 3.52 3.67 3.83 3.97 4.12 4.27 4.42 4.57 4.71 5.02 2.72 2.80 2.85 2.95 3.04 3.12 3.20 3.25 3.36 3.44 3.51 3.58 3.65 3.71 3.79 3.87 3.94 4.04 4.12 4.24 4.35 4.46 4.60 4.72 4.84 4.96 5.08 5.20 5.31 5.57 1,100 1,200 1,300 1,400 1,500 1,600 1,700 1,800 1,900 2,000 2,100 2,200 2,300 2,400 2,500 2,600 2,700 2,800 2,900 3,000 3,100 3,200 3,300 3,400 3,500 3,600 3,700 3,800 3,900 4,000 8.27 8.70 9.15 9.56 9.90 10.42 10.85 11.25 11.71 12.14 12.57 13.00 13.42 13.86 14.29 14.71 15.12 15.53 15.97 16.20 16.51 17.23 17.85 18.07 18.40 18.91 19.23 19.75 20.17 20.50 65 70 75 80 85 90 95 100 110 1.31 1.36 1.41 1.45 1.50 1.56 1.62 1.67 1.75 2.17 2.23 2.29 2.35 2.40 2.45 2.50 2.55 2.60 600 650 700 750 800 850 900 950 1,000 5.34 5.85 5.95 6.20 6.60 6.91 7.22 7.53 7.84 5.83 6.09 6.35 6.61 6.84 7.11 7.36 7.61 7.85 Para el número de unidades de esta columna es indiferente que los artefactos sean de tanques o de válvula
  • 39. 39 2.4. NUMERO REQUERIDO DE APARATOS SANITARIOS. El número y tipo de aparatos sanitarios que deberán ser instalados en los baños, cuartos de limpieza, cocinas y otras dependencias de una obra de construcción, serán proporcionales al número de personas servidas. 1. Para Casas – Habitación: Mínimo: - ¾ baño. - 1 lavadero de cocina. Si tiene: Area construida de 45 – 6 0 m2 – ¾ baño – lavadero cocina. Area Construida de 60 – 120 m2 – ¾ baño – baño servicio – lav. Cocina – lav. Ropa. 2. Locales Comerciales o Edificios destinados a Oficinas, tiendas o similares: Hasta 60 m2 : Por lo menos ½ baño (01 inodoro + 01 lavatorio) Area local m2 Baño Hombres Baño Mujeres Lavatorio Inodoro Urinarios Lavatorio Inodoro 61-150 151-350 351-600 601-900 901-1250 1 2 2 3 4 1 2 2 3 4 1 1 2 2 3 1 2 3 4 4 1 2 3 4 4 > 1250 Uno por cada 45 personas adicionales, uno por c/40 personas adicionales. Para servicios higiénicos comunes a varios locales, debe cumplirse la tabla anterior, y además la distancia entre los locales y los SS.HH., no podrá ser mayor de 40 mt, en sentido horizontal; no podrá existir más de un piso entre ellos en sentido vertical. 3. Establecimientos Industriales: En las plantas industriales todo lugar debe estar provisto de servicios sanitarios adecuados y separados para sexo. La relación mínima que tiene que existir entre el número de trabajadores y el de servicios sanitarios se señala en la siguiente tabla:
  • 40. 40 4. Restaurantes, Cafeterías, Bares, Fuentes de Soda: En los restaurantes, cafeterías, bares, fuentes de soda y similares, se proveerán servicios sanitarios para los trabajadores, de acuerdo a lo especificado en el numeral 4.2c del IS-010. Para el público se proveerá servicios sanitarios como sigue: Los locales con capacidad de atención simultánea hasta de 15 personas, dispondrán por lo menos de un servicio sanitario dotado de un inodoro y un lavatorio. Cuando la capacidad sobrepase de 15 personas, dispondrán de servicios separados para hombres y mujeres de acuerdo con la siguiente tabla: 5. Localidades Escolares: En los locales educaciones, se proveerán servicios sanitarios según lo especificado en la Tabla Nº 5, de conformidad con lo estipulado en la Resolución Jefatural Nº 338-INIED-83 (09.12.83).
  • 41. 41 Para el presente cuadro se ha tomado como referencia de cálculo, que la matricula promedio es de 50% hombres 50% mujeres. Ambientes de Estimulación Temprana: Ambientes para Aulas de Educación Inicial y Aulas con Retardo Mental: Ambientes para Alumnos de Primaria en las Excepcionalidades de Audición, Lenguaje y Ceguera o Visión Sub-normal:
  • 42. 42 6. Locales de Espectáculos: En los locales para espectáculos deportivos públicos de concurrencia masiva (Estadios, Coliseos, etc), los servicios higiénicos se acondicionaran en baterías por cada 2000 espectadores separadas para hombre y mujeres, teniendo en cuenta que la concurrencia de mujeres es aproximadamente 1/3 del total de espectadores. Los inodoros tendrán comportamientos separados, con puerta. El número de aparatos sanitarios se calculará conforme a la siguiente tabla:
  • 43. 43 2.5. UNIDADES DE PRESION Y SUS EQUIVALENCIAS. . . . 1 lg 1 , lg 433 . 0 0305 . 0 1 . . . 10 lg 3 . 14 1 lg 43 . 1 10 . 0 . . . 1 033 . 1 lg 3 . 14 . . . 33 . 10 1 Pr 2 2 2 2 2 2 2 2 2 i s p pu lib También pu lib cm kg agua de pie a c m pu lib cm kg pu lib cm kg a c m cm kg pu lib a c m at A F esión = = = = = ⇒ = = = = = = Todo aparato sanitario requiere cierta presión para su funcionamiento. Presiones Mínimas: a) Aparatos Sanitarios con tanque: 3 – 8 lib/pulg2 (2-5.6 m.c.a.) b) Aparatos con válvula 10 – 15 lib/pulg2 (7-10.5 m.c.a.) Presiones Máximas: a) Entre 40 – 50 lib/pulg2 (0.49 Mpa = 50 m.c.a.) Recomendable 35 lib/pulg2 = 25.3 m.c.a. Si calculamos el peso de 1 m.c.a. se tendrá: ( ) ( )( ) . . . 10 1 10 . 0 . . . 1 10 . 0 10 . 0 1 . 10 . 0 100 1 100 1 1 2 2 2 2 3 1 2 a c m cm kg cm kg a c m cm kg cm por peso kg pesa agua de metro kg gr P cm gr cm cm x cm x lt x h x b P m O H = ⇒ = → = ⇒ → = =       = ℘ ∆ = ∀℘ = 4 8 4 7 6 2.6. CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL CALCULO DE LAS TUBERÍAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA. 1. Las tuberías se calculan con los gastos probables, obtenidos según el número de unidades de gasto de los aparatos sanitarios a servir, por el método per-cápita ó el método de Roy Hunter. 2. La máxima presión estática no debe ser superior a 50.00 m.c.a. es si ocurriera esto deberá instalarse válvulas reductoras de presión. 3. La presión mínima a la entrada de los aparatos sanitarios con tanque será de 2 m.c.a. La presión mínima de aparatos con válvula PLUSH, la da el fabricante. 4. Vmin de diseño = 0.60 m/s para asegurar el arrastre de las partículas. 5. Vmax de Diseño, dependerá del diámetro de la tubería:
  • 44. 44 Sección (Pulg2 ) Ø (Pulg) Vlímite (m/s) 0.1963 0.4418 0.7854 1.2272 1.7671 ½" 3/4" 1" 1 1/4" 1 1/2" y mayores 1.90 2.20 2.48 2.85 3.05
  • 45. 45 2.7. SISTEMA DIRECTO DE SUMINISTRO DE AGUA: 2.7.1. Definición: Se produce cuando el suministro de agua va desde la red pública de los puntos de salida en forma directa, como se vio anteriormente este tiene sus ventajas y desventajas. 2.7.2. Partes de la que Consta el Sistema: C M B A 1.20 m P.M. D D D D HT AB = Ramal domiciliario (acometida) desde Red. Pública a medidor. B=M = Medidor = Llaves de Interrupción (compuerta) con unión universal. BC = Alimentador de agua (red principal). D = Alimentador secundario o red de distribución. PM = Presión mínima en la red pública. HT = Altura estática del edificio • Debe notarse, que el medidor debe ubicarse en forma horizontal y en sentido de la flecha que indica la dirección de flujo de agua. • P.M. > HT
  • 46. 46 2.7.3. Factores a Tomar en Cuenta para el Cálculo de un Sistema Directo de Suministro de Agua: Presión Manométrica (P.M.).- Es la presión en el punto de acometida, este dato es proporcionado por la entidad que administra el sistema de agua potable. Altura Estática del Edificio (HT).- Es la altura desde la Red Matriz hasta el punto de consumo más desfavorable (puede ser una ducha). Pérdida de Carga en toda la Longitud de Tubería (Hf).- Esta pérdida puede producirse por: - Pérdida por fricción o longitud de tubería: L f H - Por Accesorios: a f H a L f f f H H H + = Por lo general la incógnita es: ( ) f REAL f S T f H H P H PM H < = + − = cumplir debe se . Disponible Carga de Pérdida 2.7.4. Procedimiento del Cálculo: 1. Efectuar un esquema en planta y en elevación de las diferentes tuberías que van abastecer de agua a los aparatos sanitarios, relacionando o diferenciando la tubería de alimentación principal. 2. Calcular los gastos (Q) en cada uno de los pisos (tramos de abastecimiento) o ramales secundarios. 3. Calcular la ( ) s l S D M . . . 4. Ubicar el punto de consumo más desfavorable, que viene a ser el más alejado horizontalmente y el más elevado con respecto a la matriz. 5. Obtener la pérdida de carga disponible f H , usando la fórmula de W H − . 6. Asumir diámetros de tal forma que las pérdidas de carga que se obtenga sea menor que la pérdida de carga disponible, f real f H H <
  • 47. 47 Ejemplo Tipo Nº 01: El esquema representa a una vivienda de 2 pisos, cuyo gasto por piso es de 0.85 l/s, siendo la presión en la red pública 32 lib/pulg2 ; después de descontar la pérdida de carga en el medidor. Diseñar el ramal de alimentación AD con la condición de que exista una presión de salida en el aparato más alejado entre 5 y 12 lib/pulg2 . Todos los aparatos son de tanque. ° ° = G F CH 100 Solución: Para los aparatos de tanque la . . . 2 min a c m P = ! . . . 2 . . . 5 . 3 lg 5 2 OK a c m a c m pu lib → > = ⇒ ( ) m H m a c m a c m psi i s p psi PM Como T 00 . 6 4 . 22 . . . 4 . 22 . . . . . 43 . 1 32 32 : = = = = = 1.00 m 0.85 lps D C 5.00 m 1.00 m B M A 8 m Tee reducida a 1/2 ( ) .. . . 9 . 12 5 . 3 6 4 . 22 hallar Podemos 4 . 22 , 5 . 3 , 6 , : 70 . 1 85 . 0 2 a c m H H P m P m H P H H PM Como s l Q f f M S T S f T AB = − − = ⇒ = = = + + = = = VAB = OK! VBC = OK!
