Provision de agua

1. UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIONES Y ESTRUCTURAS
94.05 INSTALACIONES EN OBRAS CIVILES I
PROVISIÓN DE AGUA
PROFESOR CONSULTO : ING. VICTORIO S. DIAZ
PROFESOR ADJUNTO : ING. RAÚL O. BARRENECHE
PROFESORES: ING. JUAN PABLO ALAGIA e
ING. GONZALO PAMPURO

2. CLASE 1
PROVISIÓN EN EDIFICIOS
EL AGUA RECURSO NATURAL

3. EL AGUA
► VITAL ELEMENTO origen y continuidad de la vida
► INGENIERIA SANITARIA
• Origen de enfermedades hídricas
• Evacuación rápida de aguas pluviales
• Evacuación rápida desechos cloacales
• Provisión abundante agua potable
► RECURSO NATURAL uso racional
ciclos cerrados
► USOS bebida, higiene, elaboración de alimentos, saneamiento, riego,
extinción de incendios, procesos industriales

4. AGUA POTABLE
► CAPTACIÓN - Fuentes superficiales: ríos, lagos (1% del agua dulce)
- Fuentes subterráneas: napas (30% del agua dulce)
- Fuentes sólidas: polos y montañas (69% del A. dulce)
- fuentes meteóricas: lluvia
► POTABILIZACIÓN (CABA-GBA 3 Plantas superficiales + 16 subterráneas)
- Procesos físicos y químicos:
- Coagulación
- Decantación
- Filtrado
- Cloración
- Alcalinización
- La Organización Mundial para la Salud fija parámetros a cumplir
► PRODUCCIÓN, ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN
- mínima 150/200 lts /habitante/día
- en Ciudad de Buenos Aires 700 lts/habitante/día
- Estaciones elevadoras (tanques de distribución)
- conducciones subterráneas a gravedad o bombeo
- Ríos subterráneos, cañerías maestras y red de distribución
- conexión domiciliaria

5. AGUA POTABLE

6. PRODUCCIÓN Y DISTRIBUCIÓN EN EL GRAN BUENOS AIRES

7. MALLAS DE DISTRIBUCIÓN URBANA

8. NIVELES PIEZOMÉTRICOS EN REDES DE DISTRIBUCIÓN

9. POSIBLES FORMAS DE PROVISIÓN EN EDIFICIOS
SEMIDIRECTA

10. EDIFICIO y
CONEXIÓN PRIVADA:
- CONEXIÓN DOMICILIARIA
- RESERVA y CONSUMOS
- TANQUES
- COLECTOR DE BAJADAS
- RUPTORES DE VACÍO
- COLUMNAS, BAJADAS Y
CARGAS MÍNIMAS
- IMPULSIÓN Y BOMBEO
- VÁLVULAS Y JUNTAS

11. DISTRIBUCIÓN EN EDIFICIOS - CONEXIÓN
Ingreso de aire
Corte de suministro
si la presión es
menor a los 5 m ca

12. CONSUMOS EN EDIFICIOS
EL CONSUMO DE AGUA DIARIO EN UN EDIFICIO DEPENDE DE:
► USO DEL EDIFICIO
► TIPO Y CANTIDAD DE ARTEFACTOS SANITARIOS
► NUMERO DE PERSONAS QUE LO HABITAN
► GASTO DE LOS ARTEFACTOS SANITARIOS (aleatorio)
► PROBABILIDAD DE USO DE LOS ARTEFACTOS SANITARIOS (aleatorio)
Errores por defecto crean inconvenientes en la normal provisión de agua y por exceso
crean potenciales riesgos a la salud .

