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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
PROYECTO DE
INGENIERÍA SAN...
RESUMEN
El agua potable proviene de ríos, pozos o embalses, desde ellos se conduce mediante tuberías
hasta la planta de tr...
INDICE
CAPITULO 1
1 Antecedentes. ...........................................................................................
4.4 Calculo de los diámetros de las derivaciones y columnas....................................................... 17
4.4....
DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS
SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA
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DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS
SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA
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Diseño y calculo de las instalaciones de agua potable y agua servidas en una edificacion de 5 pisos altos, pb y terraza
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Diseño y calculo de las instalaciones de agua potable y agua servidas en una edificacion de 5 pisos altos, pb y terraza

  1. 1. UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL PROYECTO DE INGENIERÍA SANITARIA 1 DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA WALTER DOMÉNECH AVILÉS
  2. 2. RESUMEN El agua potable proviene de ríos, pozos o embalses, desde ellos se conduce mediante tuberías hasta la planta de tratamiento, donde se modifica su calidad y se dirige hacia depósitos de regulación y almacenamiento, y mediante la red de distribución el agua llegará a la proximidad del edificio. En este es trabajo de investigación procederemos a calcular la distribución de la red de agua potable con cisterna y tanque elevado, para un edificio de 5 pisos altos con terraza para capacidad de 90 personas; por lo que se procederá de la siguiente forma: 1) Calculo del consumo máximo horario. 2) Calculo de la capacidad del tanque elevado. 3) Calculo de la capacidad de la cisterna. 4) Calculo del gasto simultáneo del departamento. 5) Calculo del diámetro de las tuberías, en las derivaciones y columnas. 6) Determinación del autoclave para el sistema de agua potable 7) Determinación de la bomba de presión, necesaria para alimentar al tanque elevado 8) Calculo de las tuberías de succión e impulsión de la bomba 9) Calculo de la red de distribución de aguas servidas 10) Calculo de los diámetros de tubería de las derivaciones y colectores de AASS
  3. 3. INDICE CAPITULO 1 1 Antecedentes. .................................................................................................................................... 1 1.1 Objetivo..................................................................................................................................... 1 1.2 Ubicación del Edificio............................................................................................................... 1 1.3 Identificación del departamento................................................................................................ 1 CAPITULO 2 2 Terminología..................................................................................................................................... 3 2.1 Tablas de cálculo....................................................................................................................... 5 CAPITULO 3 3 Calculo de tanque elevado................................................................................................................. 6 3.1 Consumo horario....................................................................................................................... 6 3.2 Gráfica de consumo................................................................................................................... 7 3.3 Determinación de caudal........................................................................................................... 7 3.4 Determinación del Tanque elevado........................................................................................... 8 3.5 Determinación de caudal........................................................................................................... 9 3.6 Determinación de la cisterna................................................................................................... 10 CAPITULO 4 4 Diseño de la derivación................................................................................................................... 11 4.1 Descripción de la derivación................................................................................................... 12 4.2 Cálculo de la derivación.......................................................................................................... 12 4.3 Cálculo de las columnas y distribuidores................................................................................ 14
  4. 4. 4.4 Calculo de los diámetros de las derivaciones y columnas....................................................... 17 4.4.1 Calculo de perdida de carga por los accesorios. ............................................................. 18 CAPITULO 5 5 Calculo de diámetros provisional de columnas y distribuidores. ................................................... 25 CAPITULO 6 6 Cálculo de la potencia de la bomba................................................................................................. 33 6.1 Diámetro de la acometida....................................................................................................... 34 6.1.1 Caudal de la acometida................................................................................................... 34 6.2 Diámetro de la tubería de impulsión. ..................................................................................... 36 6.3 Diámetro de la tubería de succión.......................................................................................... 36 6.4 Volumen de agua del autoclave y Potencia de bomba........................................................... 36 CAPITULO 7 7 Diseño de la red de evacuación de aguas servidas. ......................................................................... 41 7.1 Clasificación de la red de evacuación de aguas servidas. ....................................................... 41 7.2 Diseño de la red en el departamento. .................................................................................... 42 7.3 Diseño de los colectores.......................................................................................................... 42 7.4 Calculo de la derivación en el departamento. ........................................................................ 44 7.5 Calculo de la columna de aguas servidas................................................................................ 44 7.6 Cálculo de los diámetros de colectores................................................................................... 46 7.7 Calculo de la cota de salida de la primera caja. ...................................................................... 46 Conclusiones. .......................................................................................................................................... 48 Bibliografía. ............................................................................................... ¡Error! Marcador no definido.