  • 48. 48 Selección del Diámetro: Debemos verificar que la suma de pérdidas reales de todos los tramos sea menor a f H calculado de la forma anterior. f REAL f H H < Tramo AB: . 100 G F de son tubos los Si ) ( " 1 8 70 . 1 seg pie C Asumido Ø m L seg lit Q H = → ° °      = = = Primero calculamos las pérdidas locales y sus longitudes equivalentes. - 01 Codo de 45° x 1" = 0.40 m - 02 llave de compuerta 1" = 0.40 - 01Codo de 90° x 1 = 0.70 1.50 m Entonces longitud total equivalente será de 1.50 + 8 = 9.50 ( ) ( ) ( ) m H AB f 7 . 8 1 100 813 . 5 70 . 1 100 50 . 9 10 87 . 4 85 . 1 85 . 1 7 =       = Tramo BC: a c m de de Codo a ducida de Tee e Equivalent L Asumido Ø m L seg lit Q . . 80 . 1 90 . 0 " 1 90 90 . 0 " 2 / 1 Re 1 : . ) ( " 1 5 85 . 0 = ° − = −      = = = ( )( ) ( ) ( ) m H a c m L BC f BC 73 . 1 1 100 813 . 5 85 . 0 0068 . 0 10 . . . 8 . 6 87 . 4 85 . 1 85 . 1 7 = = = Tramo CD: ( )( ) ( ) ( ) m H Ø km L seg lit Q CD f 00 . 1 75 . 0 100 813 . 5 85 . 0 001 . 0 10 " 4 / 3 001 . 0 85 . 0 87 . 4 85 . 1 85 . 1 7 = =      = = = ! . . . 9 . 12 4 . 11 0 . 1 7 . 1 7 . 8 OK a c m m H REAL f ⇒ < = + + = ⇒ Los diámetros asumidos son correctos.
  • 49. 49 Cálculo de Presiones Reales: ( ) ( ) ( ) ! . . . 5 . 3 . . . 0 . 5 0 . 1 0 . 6 . . . 0 . 6 0 . 5 7 . 1 7 . 12 . . . 7 . 12 0 . 1 7 . 8 4 . 22 . . . 4 . 22 . . OK a c m a c m P a c m P a c m P a c m M P P D C B A ⇒ > = − = = + − = = + − = = = Cuadro Resumen: Tramo Long. L. Total Q Ø Hf Presión AB BC CD 8.0 5.0 1.0 9.30 6.6 1.0 1.70 0.85 08.5 1" 1" 3/4" 8.5 1.7 1.0 12.7 6.0 8.0 Como VAB > 2.48, Según el RNE → Aumentarse el diámetro AB → 1 ¼" (32 mm). Ejemplo Tipo Nº 02: Se tiene una vivienda de 02 pisos, si la presión en la Red pública es de 28 p.s.i. descontando la pérdida de carga del medidor, y el gasto por piso es de 0.85 l/s. Diseñar el ramal alimentador AD con la condición de que la presión mínima de salida del aparato más alejado sea de 2 m.c.a. Considerar de que los tubos son de F°G°, 100 = H C 0.85 l/s 0.85 l/s D C 0.50 m B A 4 m 8 m 5.00 m
  • 50. 50 Solución: Se debe lograr DATOS f REAL f H H ≤ : sistema el todo de calcula se REAL f T S M DATOS f H el y H P P H Donde − − = ( ) ( ) s l Q a c m H m P m H m psi a c m psi i s p P AB DATOS f S T M 70 . 1 85 . 0 2 . . . 1 . 12 2 5 . 5 6 . 19 2 5 . 5 6 . 19 43 . 1 . . . 00 . 1 28 . . . 28 = = = − − = ⇒ = = = = = Selección del Diámetro: Tramo AB Pérdidas por Fricción Locales: Long. Equiv. 87 . 4 85 . 1 85 . 1 7 813 . 5 10 ) ( " 1 4 70 . 1 D C Q L hf Asumido Ø m L Q H =      = = = " 1 90 1 " 1 . 2 " 1 45 1 x Codo compuerta Valv x codo ° ° 70 . 0 40 . 0 40 . 0 . . . 5 . 1 a c m m L 5 . 5 5 . 1 4 = + = ⇒ Las pérdidas totales serán: ( )( ) ( ) ( ) ! 04 . 5 1 100 813 . 5 70 . 1 0055 . 0 10 87 . 4 85 . 1 85 . 1 7 OK H m H f fAB < = = Tramo BC Fricción: Locales: Long. Equivalentes ) ( " 1 5 85 . 0 Asumido Ø m L Q = = = . . . 80 . 1 90 . 0 90 1 90 . 0 " 1 1 a c m de codo de Tee ° − − m L L BC 8 . 6 8 . 1 5 = → + = ⇒ ( )( ) ( ) ( ) ! 73 . 1 1 100 813 . 5 85 . 0 00680 . 0 10 87 . 4 85 . 1 85 . 1 7 OK H m H f BC f → < = =
  • 51. 51 Tramo CD Fricción: Locales: ( ) Asumido Ø m L Q " 4 3 0 . 8 85 . 0 = = = ( )( ) ( ) ( ) MAL H H H m H DATO f f f CD f ⇒ > = + + = ⇒ < = = 02 . 15 25 . 8 73 . 1 04 . 5 25 . 8 75 . 0 100 813 . 5 85 . 0 008 . 0 10 87 . 4 85 . 1 85 . 1 7 Como debemos hacer para disminuir la pérdida de carga y obtener DATO f REAL f H H ≤ Aumentaremos el diámetro del tramo CD, para disminuir la pérdida de carga en este tramo. Tramo CD ( )( ) ( ) ( ) m H Ø m L Q CD f 03 . 2 1 100 813 . 5 85 . 0 008 . 0 10 " 1 8 85 . 0 87 . 4 85 . 1 85 . 1 7 = = = = = correctos. son diámetros los 1 . 12 8 . 8 03 . 2 73 . 1 04 . 5 ⇒ = < = + + = ∴ m H m H DATO f REAL f Cálculo de Presiones Reales: ( ) ( ) ( ) ( ) ! . . . 2 . . . 30 . 5 03 . 2 33 . 7 . . . 33 . 7 00 . 5 73 . 1 06 . 14 . . . 06 . 14 50 . 0 04 . 5 6 . 19 , . . . 6 . 19 OK a c m a c m h P P a c m P C y A entre Desnivel h P P a c m P B A geometrico Desnivel h P P a c m P P CD f B D C BC f B C B AB f A B M A > = − = = = + − = + − = = + − = + − = = = Cuadro de Resumen: Tramo Long(m) L. Equiv. Q Ø Hf Presión Real AB BC CD 4.00 5.00 8.00 5.50 6.80 8.00 1.70 0.85 0.85 1" 1" 1" 5.04 1.73 2.03 14.06 m.c.a 7.33 m.c.a. 5.30 m.c.a.