13. CONSUMOS TIPIFICADOS
ARTEFACTOS EFICIENTES:
- Grifería de chorro aireado
- Depósitos duales

14. RESERVA TOTAL DIARIA (RTD)
TANQUES: (Bombeo y Reserva)
Garantizan:
Estanqueidad
Ventilación
Potabilidad
Permiten:
Inspección
Limpieza
Desinfección
LIMITACIONES REGLAMENTARIAS
• Volumen Tanque Bombeo ≥ 1/5 RTD
• Volumen Tanque Reserva ≥ 1/3 RTD
Finalmente, para consumo del edificio:
RTD = VTB + VTR

15. LLP
LLP
LLP
LLP
- COLECTOR TANQUE RESERVA

16. Tubería
de
impulsión
h/3
h
de
agua
Bajada
de
Artefactos
Bajada
de
Válvulas
Bajada
en
columna
mixta
Bajadas
en
columna
Carga
mínima
4,00
m.
Solo si la bajada es de
Ø 0,050 mm. o mayor
Carga mínima 2,50 m. Bajadas en columna mixtas
Carga mínima 4,00 m.
Si la carga mínima es inferior a los 4,00 m.
deberá proyectarse para calefón a gas más elevado
una bajada exclusiva de Ø 19 mm.
No pudiendo ser la carga mínima menor a los 2,00 m.
Recomendación siempre conviene alimentar los
calentadores de agua con una bajada exclusiva.
Bajada unica último piso
Carga entre 4,00 m a 2,00 m.
Bajada a un solo artefacto o
recinto con artefactos
Carga mínima 0,50 m.
Bajada a arte
unidad loca
(pero en di
pueda
(no habiend
independiente a
Artefa
a una m
C. Gas
C. Gas
C. Gas
Du
Du
Du
Du
Du
Du
Du Du
IP
DAI
CS
PL
PL
CS
DAI
IP
PL
CS
DAI
IP
CS
IP
DAI
IP
DAI
IP
DAI
IP
DAI
IP
DAI
PC
CS
La carga se medirá siempre al fondo del
tanque (en los tanques alimentados por
bombeo podrá medirse al nivel de
llamada del automático, normalmente,
al nivel del tercio bajo del tanque).
Bajadas
en
columna
de
válvulas
Carga
mínima
4,00
m.
- CARGAS MÍNIMAS

17. |
Parada de Bomba
Mínimo nivel tanque
Tanque de Bombeo
Corte de ingreso de agua
Flotante Mecánico
Máximo nivel tanque
Ingreso
de agua
Ingreso
de agua
FM
FEN
|
Parada de Bomba
Máximo nivel tanque
Arranque de Bomba
Mínimo nivel tanque
Tanque de Reserva
Ingreso
de agua
FEN
Tubería
de
Impulsión
A
Tanque
de
Reserva
CS
R 45
VR
VR
C 45
JE
JE
Bomba Centrífuga
Bomba Centrífuga
LLP
Abierta
LLP
Cerrada
Plancha Antivibratoria
C 90
R 90
SISTEMA DE IMPULSIÓN / BOMBEO

18. EQUIPOS ELEVADORES a TANQUE RESERVA ELEVADO
BOMBAS CENTRÍFUGAS
Horizontales
Verticales

19. EQUIPOS ELEVADORES
a TANQUE RESERVA ELEVADO
SELECCIÓN DE BOMBAS
CENTRÍFUGAS
HM: altura manométrica
Q: caudal a elevar
NPSH: altura de aspiración
η: rendimiento de la bomba
POT: potencia de la bomba
CURVAS CARACTERÍSTICAS
HM / Q
η / Q
NPSH / Q
POT. / Q

20. EQUIPOS PRESURIZADORES A PARTE O TODO EL EDIFICIO
• BOMBA CENTRÍFUGA
• EQUIPO HIDRONEUMÁTICO
• EQUIPO VELOCIDAD VARIABLE

21. EQUIPO HIDRONEUMÁTICO
EQUIPOS PRESURIZADORES A PARTE O TODO EL EDIFICIO

22. DISPOSITIVOS: CONTROL Y MEDICIÓN
LLAVE
MAESTRA
EN CONEXIÓN
MEDIDORES
DE CAUDAL

23. DISPOSITIVOS: VÁLVULAS DE CONTROL
A VÁLVULA SUELTA ESCLUSA RETENCIÓN
A FLOTANTE MECÁNICO
FLOTANTE MECANICO
FLOTANTE ELECTRICO