  5. 5. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 1 Capítulo 1 1 Antecedentes. Para este proyecto previo al examen del segundo parcial, ubicaremos un edificio en el norte de Guayaquil ciudadela “Los Samanes” 4ta Etapa, en el que consta de cinco (5) pisos con terraza, el cual tiene cocina y cuatros (4) dormitorios con baño, en cada piso del edificio tendrá tres (3) departamentos iguales. 1.1 Objetivo. Diseñar y calcular el suministro de agua potable, tanque elevado, cisterna y bomba de presión al edificio en estudio para una capacidad de 90 personas. 1.2 Ubicación del Edificio La edificación en estudio está en Avenida principal y Avenida secundaria de la ciudadela “Los Samanes” 1.3 Identificación del departamento Primeramente tenemos que ubicar en el plano de planta del departamento el trazado de la tubería, ubicándolo en lugares de menor tránsito posible, que no pase por el medio de la sala o sectores donde probablemente la tubería sufra algún inconveniente en el futuro. Una vez que tenemos identificado el sector por donde va a pasar la tubería y la columna de agua, la distribución de los tramos y su cálculo respectivo deberán ser calculados.
  6. 6. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 2 Fig.1. 1 Plano del departamento a trazar los tramos
  7. 7. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 3 CAPITULO 2 2 Terminología. Esta parte tiene por objeto definir los términos más comúnmente empleados en el sector de las instalaciones interiores de suministro de agua.  Acometida: Tubería que enlaza la instalación general del edificio con la red exterior de suministro.  Agua fría: Agua que se usa en las instalaciones de los edificios, que no ha sido sometida a ningún tratamiento de calentamiento, y que incluye tanto el agua para el consumo humano o de consumo público, suministrada a través de la red de distribución de los sistemas de abastecimiento, como el agua no apta para consumo humano que solo puede ser usada en algunas instalaciones.  Ascendentes (o montantes): Tuberías verticales que enlazan el distribuidor principal con las instalaciones interiores particulares o derivaciones colectivas.  Biocapa: Conjunto de microorganismos y residuos embebido en una capa protectora que queda adherida a una superficie.  Caudal instantáneo: Volumen de agua suministrado por unidad de tiempo.  Caudal instantáneo mínimo: Caudal instantáneo que deben recibir los aparatos sanitarios con independencia del estado de funcionamiento.  Caudal simultaneo: Caudal que se produce por el funcionamiento lógico simultaneo de aparatos de consumo o unidades de suministro.  Contadores divisionarios: Aparatos que miden los consumos particulares de cada abonado y el de cada servicio que así lo requiera en el edificio. En general se instalarán sobre las baterías.  Contador general: Aparato que mide la totalidad de los consumos producidos en el edificio.  Control: Proceso que incluye la adopción de las medidas pertinentes para solucionar un problema.  Depósito de acumulación: Depósito que servirá básicamente, en los grupos de presión, para la succión de agua por las electrobombas correspondientes sin hacerlo directamente desde la red exterior; de reserva cuando el suministro habitual sea discontinuo o insuficiente.  Derivación de aparato: Tubería que enlaza la derivación particular o una de sus ramificaciones con un aparato de consumo.  Derivación particular: Tubería que enlaza el montante con las derivaciones del aparato, directamente o a través de una ramificación.  Desinfectante: Biocida, sistema físico o físico-químico que destruye o inactiva irreversiblemente microorganismos patógenos.  Diámetro nominal: Numero convencional que sirve de referencia y forma parte de la identificación de los diversos elementos que se acoplan entre sí en una instalación, pudiéndose referir al diámetro interior o al exterior.  Distribuidor principal: Tubería que enlaza los sistemas de control de la presión y las ascendentes o derivaciones.  Espesor nominal: Número convencional que se aproxima al espesor del tubo.  Fluxor: Elemento de descarga que dispone de cierre automático y que al ser accionado permite el paso de un gran caudal durante el tiempo que permanezca accionado.