  • 52. 52 2.8. DISEÑO DENTRO LOS AMBIENTES El diseño dentro de los ambientes puede llevarse a cabo por el piso o por la pared; en casos que se haga la pared puede resultar más caro debido a la mayor cantidad de accesorios que tiene que emplear. Cuando las tuberías van por el piso, estas deben ubicarse en el contra piso. En lo posible en ambos casos no deben pasar zonas internas como sala, comedor, dormitorios, etc. Preferentemente serán llevados por los pasadizos. Cálculo Dentro del Baño. a) Ramal.- Tubería derivada del alimentador y que abastece de agua aun punto de consumo aislado, un baño o grupo de aparatos sanitarios. b) Sub Ramal.- Pequeña longitud de tubería que conecta los ramales a los aparatos sanitarios. Ramal Tub. de Alimentación Sub Ramales LAVAD. INOD. DUCHA Dimensionamiento de Sub Ramales.- Se hace de acuerdo al tipo de aparato, como se muestra en la tabla siguiente: Tipo de Aparato Sanitario Diámetro del Sub – Ramal (Pulg) Presiones ≤ ≤ ≤ ≤ 10 m Presiones > 10 m Diámetro Mínimo Lavatorio Bidet Tina Ducha Grifo de cocina Inodoro con tanque Inodoro con válvula Urinarios con tanque Urinarios con válvula ½" ½" ½ - ¾ ¾ ¾ ½ 1 ½" - 2" ½ 1 ½” – 2" ½ ½ ¾ ½ ½ ½ 1 ¼" ½ 1" ½ ½ ½ ½ ½ ½ 1 ¼" ½ 1"
  • 53. 53 Dimensionamiento de Ramales.- Se realiza teniendo en cuenta el consumo simultáneo máximo posible. • Consumo Simultáneo Máximo Posible: Se da cuando todos los aparatos funcionan simultáneamente. Para calcular el diámetro de este ramal, se toma como base o unidad, el caño o llave de ½", refiriéndose las demás salidas a esta y de tal modo que la sección del Ramal en cada tramo sea equivalente hidráulicamente a la suma de las secciones de los sub-ramales que abastecen el alimentador. Este método se emplea para hoteles industrias, cuarteles, etc. Tabla de equivalencia en tuberías de agua tomando como unidad de tubería ½" de diámetro, para las mismas condiciones de pérdida de presión y para una presión dada. Diámetro del Tubo (pulg) Nº de Tubos de ½" con la misma Capacidad ½" ¾" 1" 1 ¼" 1 ½" 2" 2 ½" 3" 4" 6" 8" 10" 1.0 2.9 6.2 10.9 17.4 37.8 65.5 110.5 189 527 1250 2090
  • 54. 54 Ejemplo 01: Dimensionar el Ramal de un Colegio 4 Duchas E' 2 Lavaderos 1/2" 1/2" 1/2" 1/2" 1/2" 1/2" 1/2" 1/2" 1/2" 1/2" A B C D E F G H I I 4 Inodoro Tramo Equivalencia Ø Diseño AB BC CD DE EF FG GH HI L-I ½" = 1 2 (1/2") = 2 3 (1/2") = 3 4 (1/2") = 4 4 (1/2) + 1(3/4) = 6.9 5(1/2) + 1(3/4) = 7.9 6(1/2) + 1(3/4) = 8.9 7(1/2) + 1(3/4) = 9.9 8(1/2) + 1(3/4) = 10.9 ½" ¾" ¾" ¾" 1" 1" 1 ¼" 1 ¼" 1 ¼" Ejemplo 02: Dimensionar el Ramal de alimentación e identificar los diámetros del sub- ramal para los siguientes aparatos sanitarios: 01 Inodoro con válvula, una tina, un lavadero y ducha. A LAV. TINA VALV. INOD. DUCHA F C D E B
  • 55. 55 Solución: A 1 1/4" B E D C F 1/2" 1/2" 1/2" Tramo Equivalencia Diámetros Seleccionados FD EF BE BC AB 1 2 3 10.9 13.9 ½" ¾" 3/4" 1 ¼" 1 ¼"
  • 56. 56 2.9. MEDIDOR.- Es un dispositivo que nos permite aforar la cantidad de agua que se abastece a un edificio o una vivienda y según tarifas determinadas se paga por el consumo. Clases: - Tipo velocímetros - Tipo volumétricos Tipo Velocímetros: Están constituidos por una turbina o especie de hélice que secciona el tubo, de acuerdo a las revoluciones que da este hélice y mediante aparatos de relojería nos indica el volumen de agua que pasa por él. Tipo Volumétricos: Están constituidos de uno o varios compartimientos en la cápsula principal y que mediante un sistema de relojería nos permite conocer la cantidad de agua que pasa a través de ella y los diámetros varían desde ½", ¾" y 1" como máximo. Selección y Cálculo del Medidor: El medidor se selecciona en base al gasto que circula a través de la tubería, debiendo tenerse en cuenta que la máxima pérdida de carga en el medidor es el 50% de la pérdida de carga disponible. f m f H H % 50 ≤ ( ) S T f P H PM H + − ≤ La pérdida de carga en medidores se determina por tablas o ábacos, esta pérdida se añade a la que produce el resto de la instalación.
  • 57. 57
  • 58. 58 Ejemplo: gpm Q pu lib a c m H f 25 lg 3 . 14 ,. . . 10 2 = = = Seleccionar el diámetro del Medidor y la nueva pérdida de carga disponible. Si el medidor es tipo disco. Del ábaco: Diámetro Pérdida de Carga ¾" 1" 1 ½" 14.0 lib/pulg2 (9.8 m) 5.8 lib/pulg2 (4.0 m) 1.6 lib/pulg2 (1.1 m) ( ) ( ) 2 2 2 lg 8 5 1" Ø escoge se ábaco el Viendo lg 15 . 7 lg / 3 . 14 5 . 0 pu lib . pu lib pu lib disponible H m f = ⇒ = = como el medidor ocasiona una pérdida de carga de 5.8 lib/pulg2 = 4.0 m, la nueva carga disponible será: . . . 0 . 6 0 . 4 . . . 10 a c m a c m H f = − =
  • 59. 59 2.10. SISTEMA INDIRECTO DE AGUA FRÍA 2.10.1. DEFINICIÓN Es aquel sistema que se emplea cuando la presión en la red pública no es suficiente es decir el agua no llegará a los puntos de salida más altos; en este caso se hace necesario que la red pública suministre agua a los reservorios domiciliarios (cisternas) y de estos se bombea y se almacena en el tanque elevado para repartir por gravedad ó bombea directamente a los puntos de salida. Las ventajas y desventajas ya se han dado anteriormente. 2.10.2. PARTES DE LAS QUE CONSTAN: D 3 2 6 7 8 5 9 9 9 8 9 E A 4 B 1 8 C 5 1 = Matriz AB = Ramal Domiciliario Ø ¾" – Ø 1" PVC – F°G° BC = Ø alimentador cisterna 2 = B = Medidor D = Flotador (Válvula Flot.) 3 = Cisterna E - 4 = Ø Succión 4 = Bomba 5 = Ø impulsión 6 = Tanque elevado 7 = Ø Distribución 8 = Ø Alimentación 9 = Ramales
  • 60. 60 2.10.3. CALCULO DE CADA UNA DE LAS PARTES 1) Conexión Domiciliara o Acometida.- Es el tramo de tubería comprendida entre la tubería matriz y la ubicación del medidor. El diámetro de la tubería por lo general es de ¾" a 1" y el material es de PVC ó F°G°. M Ramal Domiciliar Abrazadera (Matriz) Red Pública 2) Medidor.- Es el elemento o aparato de regulación o control que permite el aforo de la cantidad de agua que se abastece a una edificación. 3) Tubería de Alimentación (B – C).- Es el tramo de tubería comprendido entre el medidor y la entrega a la cisterna. Para su diseño se debe tener en cuenta: a) La presión en la Matriz. b) Longitud de la tubería. c) Tiempo de llenado de la cisterna (4-6 horas) 12 – 6.00 AM. d) Caudal que pasa por esta tubería. e) Volumen de la cisterna. f) Presión de salida en la cisterna PS = 0 ó 2 m.c.a. 4) Válvula Flotadora.- Son dispositivos que permiten el paso y control del agua a una cisterna o tanque elevado, cuando llega el agua a un determinado nivel deseado se cierra el ingreso automáticamente. 5) Cisterna y Tanque Elevado.- El volumen de almacenamiento total para un edificio se calcula para un día de consumo. En un sistema indirecto este volumen debe estar almacenado en la cisterna y tanque elevado.