24. DISPOSITIVOS: JUNTAS
ANTIVIBRATORIA Y DE EXPANSIÓN
- CAMBIOS DE DIRECCIÓN
- PUNTOS FIJOS
- CONEXIÓN MÁQUINAS

25. DISPOSITIVOS: SOPORTES , BANDEJAS, DILATADORES
SOPORTES
DILATADORES
BANDEJAS

26. CRITERIOS DE PROYECTO DE INSTALACIÓN DE
PROVISIÓN DE AGUA DOMICILIARIA
► SELECCIÓN DEL TIPO DE PROVISIÓN: gravedad vs. presurización
► UBICACIÓN DE TANQUES: accesibilidad, planos límites, cargas mínimas
► COLUMNAS DE BAJADAS: cantidad, accesibilidad, válvulas de control
► TRAZA DE CAÑERIAS: accesibilidad, canalizaciones
► EQUIPOS ELECTROMECÁNICOS EN RESERVA
► EQUIPOS DE ENERGÍA ALTERNATIVA para agua caliente

27. DISTRIBUCIÓN DE AGUA FRÍA Y CALIENTE EN BAÑO

28. UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIONES Y ESTRUCTURAS
94.05 INSTALACIONES EN OBRAS CIVILES I
74.07 INSTALACIONES DE EDIFICIOS
PROVISIÓN DE AGUA CALIENTE
DOCENTE: Ing. Gonzalo Pampuro

29. CLASE 2
AGUA CALIENTE
MATERIALES

30. MATERIALES
► CARACTERÍSTICAS INTRÍNSECAS DEL MATERIAL:
propiedades físicas, químicas, y mecánicas
aptitud agua potable fría y caliente
vida útil
corrosión externa e interna, rayos UV
presiones admisibles en cañerías y sus uniones
► CARACTERÍSTICAS INTRÍNSECAS DE LA INSTALACIÓN:
presiones de funcionamiento
protecciones mecánicas, aislaciones térmicas y de corrosión
técnicas de montaje, dilatación
estándares de fabricación
costos del material y de su instalación
► NORMA DE FABRICACIÓN y ENSAYOS: certificado de calidad / aptitud

31. PPR (Polipropileno)
Unión: Roscada o termofusión

32. Unión a termofusión

33. Polietileno
Unión: Espiga enchufe

34. PVC
Unión: Espiga enchufe + adhesivo

35. Acero inoxidable
Unión: Mediante accesorios, roscado.

36. Bronce
Unión: Bronce roscado, cobre y laton por soldadura.
Cobre
Latón

37. Otros materiales
Plomo
Hierro galvanizado
ABS (plástico)

38. AGUA CALIENTE
► INDIVIDUALES: instantáneos : CALEFÓN
de acumulación : TERMOTANQUE
► CENTRALES: de acumulación : CALDERA+TANQUE INTERMEDIARIO
GENERADORES GRAN CAPACIDAD
► MIXTOS: combinación de los anteriores
► COMPLEMENTARIOS: uso de energías alternativas
SISTEMAS DE PRODUCCIÓN

39. - Presión mínima de
funcionamiento
s/fabricante 2 / 5m col.H20
- No hay reserva
- Producción limitada
Máximo 18 lts/min
- No pueden alimentar varios
locales sanitarios de uso
simultáneo
CALENTADOR DE AGUA INSTANTÁNEO

40. - No requiere presión
mínima de funcionamiento
- Hay reserva limitada
- Producción ilimitada
s/ rendimiento horario l/hora
(recuperación)
- Pueden alimentar varios
artefactos o locales sanitarios
de uso simultáneo
CALENTADOR DE AGUA DE ACUMULACIÓN