  8. 8. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 4  Fluxor: Llave, temporizada, de cierre automático que al ser abierta es capaz de proporcionar un caudal de agua abundante en un breve periodo de tiempo, empleada generalmente para sustituir el depósito de descarga en los inodoros y otros aparatos empleados en servicios de uso público.  Grupo de sobreelevación: Equipo que permite disponer de una presión mayor que la que proporciona la red de distribución.  Instalación general: Conjunto de tuberías y elementos de control y regulación que enlazan la acometida con las instalaciones interiores particulares y las derivaciones colectivas.  Instalación interior particular: parte de la instalación comprendida entre cada contador y los aparatos de consumo del abonado correspondiente Red de tuberías, llaves y dispositivos que discurren por el interior de la propiedad particular, desde la llave de paso hasta los correspondientes puntos de consumo. Estará compuesta de:  Llave de paso: que permitirá el corte de suministro a toda ella.  Derivaciones particulares: Tramo de canalización comprendido entre la llave de paso y los ramales de enlace.  Ramales de enlace: Tramos que conectan la derivación particular con los distintos puntos de consumo.  Puntos de consumo: Todo aparato o equipo individual o colectivo que requiera suministro de agua fría para su utilización directa o para su posterior conversión en ACS.  Local húmedo: Local en el que existen aparatos que consumen agua, alimentados por las derivaciones de aparato de la instalación interior particular.  Llave de paso: Llave colocada en el tubo de alimentación que pueda cortarse el paso del agua hacia el resto de la instalación interior.  Llave de registro: Llave colocada al final de la acometida para que pueda cerrarse el paso del agua hacia la instalación interior.  Mantenimiento: Conjunto de operaciones necesarias para asegurar un elevado rendimiento energético, seguridad de servicio y defensa del medio ambiente durante el funcionamiento de una instalación.  Pasamuros: Orificio que se practica en el muro de un cerramiento del edificio para el paso de una tubería, de modo que ésta quede suelta y permita la libre dilatación.  Perdida de carga: Caída de presión de un fluido, distribuida y localizada, en su paso a través de un aparato o desde un punto a otro de una canalización.  Presión de prueba: Presión manométrica a la que se debe someter a un aparato o una instalación para comprobar su estanqueidad.  Presión de servicio: Presión manométrica del suministro de agua a la instalación en régimen estacionario.  Presión nominal: Número convencional que coincide con la presión máxima de trabajo a 20º C.  Prevención: Conjunto de acciones o medidas adoptadas o previstas con el fin de evitar o disminuir los riesgos.  Temperatura de servicio: Es la temperatura prevista para el fluido durante el funcionamiento de la instalación.  Tubería: Canalización por la que fluye un fluido en fase líquida, un vapor o un gas comprimido.