  • 61. 61 3 min 1 4 3 RNE el Según m diario consumo de Volumen cisterna Volumen CD C CD C ≥ = ∀ = ∀ ∀ = ∀ 1/3 debe estar en el tanque elevado: 3 1 3 1 m V D C TE ≥ = ∀ ento Almacenami de Volumen 3 1 4 3 = ∀ ∀ + ∀ = ∀ ⇒ A CD CD A Ejemplo: Se tiene una residencia con 8 dormitorios y 1 cuarto de servicio y calcular el volumen de la cisterna y tanque elevado. Solución: 8 habitación x 2 = 16 personas 1 cuarto servicio x 2 = 02 personas Total = 18 personas Para zonas residenciales D = 300 lit/hab/dia ( ) ( ) ! 1000 1800 5400 3 1 ! 1000 4050 5400 4 3 5400 18 300 OK lit OK dia lit dia lit x TE C CD > = = ∀ > = = ∀ ∴ = = ∀ ⇒ 6) Diseño de la Cisterna.- Dependerá si se trata de residencias o edificios de poca altura y edificios de grandes alturas: Caso de Residencias o Edificios de poca Altura, se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones: - Ubicación.- Pueden estar ubicados en patios interiores, jardines interiores, etc, se debe procurar que la cisterna esté en un mismo plano que el tanque elevado. - Relación entre Ancho y Largo.- Se recomienda que sea 1:2 ó 1:2 ½, de ninguna manera sección cuadrada; debe ser hecha de material resistente e impermeable dotados de los dispositivos necesarios para su correcta
  • 62. 62 operación, mantenimiento y limpieza de preferencia debe ser de concreto armado. Tapa de Inspeccion HL HU (0.60 x 0.60) L A Base la de Ancho base la de Largo util Altura libre Altura = = = = A L H HL µ A x L H H AL L A C C CD C ∀ = = ∀ ∀ = ∀ = µ µ : Fig. la de También 4 3 2 1 7) Consideraciones de la Cisterna.- • Debe tener una válvula de compuerta entre dos uniones universales, a la entrada de la cisterna. • La tubería de succión debe ser menor de 2 m y su diámetro debe ser superior al de impulsión. • Rebose: Se coloca al nivel de aguas máximas, para que en caso de malograrse la válvula flotador el agua sea eliminada por el rebose, el diámetro mínimo de los tubos de rebose son:
  • 63. 63 Capacidad de la Cisterna Ø del Tubo Rebose Hasta 5,000 litros 5,000 – 6,000 litros 6,000 – 12,000 litros 12,000 – 20,000 litros 20,001 – 30,000 litros Mayores de 30,000 litros 2" 2 ½" 3" 3 ½" 4" 6" • Válvula de Pie.- Es una válvula que siempre debe estar cerrada. El circuito eléctrico que se pone debe estar en una cajita en el interior de la cisterna, para controlar los niveles en los tanques, esto se hará utilizando interruptores automáticos que permiten: • Arrancar la bomba, cuando el nivel del agua en el tanque elevado descienda hasta la mitad de su altura útil. • Parar la bomba cuando el nivel del agua en el tanque elevado ascienda hasta el nivel máximo previsto. • Parar la bomba cuando el nivel del agua en la cisterna descienda hasta 0.05 m por encima de la canastilla de succión. Caja de Registro N.P.T. Tub. de Rebose 0.05 a 0.10 Tub. de Impulsión min. 0.20 Universales Uniones Cajita de 20 x 40 cm Valvula de Pie 0.10 m 0.45 m min. min. B 0,05 Valvula Flotadora
  • 64. 64 Ejemplo: Si la presión en la red de la matriz es 20 psi, presión de salida de 2 m, desnivel entre la red pública y la cisterna 1 m, longitud de la línea de servicio 18.5 mt, 3 12m VC = , tiempo de llenado de la cisterna 4 horas, accesorios a utilizar: 01 válvula de paso, una válvula de compuerta 02 codos de 90°, 01 codo de 45°. Seleccionar la tubería de alimentación de la red pública a la cisterna y el medidor. Solución: PM = 20 psi = 14 m.c.a. PS = 2 m HT = 1 m L = 18.5 T = 4 horas ∀C = 12 m3 Se sabe que S T f M P H H P + + = Calculo de Q Primero calculamos Q: s l x x T Q C 83 . 0 3600 4 1000 12 = = ∀ = Calculo a Hf: ( ) psi x H f 7 . 15 43 . 1 2 1 20 = + − = Calculo del Medidor: ( ) ( ) ( ) gpm gpm Q psi H m f 17 . 13 8 . 15 833 . 0 85 . 7 70 . 15 50 . 0 = = = = En la tabla para: psi H gpm Q y Ø psi H gpm Q y Ø psi H gpm Q y Ø m f m f m f 8 . 13 17 . 13 8 . 3 17 . 13 8 . 1 17 . 13 " 8 5 " 4 3 " 1 = → = = → = = → = ( ) ! 85 . 7 8 . 3 cuyo Ø elegimos 4" 3 OK psi psi Tabla H m f → < = ⇒ La pérdida de carga disponible real será:
  • 65. 65 . . . 4 . 8 9 . 11 8 . 3 7 . 15 a c m H psi H f f = = − = Selección de la Tubería de Alimentación, Ø PVC-SAP Asumimos: Ø = ¾" Q = 0.83 l/s Y longitudes equivalentes: - Válvula Compuerta = 0.15 - Válvula de paso = 0.15 - 02 codos de 90° = 1.20 - 01 codo de 45° = 0.30 1.80 ( ) ( ) ( ) ( ) ! 4 . 8 72 . 10 4 3 140 813 . 5 83 . 0 0203 . 0 10 30 . 20 80 . 1 5 . 18 87 . 4 85 . 1 85 . 1 7 Mal Esta m m H m L REAL f T ⇒ > = = = + = ⇒ Entonces Asumimos: Ø = 1" Q = 0.83 l/s Y longitudes equivalentes: - Válvula Compuerta = 0.20 - Válvula de paso = 0.20 - 02 codos de 90° = 1.40 - 01 codo de 45° = 0.40 2.20 ( ) ( ) ( ) ( ) " 1 ! 4 . 8 6 . 2 1 140 813 . 5 83 . 0 0207 . 0 10 70 . 20 2 . 2 5 . 18 87 . 4 85 . 1 85 . 1 7 = ⇒ ⇒ < = = = + = ⇒ Ø OK m H m L REAL f T
  • 66. 66 • Cisterna para Grandes Edificios. Ubicación.- Cuando el edificio es mayor de 4 pisos, se coloca en sótanos, zonas de estacionamiento, bajo cajas de escaleras, cerca de la caja de ascensores, de preferencia en el mismo plano vertical que se encuentra el tanque elevado. Diseño.- 3 2 = L A , se debe tratar de lograr la menor altura de succión. HL = (0.60 @ 0.80) Hµ L
  • 67. 67 Diseño de la tubería de Impulsión.- La tubería de impulsión es aquella que extrae el agua de la cisterna y lo une al tanque elevado. Esta tubería debe ser lo más corto posible para evitar pérdidas de carga. T Q TE B ∀ = horas) 2 (máximo elevado tanque del llenado de Tiempo T elevado tanque del Volumen bombearse a agua de Cantidad TE = = ∀ = B Q V Q Ø D V D VA Q B B π π 4 4 Como 2 = = ⇒ = = El RNE nos da Ø de las tuberías de impulsión en función al gasto a bombearse. QB (lit/s) Ø de la Tubería de Impulsión Hasta 0.5 Hasta 1.0 Hasta 1.60 Hasta 3.00 Hasta 5.00 Hasta 8.00 Hasta 15.00 Hasta 25.00 ¾" 1" 1 ¼" 1 ½" 2" 2 ½" 3" 4" Hasta 15.0 – 3" Hasta 25.0 – 4" • Tubería de Succión.- Se asume que el diámetro es igual al diámetro inmediatamente superior al de la tubería de impulsión.
  • 68. 68 Ejem: " 1 succión " 4 3 impulsion Ø Si = → = Ø Válvula de Pie Øs = Diámetro de la Tubería de Succión Øi = Diámetro de la Tubería de Impulsión B • Equipo de Bombeo Recomendaciones: • Deben ubicarse en ambientes que satisfacen los siguientes requisitos: - m h 60 . 1 min = - Espacio suficiente alrededor de la bomba, para su fácil reparación o remoción. - Se colocará piso impermeable con pendiente no menor del 2% hacia desagües previstos. - Los equipos que se instalen en el exterior deberán ser protegidos adecuadamente contra la intemperie. • Los equipos de Bombeo deberán instalarse sobre bases de concreto de altura mínima de 15 cm sobre el nivel del piso. • Los equipos se fijaran sobre las bases con pernos de anclaje, de acuerdo a las recomendaciones del fabricante. • Para el bombeo de agua en los edificios se recomienda la utilización de bombas centrífugas. • Las conexiones de la bomba a las tuberías de succión e impulsión deberán tener los siguientes requisitos: - Las uniones deben ser del tipo universal o de brida. - Las tuberías de succión e impulsión deberán descansar sobre soportes independientes de las bases de la bomba, instalándose con el menor número posible de codos. • Salvo en casos de viviendas unifamiliares, el equipo de bombeo deberá instalarse por duplicado, manteniéndose ambos equipos en condiciones adecuadas de operación.
  • 69. 69 Cálculo del Equipo de Bombeo: ó W HP n H x Q P H DT B 736 1 por 76 . . en = = = ( ) ( ) ( ) 60% - 50 bomba de Eficiencia m total dinámica Altura seg lt Bombeo de Caudal = + + = = = n H H H H Q T f T S DT B n H x Q P H pies en H gpm en Q DT B DT 3960 . . Ingles sistema el En =    Altura Dinámica Total: DT H Esta constituida por la altura de succión más una altura total más una pérdida de carga en la tubería de succión y más la pérdida de carga en la tubería de impulsión. { T f T S DT H H H H + + = SUCCION DE ALTURA en tubería carga de pérdida por Altura E - T y bomba entre total Altura = = T f T H H i f S f T f H H H + = impulsión de tubería la en carga de Pérdida succión. de tubería la en carga de Pérdida = = i f S f H H ( ) ( ) LS H H S accesorios por e equivalent L L H LS H H S accesorios por e equivalent L L H i f i L i f S f LS S f 25 . 1 . % 25 10 . 1 . % 10 = → +         = = → +         = Ejemplo: En un edificio de 6 pisos habitan 100 personas, siendo la altura existente entre la bomba y el T.E. 30 m, la altura de succión 2.5 m. Calcular la potencia de la bomba centrífuga, dotación = 200 lit/per/día n = 0.60.