41. - No requiere presión
mínima de funcionamiento
- Reserva para todo el
edificio
- Producción ilimitada
s/ rendimiento horario
l/hora (recuperación)
-Alimentan todos los locales
o unidades del edificio con
la simultaneidad necesaria
GENERADOR CENTRAL
TANQUE INTERMEDIARIO DE ACUMULACIÓN

42. SISTEMA MIXTO: combinación de sistema individual y central
VÁLVULA DE TRES VÍAS

43. SISTEMA CON ENERGIA ALTERNATIVA:
ENERGIA SOLAR
ESQUEMAS BÁSICOS PARA GENERAR AGUA CALIENTE
¡¡¡ INAGOTABLE, LIBRE DISPONIBILIDAD, NO CONTAMINANTE !!!

44. SISTEMA CON ENERGIA ALTERNATIVA:
ENERGIA SOLAR
COLECTOR PLANO INSTALACIÓN AGUA CALIENTE

45. SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN
a) DISTRIBUCIÓN
ESTÁTICA
El agua circula solo si abrimos
un grifo
CON PRODUCCIÓN INDIVIDUAL
ES VIABLE
CON PRODUCCIÓN CENTRAL
TIENE INCONVENIENTES

46. - Generar circuito con
recirculación
- Natural por termosifón
o forzada con bomba
- POSIBILIDADES:
a) Montante Libre
b) Retorno libre
b1) DISTRIBUCIÓN
DINÁMICA:

47. b2) DISTRIBUCION
DINAMICA:
POSIBILIDADES
c) montante y retorno
distribuidores
d) retorno colector

48. DISTRIBUCIÓN DE AGUA FRÍA Y CALIENTE EN BAÑO

49. b3) DISTRIBUCIÓN DINÁMICA: BOMBA RECIRCULADORA

50. DIMENSIONADO DE CAÑERÍAS
► CÁLCULO HIDRAÚLICO :
- Ecuación de Bernoulli
Z + P / γ + V2 / 2G = Cte. (teórica)
Z + P / γ + V2 / 2G + R = Cte. (real)
- Ecuación de Continuidad V = Q / S
- Cálculo de caudales s/ simultaneidad de uso
- Velocidad límite
- Pérdidas de carga (Darcy-Weisbach / longitud equivalente)
- DATOS e INCOGNITAS Q , V , S , R
► CÁLCULO EMPÍRICO :
- Método de las Secciones límites (Normas OSN – Código Edificación)
- Condiciones de aplicación

51. CÁLCULO REGLAMENTARIO : PROVISIÓN DIRECTA
CAÑERÍA PRINCIPAL Y/0 DE DISTRIBUCIÓN
Ø DEPENDE DE : CAUDAL NECESARIO y PRESIÓN DISPONIBLE
CAUDAL NECESARIO:
a) VIVIENDAS uso simultáneo de 1,5 canilla POR UNIDAD DE VIVIENDA
Q= 1,5 x 0,13 l/seg  0,20 l/seg
b) EDIF.PÚBLICOS uso simultáneo de 0,5 artefactos
Q= 0,5 del número de artefactos x 0,13 l/seg (cada baño = 1 artefacto)
PRESIÓN DISPONIBLE :
P = Nivel Piezométrico mínimo  H
Con H = desnivel entre vereda y artefacto más desfavorable (ej.: ducha)
CON Q y P  Ø DE CAÑERÍA POR EXCESO, de TABLA