  9. 9. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 5  Tubo de alimentación: Tubería que enlaza la llave de corte general y los sistemas de control y regulación de la presión o el distribuidor principal.  Tramo: Longitud de tubería que vincula dos nudos de la red.  Válvula: Aparato que sirva para interrumpir o regular la circulación de un fluido por medio de un obturador maniobrado del exterior, manual o automáticamente.  Válvula de retención: Dispositivo que impide automáticamente el paso de un fluido en sentido contrario al normal funcionamiento de la misma.  Válvula de seguridad: Dispositivo que se abre automáticamente cuando la presión en el interior del circuito sube por encima del valor tarado, descargando el exceso de presión a la atmósfera. Su escape será reconducido al desagüe. 2.1 Tablas de cálculo. Fig. 2. 1 Tabla de gasto unitario por pieza sanitaria Fig.2. 2 Tabla de gasto en derivaciones para cuarto de baños y viviendas LA VA B O 0,10 B A ÑO 0,20 D UC H A 0,10 B ID É 0,10 W.C . C ON D EP OSIT O 0,10 W.C . C ON F LUXÓM ET R O 2,00 F R EGA D ER O D E VIVIEN D A 0,15 F R EGA D ER O D E R EST A UR A N T E 0,30 LA VA D ER O D E R OP A 0,20 G A ST O M I N I M O D E C A D A G R I F O E N l t / s g . APARATO SANITARIO 0,30 0,40 0,60 A P A R A T OS SER VID OS P OR LA D ER IVA C ION . A P A R A T OS A C ON SID ER A R EN F UN C ION A M IEN T O SIM ULT A N EO. GA ST OS EN lt./ sg. U N C U A R TO D E B A Ñ O. PILA D EL B A Ñ O Y LA V A B O. U N C U A R TO D E B A Ñ O, U N A C OC IN A Y U N A SEO D E EER V IC IO. PILA D EL B A Ñ O, FR EGA D ER O Y W .C . 0,45 D OS C U A R TOS D E B A Ñ O. LA S PILA S D E B A Ñ OS. TR ES C U A R TO D E B A Ñ O, TR ES C OC IN A Y TR ES A SEOS D E EER V IC IO. D OS PILA S D E B A Ñ OS, U N LA V A B O, U N FR EGA D ER O Y U N W .C . D E SER V IC IO 0,75 D OS C U A R TO D E B A Ñ O, D OS C OC IN A Y D OS A SEOS D E EER V IC IO. LA S PILA S D E B A Ñ OS, U N FR EGA D ER O Y U N W .C . D E SER V IC IO 0,65 TR ES C U A R TOS D E B A Ñ O. D OS PILA S D E B A Ñ OS Y 2 LA V A B OS
  10. 10. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 6 Capítulo 3 3 Calculo de tanque elevado. 3.1 Consumo horario. Debemos establecer la cantidad de habitantes que tendrá el edificio, 1 cuarto doble y 3 sencillos da un total de 5 personas por departamento, 3 departamentos por piso por 6 pisos (PB y 5 PA). El edifico está destinado para 90 habitantes en total, por lo que el diseño es en base al tipo de consumo tiene los habitantes del edificio y al nivel socioeconómico que afrontan, el edificio va a ser destinado para personas de clase media alta el consumo promedio seria en el orden de 200 lt/hab. Tabla 3. 1 Consumo máximo y consumo acumulado del edificio HORA 0 - 1 1 - 2 2 - 3 3 - 4 4 - 5 5 - 6 6 - 7 7 - 8 8 - 9 9 - 10 10 - 11 11 - 12 12 - 13 13 - 14 14 - 15 15 - 16 16 - 17 17 - 18 18 - 19 19 - 20 20 - 21 21 - 22 22 - 23 23 - 24 70 525,00 17475,00 70 525,00 18000,00 160 1200,00 16425,00 70 525,00 16950,00 160 1200,00 14025,00 160 1200,00 15225,00 120 900,00 11925,00 120 900,00 12825,00 30 225,00 10800,00 30 225,00 11025,00 240 1800,00 8775,00 240 1800,00 10575,00 120 900,00 6075,00 120 900,00 6975,00 160 1200,00 5175,00 160 1200,00 2775,00 160 1200,00 3975,00 30 225,00 1350,00 30 225,00 1575,00 30 225,00 900,00 30 225,00 1125,00 30 225,00 450,00 30 225,00 675,00 % CONSUMO CONSUMO HORARIO CONSUMO ACUMULADO 30 225,00 225,00