  • 70. 70 Solución Datos: Pob = 100 hab Dot = 200 lit/hab/día n = 0.60 HT = 30 m HS = 2.5 m • Calculo de diario consumo de Volumen = CD V 3 20 000 , 20 100 200 m dia lit x V CD CD = ∀ = = • 3 67 . 6 3 20 3 1 de Calculo m TE = = ∀ = ∀ • . 85 . 1 3600 670 , 6 de Cálculo seg lit T V Q TE B = = = " 2 " 2 1 1 85 . 1 para tabla la de hora 1 Tiempo Asumimos = = ⇒ = → = S Ø i Ø s l QB • T f T S DT H H H H + + = ( ) ( ) ( ) 87 . 4 85 . 1 85 . 1 7 813 . 5 10 fórmula la empleando % 25 % 10 Pero D C Q L H ó S L L H S L L H H H H H T f i i f S S f i f S f T f = + = + = + = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) m H m H m x H DT i f S f 2 . 38 7 . 5 30 5 . 2 6 . 5 2 1 1 100 813 . 5 85 . 1 030 . 0 25 . 1 10 10 . 0 2 100 813 . 5 85 . 1 0025 . 0 1 . 1 10 87 . 4 85 . 1 85 . 1 7 87 . 4 85 . 1 85 . 1 7 = + + = = = = = ( ) ( ) ( ) kw HP kw x KW HP H x Q HP DT B 14 . 1 1 736 . 0 55 . 1 En 55 . 1 6 . 0 76 2 . 38 85 . 1 6 . 0 76 Potencia = = = = =
  • 71. 71 En el mercado existen bombas centrifugas de: HP. 2 de bomba Escogemos 2 , 1 , 4 3 , 2 1 , 4 1 Hp HP HP HP HP
  • 72. 72 • Calculo del Tanque Elevado: Siempre debe ubicarse en la parte más alta del edificio y debe armonizar en lo posible con todo el conjunto arquitectónico, de preferencia debe estar en el mismo plano vertical de la cisterna para que sea más económico. Tipos de Tanque Elevado. - Prefabricados: Pueden ser de plástico, polietileno HDPE u otros, con capacidades que varíen de 200 lit a 5,000 litros. Puede ser de sección circular o cuadrada. - De Concreto Armado o Albañilería: Deben ser de sección cuadrada y debe tener un almacenamiento mínimo de 1 m3 y debe ser interiormente revestida con impermeabilizante. En ambos casos µ H x a x a CD TE = ∀ = ∀ 3 1 Conexiones: 1) Tubería de Impulsión o descarga libre; no debe llevar válvula flotadora. 2) Tubería de Rebose; Descarga el agua que sobrepasa un nivel determinado con una brida de aire de 5 cm. 3) Tubería de Limpieza; Se ubica en el fondo del Tanque Elevado, con la finalidad de eliminar las aguas luego de una limpieza. 4) Alimentador o Alimentadores; ubicado en el fondo del Tanque elevado para empezar a distribuir el agua al edificio. 5) Interruptor Eléctrico; Es un dispositivo que permite accionar o apagar la bomba cuando el agua llegue a un nivel determinado. 6) Válvula de Compuerta; Sirve para controlar y regular el ingreso de agua hacia la edificación.
  • 73. 73 1 5 2 3 6 4 Mínimas Brecha de Aire 0.60 x 0.60 mts Tapa de Tubería de Limpieza Alimentador Impulsión Tubería de Nivel de Aguas Máximas Nivel de Aguas Eléctrico Al Interruptor Tub. de Rebose 0.10 0.45 m 0.20 m
  • 74. 74 • Calculo de Alimentadores de Agua en un Sistema Indirecto: Consiste en calcular la presión de salida en el punto más desfavorable de la vivienda, las presiones en los puntos de consumo debajo de este, se supone que son mayores por lo tanto el diseño se simplifica teniendo en cuenta que los diámetros se seleccionar en base a la velocidad límite (no deben ser mayores de 3 m/s), establecidos en la tabla siguiente: Diámetro en " Límite de Velocidad m/s ½" ¾" 1" 1 ¼" 1 ½" y > 1.90 2.30 2.48 2.85 3.05 • Punto de Consumo más desfavorable: Es aquel que se encuentra más alejado horizontalmente del tanque elevado y más cerca verticalmente. A' C' B' B C A HT = Altura Estática Puntos de consumo más desfavorable    > − − < → = > H obtener para TE Elevar Ø de Variación ! . . . 5 . 3 min cálculo min cálculo P P OK a c m P P Procedimiento de Cálculo del Punto más Desfavorable:
  • 75. 75 1) Determinar la máxima gradiente hidráulica disponible Smax, considerando el ramal de distribución que abastece el punto de consumo más desfavorable. La máxima gradiente hidráulica es: L H S D = max D H = Altura disponible, representa el resultado de descontar la presión mínima requerida a la altura estática entre el punto de consumo más desfavorable y el nivel mínimo del tanque elevado. L = Long. equivalente ( ) accesorios por L Lreal % 20 + = 2) Obtener con Smax y el gasto correspondiente los diámetros para cada tramo. Estos diámetros son teóricos por lo que se debe considerar diámetros comerciales. 3) Con ambos diámetros conocidos y los gastos respectivos en cada tramo, calcular la gradiente hidráulica real. 4) Calcular la pérdida de carga real al e f S L H Re . = 5) Calcular la presión en el punto de consumo más desfavorable. tramos los todos de pérdidas 3 2 1 ∑ − = hf H P 6) Verificar que la presión obtenida en el punto más desfavorable sea mayor que la presión requerida, de lo contrario reajustar los diámetros obtenidos. • Calculo de las Presiones en los Puntos de Consumo: Se debe tener en cuenta que habiéndose obtenido la máxima presión en los puntos más desfavorables, el resto de los tramos requerirán de diámetros menores, siempre que cumplan con las condiciones límites de velocidad y gastos, se recomienda lo siguiente: a) A partir del punto de consumo mas desfavorable es necesario determinar la nueva gradiente hidráulica, debiendo cumplir cualquiera de las dos condiciones siguientes: 1. La presión en un punto “x” en el nivel del piso inferior debe ser igual a la altura estática del punto “x” menos la suma de pérdidas de carga hasta el punto “x”.
  • 76. 76 2. La presión en un punto “x” en el nivel de piso inferior debe ser igual a la presión en el punto más bajo la altura entre pisos menos la pérdida de carga en ese tramo. b) Al repetir el proceso de cálculo anterior en los tramos subsiguientes, se nota que a medida que aumenta la altura estática disponible, también la velocidad va incrementándose hasta alcanzar valores superiores al máximo recomendable de 3 m/s por ello el cálculo se simplifica seleccionando diámetros en función de la velocidad límite. c) Proceder al llenado de hojas de cálculo a fin de ir verificando los resultados. 2.10.4. EJEMPLO DE APLICACIÓN: Se quiere diseñar el alimentador de un sistema indirecto de suministro de agua mostrado en la figura. G I F 0.40 H D C 6 m 6 m 6 m 2.50 2.50 2.50 4 m A E J B 0.25 0.38 0.45 0.35 0.15 0.50 1.58 D a c m P s l Q S AB : le desfavorab más Punto . . . 5 . 3 98 . 1 = = e S D L P H S − = max Solución: Como el punto D es el más desfavorable. ( ) ( ) m m L P H S e S D 20 . 0 0 . 15 3 2 . 1 5 . 2 6 4 5 . 3 50 . 2 4 max = = + + − + = − =
  • 77. 77 Calculo del Tramo AD, CH = 100 . seg pie Tramo AB: Asumido " 2 98 . 1 = = Ø s l Q ( ) ( ) ( ) . . . 164 . 0 20 . 1 4 041 . 0 , 041 . 0 813 . 5 10 85 . 1 87 . 4 85 . 1 7 a c m h x h SL h m m C D Q S AB f AB f AB f H = = → = = = ! 5 . 3 84 . 3 164 . 0 4 será B en Presión OK m PB ⇒ > = − = ⇒
  • 78. 78 Tramo BC: " 2 / 1 1 58 . 1 = = AC Ø s l Q ( ) ( ) ( ) ( ) 5 . 3 04 . 3 80 . 0 84 . 3 0 80 . 0 2 1 1 100 813 . 5 58 . 1 001 . 0 2 . 1 6 10 87 . 4 85 . 1 85 . 1 7 < = − = = = m P m x x H c BC f Tramo CD: " 2 1 1 58 . 1 = = Ø Q ( ) ( ) ( ) ( ) A Q V OK a c m P m x x H CD CD D CD f = > = + − = = = , ! 5 . 3 . . . 21 . 5 5 . 2 33 . 0 04 . 3 33 . 0 5 . 1 85 . 1 100 813 . 5 58 . 1 001 . 0 2 . 1 5 . 2 10 87 . 4 85 . 1 7 Tramo DE: " 1 50 . 0 = = Ø Q ( ) ( ) ( ) ( ) ! 5 . 3 . . . 53 . 4 68 . 0 21 . 5 68 . 0 1 100 813 . 5 5 . 0 001 . 0 2 . 1 6 10 87 . 4 85 . 1 85 . 1 7 OK a c m h P P m x x H DE f B E DE f > = − = − = = = Calculo del Tramo EG m hf x h L H S AE e 14 . 4 , 69 . 0 20 . 1 5 5 . 3 9 max 36 . 1 68 . 0 33 . 0 19 . 0 16 . 0 max = = − − = = = + + + ∑ 8 7 6 Tramo EF " 1 50 . 0 = = Ø Q ( ) ( ) ( ) ( ) A Q V OK H h P P m x x H EF EF EF f Piso E F EF f = > = − + = − + = = = ! 5 . 3 75 . 6 28 . 0 5 . 2 53 . 4 28 . 0 1 100 813 . 5 5 . 0 001 . 0 2 . 1 5 . 2 10 87 . 4 85 . 1 85 . 1 7
  • 79. 79 Tramo FG " 4 3 15 . 0 = = Ø s l Q ( ) ( ) ( ) ( ) A Q V a c m hf P P a c m x x H FG FG FG F G FG f = > = − + = − + = = = 5 . 3 . . . 88 . 9 12 . 0 5 . 2 75 . 6 5 . 2 . . . 12 . 0 75 . 0 100 813 . 5 15 . 0 001 . 0 2 . 1 5 . 2 10 87 . 4 85 . 1 85 . 1 7 s m V 9 . 1 6 . 0 ≤ < De igual manera se calcula las otras presiones en los alimentadores.