52. CÁLCULO REGLAMENTARIO : PRESIONES Y DIÁMETROS

53. CÁLCULO REGLAMENTARIO : PROVISIÓN INDIRECTA
Ø DEPENDE DE : CAUDAL NECESARIO Y DE LA SECCION LIMITE
El método de secciones límites, traduce los caudales necesarios en secciones (cm²) de
cañerías  Ø de tablas de a.fría o caliente
A) CAÑERÍAS DE DISTRIBUCIÓN Y/O BAJADAS DE TANQUE
Se asigna a cada artefacto o grupo sanitario una sección (cm²) pre-establecida
Se realiza sumatoria de las secciones para cada ramal o tramo de bajada
Se selecciona el diámetro cuya sección límite supere la sección calculada.(columna bajadas)
Ejemplo :
ramal a baño  sección = 0,53 cm²  diámetro = 13 mm (sección límite = 1,80 cm²)
bajada a baños
(10 pisos altos)  sección = 5,30 cm²  diámetro = 25 mm (sección límite = 6,02 cm²)
(en el nivel más alto)
Ø mínimo a adoptar = 13 mm
B) COLECTOR DE TANQUE DE RESERVA
Sección del colector = sección de bajada de mayor sección + sumatoria del 50% de secciones restantes
Se selecciona el diámetro cuya sección límite supere la sección calculada.(columna colectores)
Ejemplo :
Bajada N° 1  sección total= 5,30 cm²  diámetro = 25 mm (sección límite = 6,02 cm²)
Bajada N° 2  sección total= 9,60 cm²  diámetro = 38 mm (sección límite =14,36 cm²)
Bajada N° 3  sección total= 7,40 cm²  diámetro = 32 mm (sección límite = 9,08 cm²)
Colector  sección total= 9,60 cm² + 0,5 ( 5,30 cm² + 7,40 cm ²) = 15,95 cm² 
diámetro = 50 mm (sección límite = 23,12 cm²)

54. CÁLCULO REGLAMENTARIO : SECCIONES DE CÁLCULO

55. CÁLCULO
REGLAMENTARIO :
SECCIONES
LÍMITES

56. CÁLCULO
REGLAMENTARIO :
SECCIONES
LÍMITES

57. CÁLCULO REGLAMENTARIO :
PLANILLA DE CÁLCULO DE BAJADAS
Subida
DIAM ETRO SECCION SECCION DIAM ETRO SECCION SECCION DIAM ETRO SECCION SECCION DIAM ETRO SECCION SECCION DIAM ETRO
ADOPTADO PARCIAL ACUM ULADA ADOPTADO PARCIAL ACUM ULADA ADOPTADO PARCIAL ACUM ULADA ADOPTADO PARCIAL ACUM ULADA ADOPTADO
material LATON
ruptor de vacio-escape - - 13
T. Reserva - 3,63 25
Piso n 0,62 3,63 25
Piso n-1 0,62 3,01 19
_ _ _ _ _ __ xxx xxx 19
_ _ _ _ _ __ 0,62 1,15 13
P.Baja 0,53 0,53 13
P.Subsuelo - - -
COLUMNAS DE AGUA FRIA Y CALIENTE
AGUA FRIA AGUA CALIENTE
Bajada 1 Bajada 2 Montante 3 Retorno 4

58. CÁLCULO IMPULSIÓN Y BOMBAS A TANQUE RESERVA
DOS PARÁMETROS A DETERMINAR: CAUDAL y ALTURA MANOMÉTRICA
- Q bombeo = Q conexión = RTD / 1 a 4 hs
- H Manométrica = H geométrica + H pérdidas
H pérdidas = Longitud equivalente x Coeficiente fricción
L equivalente tiene en cuenta las pérdidas en accesorios
L equivalente (práctica) = H geométrica + L horizontal +
+ número curvas x 10 (m) +
+ número válvulas x 20 (m)
Coeficiente de fricción de tabla ó ábaco f ( Q , Φ )
Φ impulsión = se adopta 1 o 2 rangos mayor a Φ conexión
- Con Q bombeo y H manométrica → selección de bombas
- Con curvas características → potencia, Φ aspiración e impulsión,
dimensiones

59. PÉRDIDAS
DE
CARGA

60. Material complementario en el
aula virtual
 Apunte “Provisión de agua sanitaria”.
 Videos de fabricantes y ejecución de
instalaciones.