  11. 11. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 7 3.2 Gráfica de consumo. Con los datos de la tabla anterior podemos graficar el consumo promedio que tienen los habitantes del edificio en el cual se determina el total de consumo de agua. La cantidad de picos altos que tenemos en la gráfica son tres (3): 1RA PUNTA 7:00 - 10:00 3h 2da PUNTA 12:00 - 14:00 2h 3ra PUNTA 18:00 - 21:00 3h Esto nos da un total de 8 horas 3.3 Determinación de caudal. Del gasto diario ya determinado anteriormente 18000 lt/diax (1 dia / 24horas) = 750 lt/h lt/dia 2250 lt/h x 1 hora lt 8 horas 3600 seg seg 18000 = = 0,625
  12. 12. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 8 3.4 Determinación del Tanque elevado. DETERMINAR VOLUMEN DE TANQUE Consumo entre hojas pico 1 -2 Consumo entre hojas pico 1 -2 21 - 22 = 525,00 10 - 11 = 900,00 22 - 23 = 525,00 11 - 12 = 900,00 23 - 24 = 525,00 Consumo entre hojas pico 1 -2 0 - 1 = 225,00 14 - 15 = 225,00 1 - 2 = 225,00 15 - 16 = 225,00 2 - 3 = 225,00 16 - 17 = 900,00 3 - 4 = 225,00 17 - 18 = 900,00 4 - 5 = 225,00 5 - 6 = 225,00 6 - 7 = 225,00 3150,00 lt 2250,00 lt 1800,00 lt consumo mayor 3150,00 lt 787,5 lt Factor de seguridad 25% 3937,50 lt LADOS DEL TANQUE 3,9375 = 1,650 PROFUNDIDAD DEL TANQUE = 1,446 2,7225 CAPACIDAD DEL TANQUE = 3,938 m3 1,6500 3,9375 0,30 1,446 1,65 1,65 20000BB
  13. 13. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 9 3.5 Determinación de caudal. Esta gráfica se obtiene de los consumos máximos horarios, la línea verde es el consumo promedio que hay en el edificio hora x hora eso da un línea recta, la línea roja es el consumo máximo y mínimo que se obtuvo de la tabla A= 1575 AA'= 3675 6 - 7 A'= 5250 BB'= 675 V = AA' + BB' B= 15750 20 - 21 B'= 16425 V = 3675 + 675 V = 4,350m3
  14. 14. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 10 3.6 Determinación de la cisterna. Medidas finales de la cisterna: 1,47m x 1,97 m x 2,00 m
  15. 15. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 11 Capítulo 4 4 Diseño de la derivación. Para el diseño de la derivación primero ubicaremos en el plano la columna de agua y el trazado de la tubería, luego procederemos a enumerar los tramos desde el más lejano de la columna hacia la columna Fig.4. 1 Trazado de tubería en el departamento
  16. 16. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 12 4.1 Descripción de la derivación Una vez ubicado la columna de agua y dado el trazado de la tubería la enumeramos de la siguiente forma: Tramo 1: desde la tina de baño hasta al inodoro con depósito. Tramo 2: desde el inodoro con depósito hasta al lavabo. Tramo 3: desde el lavabo hasta el desvío. Tramo 4: desde la tina de baño hasta al inodoro con depósito. Tramo 5: desde el inodoro con depósito hasta al lavabo. Tramo 6: desde el lavabo hasta el desvío. Tramo 7: desde el desvío del baño hasta al desvío del baño. Tramo 8: desde la tina de baño hasta al inodoro con depósito. Tramo 9: desde el inodoro con depósito hasta al lavabo. Tramo 10: desde el lavabo hasta el desvío. Tramo 11: desde el desvío del baño hasta al desvío del baño. Tramo 12: desde la tina de baño hasta al inodoro con depósito. Tramo 13: desde el inodoro con depósito hasta al lavabo. Tramo 14: desde el lavabo hasta el desvío. Tramo 15: desde el desvío del baño hasta al desvío de la cocina. Tramo 16: desde el desvío de la cocina hasta al fregadero. Tramo 17: desde el desvío de la cocina hasta la columna. 4.2 Cálculo de la derivación. Una vez descrita la derivación en cada tramo, procederemos con el cálculo simultáneo de la derivación: 1. Calcularemos por cada tramo el gasto simultáneo de las piezas sanitarias. 2. En la tabla de cálculo anotaremos el gasto mínimo de los aparatos corrientes qs. 3. Como coeficiente de simultaneidad (k) usaremos la fórmula √ . 4. En los tramos 7, 11, 15 y 17 los gastos de simultaneidad no pueden ser menores en caso de serlo anotaremos del gasto anterior.