  • 80. 80 CAPITULO III : SISTEMAS DE SUMINISTRO DE AGUA CON TANQUE HIDRONEUMÁTICO DEFINICIÓN: Consiste en alimentar a los diferentes puntos de consumo directamente desde la cisterna, con presión dada desde un equipo llamado hidroneumático. Presión Mínima TUBERIA BY-PASS Cisterna Alimentación Tubería de Valv. Check Presión Máxima Agua Aire B Compuerta Vol. Vol. PARTES DEL SISTEMA: 1) Cisterna. Su capacidad de almacenamiento debe ser al 100% del consumo diario del edificio, tiene las mismas características que una cisterna del caso anterior, solo varía su capacidad de almacenamiento CD ∀ ∴ % 100 . 2) Bomba. Por lo general es una electrobomba del tipo centrífugo y caballaje variable (H.P.), salvo en el caso de viviendas unifamiliares, el equipo de bombeo deberá instalarse por duplicado. Cada unidad tendrá una capacidad igual a la demanda máxima estimada para el sistema. Otras consideraciones: - Las bombas deben seleccionarse para una altura dinámica de bombeo por lo menos igual a la presión máxima en el tanque hidroneumático. - Bajo las condiciones de máxima demanda, las bombas tendrán intervalos mínimos de reposo de 10' entre arranque consecutivos.
  • 81. 81 3) Tanque Hidroneumático. Es un dispositivo metálico hermético de plancha galvanizada que esta regulada a niveles: presión mínima y presión máxima. Consideraciones a tomar en cuenta: - La presión en el tanque hidroneumático deberá garantizar en todo momento la presión mínima para el aporte más desfavorable. - El nivel mínimo de agua en el tanque hidroneumático deberá tener una altura suficiente para cubrir las conexiones de entrada y salida de agua y evitar que el aire escape por dichas conexiones. - El sistema hidroneumático deberá dotarse de: • Dispositivo de control automático y manual. • Interruptor de presión de arranque a presión mínima y de parada a presión máxima. • Manómetro y válvula de seguridad, válvulas de compuerta y retención. • Dispositivo de drenaje de tanque, indicador del nivel de agua del tanque. • Dispositivos de control automático de volúmenes de aire y de agua. • Dispositivos para detener el funcionamiento de las bombas y compresor, en caso de falta de agua en la cisterna. • Uniones flexibles para absorber las vibraciones. 4) Compresor de Aire. Para mantener en todo momento el volumen de aire necesario en el tanque hidroneumático, deberá utilizarse un compresor fijo dotado de filtro a un dispositivo automático cargado de aire de capacidad adecuada. En ningún caso se permitirá la conexión directa del abastecimiento de agua a la red pública al tanque hidroneumático. La tubería de abastecimiento debe descargar directamente a la cisterna. Nota: En este sistema se puede conectar un by-pass para que en caso de deterioro del tanque hidroneumático o falta de energía eléctrica se asegure al abastecimiento de agua por lo menos al primer piso.
  • 82. 82 Ventajas y Desventajas: Ventajas.- 1. Es un sistema económico ya que no requiere la construcción de un tanque elevado. 2. Es de fácil instalación por ser un Sistema Eléctrico. 3. soluciona problemas estéticos del tanque elevado. 4. se consigue presiones convenientes regulando en forma adecuada el equipo hidroneumático. Desventajas.- 1. Se interrumpe el flujo de agua al producirse un corte en el fluido eléctrico. 2. Se forma corrosión en las tuberías de agua, cuando son de fierro galvanizado. Calculo de Cada una de sus Partes: - Cálculo de la Cisterna : CD V % 100 - Bomba, n x H x Q H D B P 76 = ( ) dinámica Altura s l bombearse a Caudal = = D B H Q - Volumen del Tanque Hidroneumático, ( ) gpm Q VTH 10 = ( ) simultánea demanda Máxima gpm tico hidroneumá tanque del Volumen = = Q VTH El volumen del tanque hidroneumático, también puede calcularse por medio de ábacos que proporcionan los fabricantes. Es importante que el tamaño del tanque hidroneumático sea calculado teniendo en cuenta el numero de arranques por hora que puede soportar el motor, con el fin de que su temperatura no exceda lo permitido y los contactos del arrancador no se desgasten en forma prematura, se tendrá en cuenta la siguiente tabla. Nº MÁXIMO PERMITIDO DE ARRANQUES POR HORA (N) Tamaño de las Instalaciones Potencia (HP) Arranques – Hora (N) Pequeña Medianas Grandes < 1 HP (1-5) HP > 5 HP 12 –24 8 – 10 4 – 6
  • 83. 83 Volumen de Aire Pa Volumen Aprovechable Volumen Remanente Vt Va Vp A R Pp arranque de Presión parada de Presíón arranque de Volumen remanente Volumen ento almacenami de capacidad o Volumen parada de Volumen tico hidroneumá tanque del tal Volumen to = = = = = = = Pa P Va R A V V P P t El funcionamiento óptimo de un tanque hidroneumático se puede lograr asumiendo que la capacidad de almacenamiento guarda la siguiente relación: ( ) ( ) 1 8 . 0 + − = P P t P Pa P V A Relación t V A para tanques neumáticos en función de las presiones de arranque y de parada. Presiones de Arranque Kg/cm2 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4.0 4.5 Lib/pulg2 14 21 28 36 43 50 57 64 Presiones de Parada Relación de t V A Kg/cm2 Lib/pulg2 2 3 4 5 6 7 28 43 57 71 58 100 0.27 0.40 0.13 0.30 0.40 0.20 0.32 0.40 0.10 0.24 0.33 0.40 0.16 0.26 0.34 0.40 0.08 0.20 0.29 0.35 0.13 0.23 0.30 0.17 0.25
  • 84. 84 En los sistemas hidroneumáticos actuales se usan bombas centrífugas, cuyas características es de ir disminuyendo gradualmente su caudal de régimen desde Qa que corresponde a la presión de arranque Pa hasta Qp que corresponde a la presión de Parada Pp, para los cálculos debe tomarse en cuenta la cifra promedio, estos es ; Q = ( Qa + Qp )/2 Espesor de las Paredes del Tanque. C P E f D P t + − = 2 . 1 2 ( ) ( ) ( ) " 64 8 64 1 pulg corrosión la compenzar para Demasía C pulg en tanque del interior Diámetro pulg lib 15,000) - (9,000 planchas las de material el para trabajo de tensión máxima f 80%). - 50 (entre unión la de Eficiencia E permisible trabajo de presión máxima lg 20 10 P P : diseño de unitaria Presión P corrosión) la para demasías considerar (sin pulg en plancha la de mínimo Espesor " 2 2 P − = = = = + = = = D pu lib ó t GRAFICO PARA LA SELECCIÓN DE TANQUES NEUMÁTICOS EN FUNCION DEL Nº MÁXIMO PERMITIDO DE ARRANQUES POR HORA(N) Pa Q/Vt Pp N (Numero máx. de Arranque) Ejemplo: Diseñar el equipo hidroneumático para satisfacer las siguientes condiciones de servicio, máxima demanda 20 m3 /hora. Presión de arranque 3 kg/cm2 y presión de parada 4 kg/cm2 . Solución:
  • 85. 85 . . . 40 4 . . . 30 / 3 / 5 . 5 20 2 2 3 a c m cm kg P a c m cm kg Pa s lt h m Q P = = = = = = m = 62% 1. Selección de la bomba Cuya capacidad promedio satisface la máxima demanda, Buscando entre las curvas y tablas, suministradas por los fabricantes de bombas centrífugas, escogemos una con las siguientes características: h m cm Kgf Pp h m cm Kgf Pa ientos n esiones / 3 4 . 16 ..... 2 / 4 / 3 8 . 23 2 / 3 dim Re Pr = → = Esta bomba centrífuga será capaz de suministrar la máxima demanda Promedio de 20 m3/h, ya que aplicando la formula anterior, tenemos Q = ( 23.8 +16.4)/2 = 20.1 = 20 m3/h 2. Selección del número máximo permitido de arranque por hora, como la potencia de la Bomba oscila de 3 a 4 HP esta comprendido entre las de mediana capacidad, por lo tanto debe de tener de 8 arranques por hora. 3. Calculo del volumen total del tanque, para 8 arranques por hora. a) Se ingresa con la presión de arranque en kg/cm2 , hasta intersectar a la presión de parada, como se puede apreciar en el gráfico adjunto b) Luego la intersección hallada entre Pp y Pa se proyecta horizontalmente hasta intersectar al número máximo permitido por hora( En este caso 8, línea diagonal) y lo proyectamos verticalmente hasta intersectar a t V Q 3 4 5 20 5 5 m Q V V Q t t = = = → = Como 1m3 = 264 Galones Americanos Entonces 4m3 = 1056 Gal 4. Selección de las dimensiones del tanque y las características del compresor: Ingresando a la tabla siguiente:
  • 86. 86 ESTÁNDAR SPECIFICATION – SELECTION TABLE PNEUMATIC TANKS AIR COMPRESSORS Appro. Gal. Capacity Shell Diam. - Longth Compressor Size C.P.M. H.P. Up to 100 P.S.I. 66 85 20" x 4' 24" x 5' 1.5 1.5 ½ ½ 120 140 24" x 5' 24" x 6' 1.5 1.5 ½ ½ 180 220 30" x 5' 30" x 6' 1.5 1.5 ½ ½ 300 30" x 8' 1.5 ½ 350 450 560 30" x 6' 36" x 8' 36" x 10' 1.5 1.5 1.5 ½ ½ ½ 550 770 900 1050 36" x 7' 42" x 10' 42" x 12' 42" x 14' 1.5 1.5 3 3 ½ ½ ¾ ¾ 1000 1200 1500 1800 1900 48" x 10' 48" x 12' 48" x 15' 48" x 18' 48" x 20' 5 5 7.5 7.5 7.5 1 1 1 ½ 1 ½ 1 ½ 2350 2940 3525 60" x 16' 60" x 20' 60" x 24' 7.5 11.0 11.0 3 3 3 Tanque Compresor Ø = 42" L = 14' 3 C.P.M. (pies3 /min) ¾ Hp Esto quiere decir que se requiere un compresor de 3 pies cúbicos de aire por minuto a 100 Lbs/pulg2 y debe ser accionado por un motor eléctrico de ¾ de HP 5. Calculo de la capacidad de almacenamiento (A), producido entre cada arranque y parada de la Bomba a) ( ) gal m P Pa P V O A P P t 169 64 . 0 1 8 . 3 = = + − = b) 16 . 0 4 64 . 0 = = t V A c) Verificamos también ,Haciendo uso de la tabla de Relación A/Vt 16 . 0 = t V A
  • 87. 87 6. ∀ ocupado por el aire al arranque y parada de la bomba. Teniendo en cuenta que durante el funcionamiento de todo Tan que Hdroneumático para el suministro de agua a Presión, los cambios en el Volumen y la presión de la cámara de Aire, se realizan a temperatura constante,por lo tanto podemos aplicar la ley de Boyle o de la Isotermicas; P P a a P P ∀ = ∀ parada de arranque de ol P ol a ∀ = ∀ ∀ = ∀ Pa/Pp = Vp/Va Datos: x V xm cm kg P cm kg P a P P a + = = ∀ = = 64 . 0 3 4 3 2 2 Vt Va A R 2.36 2.19 x = Vp 3 92 . 1 64 . 0 4 3 m x x x = ⇒ + = 3 3 56 . 2 ; 92 . 1 m V m V a P = = 7. Niveles de operación Alcanzados por el Agua en el Tanque Selecionado; El Tanque seleccionado tiene las siguientes dimensiones: Largo ( O Alto) : ht = 14 pies = 4.26 m Diametro : 42 Pulgadas = 1.065 m Seccion : S = 9.62 pies2 = 0.893 m2 Como el tanque se va ha instalar en posición vertical, su sección transversal S se mantiene constante a cualquier nivel que tome el agua Llamando: ha = Altura de arranque = Va/S, con Va = 2.56 m3
  • 88. 88 hA = Altura Aprovechable = A/S, con A = 0.64 m3 hp = Altura de parada = ( ha –hA) hR = Altura remanente = (H-ha) Se tiene: ha = 2.56/0.893 = 2.86 m hA= 0.64/0.893 = 0.716 m hp = 2.86-0.716 = 2.144 m hR= 4.26-2.86 = 1.40 m Comprobacion : ht = hp +hA+hR = 0.716+2.144+1.40 = 4.26 mts 8.- Posicion de electrodos:
  • 89. 89 Espesor de las paredes del tanque ( ) t C P f D P t E + − = 2 . 1 2 . ( ) ( ) lg 64 8 64 1 corrosión de ción compesensa de Cte pulg en tanque del interior Diámetro lb/pulg 15,000) a (9,000 planchas las de material el para trabajo de tensión Maxima 80)% a (50 union la de Eficiencia lg 20 @ 10 P P : con define se su vez a que diseño de unitario Presión pulg. en plancha la de mínimo Espesor 2 2 P pu a C D f E pu Lb P t = = = = + = = = Datos: " 64 3 % 70 10500 lg 42 lg 70 lg 13 lg 57 2 2 2 = = = = = ⇒ + = C E f pu D pu lb P pu lb pu lb P " 4 1 64 3 70 2 . 1 7 . 0 10500 2 42 70 = → + − = t x x x x t
  • 90. 90 CAPITULO IV : SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA CALIENTE DEFINICIÓN: Es un sistema constituido por un calentador con o sin tanque acumulador, una tubería que transporta el agua hasta el punto más alejado y un conducto de retorno que devuelve al calentador el agua no utilizada; de esta manera se mantiene una circulación constante. El agua caliente es requerida para diversos usos, lavado corporal (40-55°C), de utensilios (60-70°C) y fines medicionales (90-100°C). Sistemas de Distribución de Agua Caliente: Recomendaciones para su instalación: 1. La instalación de agua caliente debe satisfacer las necesidades de consumo y ofrecer la seguridad necesaria contra accidentes. 2. Los equipos deben estar construidos con materiales adecuados y resistentes a las presiones máximas, temperatura y corrosión. Así mismo estarán provistos de todos los accesorios de seguridad y de limpieza. 3. Los equipos de producción de agua caliente deberán estar provistos de dispositivos de control de temperatura y corte automático de la fuente de energía. Dichos dispositivos deberán instalarse de tal forma que suspendan el suministro de calor antes de que el agua en el tanque alcance la temperatura de 60°C para vivienda y de 80°C para hoteles, hospitales, clínicas y similares. 4. La distribución de agua caliente desde el equipo de producción hasta los aparatos sanitarios o puntos requeridos, se puede realizar con o sin retorno de agua caliente. El sistema sin retorno se permitirá solamente en instalaciones con calentadores individuales. 5. El sistema de retorno deberá utilizarse en aquellos edificios donde se instala equipos centrales de producción de agua caliente. 6. Las tuberías de alimentación de agua caliente se calcularán en una forma similar a las tuberías de agua fría. 7. En medianas y grandes instalaciones de agua caliente es necesario cubrir las tuberías con aislante térmico de tal forma que disminuya al máximo la pérdida de temperatura que significa mayor costo de operación. Estos aislantes pueden ser, asbesto prensado, asbesto cemento que son fabricados en segmentos que ajustan al diámetro de las tuberías, fibra de vidrio forrada y laminada en segmentos semicirculares.
  • 91. 91 8. En medianas y grandes instalaciones se deben instalar uniones de expansión para absorber los cambios de longitud producidos por el cambio de temperatura. Estas juntas pueden ser del tipo curvo o del tipo telescopio. 9. Para pequeñas y medianas instalaciones pueden utilizarse, calentadores eléctricos /termas), ó a gas; en instalaciones grandes se emplean calentadores a petróleo, gas o vapor. 10. Es necesario, sobre todo, en medianas y grandes instalaciones, hacer un estudio socio económico de lo que representa el costo de operación empleando diferentes fuentes de calor, de acuerdo a la ubicación del local, costo de combustible o energía calorífica, vida útil del equipo y el costo de mantenimiento del equipo. Consumo de Agua Caliente Las dotaciones de agua caliente se determinan de acuerdo a las tablas siguientes: a. Para Residencias Unifamiliares y Multifamiliares: Número de Dormitorios por Vivienda Dotación Diaria (en Litros) 1 2 3 4 5 más de 5 120 250 390 420 450 80 lit/dia (dorm. adicional b. Hoteles, Apartamentos y Hoteles: Dotación Diaria 150 lit/dormitorio Albergues 100 lit/m2 c. Restaurantes Área Útil de Comedores En m2 Dotación Diaria (en Litros) Hasta 40 m2 41 – 100 más de 100 9.00 lit 15 lit/m2 12 lit/m2 En aquellos restaurantes donde se elaboran alimentos para ser consumidos fuera del local, se calculará una dotación complementaria a razón de 3 lit por cubierto preparado para este fin. d. Residencias Estudiantiles y Locales Educacionales: Dotación Diaria (en Litros) Por residente o personal 50 lit/persona
  • 92. 92 e. Gimnasios: Dotación diaria 10 lit/m2 de área útil f. Hospitales, Clínicas y Similares: Hospitales y clínicas con hospitalización 250 lit/dia/cama Consultorios 130 lit/dia/consultorio Clínicas dentales 100 lit/dia/unidad dental Calculo de la Capacidad del Equipo de Producción de Agua Caliente y Capacidad del Tanque de Almacenamiento: Para calcular la capacidad del equipo de producción y capacidad del tanque de almacenamiento, recurrimos a la siguiente tabla dada por el RNE. Tipo de Edificio Capacidad del tanque de almacenamiento en relación con la dotación en litros Capacidad horaria del equipo de producción de agua caliente en relación con la dotación diaria en litros Residencial unifamiliar y multifamiliar 1/5 1/7 Hoteles, pensiones y albergues 1/7 1/10 Restaurantes 1/5 1/10 Gimnasios 2/5 1/7 Hospitales y clínicas Consultorios y similares 2/5 1/6 La capacidad del equipo de producción de agua caliente y del tanque del almacenamiento, podrá también determinarse en base a los gastos por aparatos sanitarios, de edificio, utilizando las cifras de la tabla adjunta que se encuentra en el RNE.
  • 93. 93 CONSUMO DE AGUA CALIENTE DE APARATOS SANITARIOS EN LITROS POR HORA SEGÚN EL TIPO DE EDIFICIOS Aparatos Sanitarios Edificios Resid. Privada Hoteles Clubes Gimnasios Hospitales Industriales Oficinas Escuelas Tina 75 75 75 75 115 75 115 - - Lavadero de Ropa 75 75 110 110 - 150 - - - Bidet 10 10 10 10 - 20 - - - Ducha 280 280 280 560 580 280 850 - 850 Lavadero de Cocina 40 40 75 75 - 75 75 - 40 Lavadero de Repostería 20 20 40 40 - 75 - - 40 190 190 - 190 75 - 75 Lavaplatos Mecánico 60 60 750 560 - 750 580 - 580 Lavatorio Privado 8 8 8 8 8 8 8 8 8 Lavatorio público - - 30 30 35 30 45 20 60 Botadero - - 100 75 - 100 75 56 75 Coeficiente de Demanda probable (en relación con el máximo consumo posible) 0.30 0.30 0.25 0.30 0.40 0.30 0.40 0.30 0.40 Coeficiente de almacenamie nto (en relación con la demanda probable) 1.25 0.70 0.80 0.90 1.00 0.80 1.00 2.00 1.00 Ejemplos de Aplicación: 1) Determinar la dotación de agua caliente, la capacidad el tanque de almacenamiento y la capacidad de producción horaria del equipo para agua caliente, en un complejo habitacional que consta de: - Un restaurante de 85 m2 y 150 m2 de área verde. - Un gimnasio de 400 m2 . - Una clínica con capacidad de 20 camas. - 10 viviendas con 03 dormitorios cada uno. Solución: Dotación: Restaurante : 15 lt/m2 x 85 m2 = 1275 lt Gimnasio : 10 lt/m2 x 400 m2 = 4000 lt Clínica : 250 lt/per/dia x 20 = 5000 lt 10 viviendas : 390 lt/dia x 10 viv. = 3900 lt 14175 lt
  • 94. 94 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) . 4 . 2089 3900 7 1 5000 6 1 4000 7 1 1275 10 1 Produccion equip. del Horaria Capacidad 4635 3900 5 1 5000 5 2 4000 5 2 1275 5 1 : tanque del Capacidad hora lit dia lt = + + + = = + + + ⇒ 2) Determinar la Dotación diaria completa y la capacidad de almacenamiento del sistema de agua caliente de un edificio que consta de 04 departamentos que tienen 01 baño completo, cocina y lavadero de ropa. Solución: 04 departamentos : de la tabla para un departamento: 01 baño completo : - Lavatorio - Tina – ducha 75 + 280 - Bidet = = = 8 355 10 373 Cocina : - Lavatorio = 40 Lavadero de Ropa : = 75 478 lit/hora para un Dpto. Para el edificio = 4x478 = 1912 Máximo Consumo Coef. Demanda Demanda Probable Coef. Almacenamiento Capacidad de Almacen 1912 0.30 573.6 lt/hora 0.70 1338.4 lt/hora Asumiendo 1.5 horas de consumo máximo = 2007.6 lit. SISTEMAS DE CIRCULACIÓN DE AGUA CALIENTE: - Sistema de Distribución Directa.- Se emplea en residencias unifamiliares ó pequeñas instalaciones, donde no existen grandes longitudes de tuberías o cuando no se requiera mantener el agua a una temperatura constante, en este caso se debe esperar un pequeño tiempo para recibir en el aparato el agua a la temperatura adecuada. En este caso se pierde el agua fría al esperar que llegue el agua caliente. - Sistema de Distribución Mediante Circulación de Retorno.- Un sistema de circulación de retorno es definitivamente necesario para los grandes y extensos sistemas de suministro de agua caliente. Si no estuvieran diseñados para hacer que circule el agua continuamente habría demoras para obtener el agua caliente a la temperatura de servicio normal y habría un exceso de agua desperdiciada por temperatura inadecuada. En muchos casos el lapso de tiempo de espera podría ser tan grande como para causar quejas de los ocupantes del edificio.
  • 95. 95 Existen 3 tipos de sistemas de circulación continuada; el sistema alimentado hacia arriba, el sistema alimentado hacia abajo y el sistema combinado de alimentación hacia arriba y hacia abajo. Sistema de Alimentación Hacia Arriba: El sistema convencional de alimentación hacia arriba se ilustra en la figura, en este sistema, la línea principal de suministro de agua se extiende desde la fuente de suministro de agua caliente y está colocada en la parte más baja del edificio. Desde ese lugar, el agua caliente se suministra al fondo de todos los elevadores que abastecen a las ramas de los aparatos. Se coloca un tubo elevador de retorno de agua caliente para cada uno de los elevadores de suministros de agua caliente. La parte más alta del elevador de retorno está conectada al tubo elevador de suministro exactamente abajo del ramal de suministro más alto que lleva a los aparatos. Los tubos elevadores de retorno se extienden hacia abajo hasta la parte más baja del edificio donde se conectan a una línea principal de retorno de agua caliente, a través de la cual circula el agua caliente. En este sistema el aire acumulado en la parte más alta de cada elevador se extrae cuando se abre un grifo de agua caliente en un aparato abastecido desde la parte alta del elevador de suministro, eliminando así la acumulación de aire que de otra manera podría restringir la circulación. CALENTADOR TUBO DE RETORNO Sistema de Alimentación hacia Abajo: El sistema convencional de alimentación hacia abajo se ilustra en la figura. En este sistema la línea principal de suministro de agua caliente hasta la parte más alta del edificio. Desde ese lugar, el agua caliente es suministrada a las partes más altas de todos los tubos elevadores de suministro de agua caliente. El flujo es hacia abajo en todos los elevadores que abastecen a los ramales que llevan a los aparatos. La base de cada tubo elevador de alimentación hacia abajo está conectada a una línea principal de
  • 96. 96 retorno, de manera que circule el agua fría para retornar a la fuente de suministro de agua caliente. En la parte superior, línea principal de suministro de agua caliente, en el punto más alto del sistema, se debe tener la precaución de eliminar el aire, de manera que no se formen bolsas que restrinjan la circulación del agua caliente. Esto puede lograrse conectando al ramal de una ventosa en el punto más alto del sistema, de manera que pueda extraerse el aire. Suministro de agua fría Valvula Equilibrante Valv. Sistema de Alimentación Combinada: Ventosa Rompe Espacio
  • 97. 97
  • 98. 98 CAPITULO V : SISTEMA DE DESAGÜE, VENTILACIÓN Y SISTEMA DE COLECCIÓN Y EVACUACIÓN DE AGUAS DE LLUVIAS DEFINICIÓN: Son tuberías que permiten la evacuación de las aguas usadas en el predio. Además eliminan los malos olores que pueden existir en los aparatos sanitarios. Paralelamente a las tuberías de desagüe se abren las de ventilación, distribuidas en tal forma que impiden la formación de vacíos o alzas de presión que pudieran hacer descargar las trampas, o introducir malos olores en la edificación. Las aguas de lluvia no deben desaguarse directa o indirectamente a la red de desagüe. Colector: Tubería que recibe las descargas directamente de los aparatos sanitarios; siempre se diseña par las máximas descargas. Montante: Tubería que recibe la descarga del colector (siempre va en muros de cabeza) colector te Mon Ø Ø ≥ tan . MATERIALES UTILIZADOS: Son tuberías que pueden estar hechos de fierro fundido, cloruro polivinilo (PVC), asbesto cemento, arcilla vitrificada, etc. En las áreas techadas se exige que sea de plástico o fierro fundido, y en áreas descubiertas puede utilizarse tuberías de concreto normalizado, o asbesto cemento y retirados no menos de un metro de la cimentación de la estructura básica considerada. En el caso de tuberías de desagüe que conduzcan líquidos corrosivos serán de material resistente a la corrosión. Las uniones para las tuberías deberán estar de acuerdo a la clase de estos, pudiendo ser de los siguientes tipos: espiga y campana, soldable, con bridas, roscada, o cualquier otro tipo, sujeto a la aprobación. DISEÑO DE LAS REDES DE DESAGÜE: Fundamentalmente se debe considerar: 1) Instalaciones Interiores dentro de los Baños. Se debe tener en cuenta: - Ubicación de la montante.
  • 99. 99 - Ubicación de salida de los aparatos. - Ubicación de registro de limpieza Figura Nº 01 Sanitario Doméstico colector Montante Desague aparatos sanitarios Bajantes Pase viga Ductos Abrazadera Soportes Instalación Tubería por Placa (Incorrecto)