  17. 17. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 13 5. Para calcular el gasto en un tramo multiplicaremos la cantidad de piezas sanitarias por el gasto mínimo corriente por el coeficiente de simultaneidad, en caso de dos o más piezas sanitarias se sumaran cada gasto simultáneo. Fig.4. 2 Tabla de cálculo de la derivación Hemos obtenido que el gasto simultáneo del departamento es de 0,39 lt/seg, como cada piso tiene tres departamentos serán un total de 3 columnas descendentes que tiene derivaciones de 0,39 lt/seg en cada piso. En el cálculo del gasto de las derivaciones, se deberá verifica el tipo accesorio con el que cuenta el baño, si la derivación tiene o no inodoros con deposito o con fluxor; la diferencia entre los dos inodoros es su gasto unitario, el inodoro con deposito tiene un gasto de 0,10 lt/seg y el inodoro con fluxor tiene un gasto unitario de 2 lt/seg. TRAMO PIEZA SANITARIA UNIDADES TOTAL qs k Qt 1 TB 1 0,20 1,00 0,20 2 TB,ID 2 0,30 1,00 0,30 3 TB,ID,L 3 0,30 0,71 0,21 4 TB 1 0,20 1,00 0,20 5 TB,ID 2 0,30 1,00 0,30 6 TB,ID,L 3 0,30 0,71 0,21 7 TB,ID,L 6 0,60 0,45 0,27 8 TB 1 0,20 1,00 0,20 9 TB,ID 2 0,30 1,00 0,30 10 TB,ID,L 3 0,30 0,71 0,21 11 TB,ID,L 9 0,90 0,35 0,32 12 TB 1 0,20 1,00 0,20 13 TB,ID 2 0,30 1,00 0,30 14 TB,ID,L 3 0,30 0,71 0,21 15 TB,ID,L 12 1,20 0,30 0,36 16 FR 1 0,15 1,00 0,15 17 TB,ID,L,FR 13 1,35 0,29 0,39
  18. 18. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 14 Fig.4. 3 Plano isométrico de la derivación y ubicación de la columna de agua 4.3 Cálculo de las columnas y distribuidores. En la gráfica que vemos a continuación determinaremos el gasto simultáneo de las columnas y distribuidores que se conectan al tanque elevado ubicado en la terraza del edificio. Existen 3 columnas descendentes que alimentan a los departamentos de cada piso y planta baja, cabe indicar que en la terraza no existe pieza sanitaria ni llave de jardín o algo parecido, las columnas las denominaremos con letras alfabéticas A, B y C. Los tramos de las columnas se enumeran de la misma forma que en la derivación, desde el más alejado del tanque elevado hacia el mismo, en la gráfica que está a continuación vemos que existen un total de 20 tramos, y procederemos a calcular en la tabla de columnas y derivaciones.
  19. 19. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 15 Fig.4. 4 Diseño de las columnas descendentes y enumeradas por tramos En el cálculo del gasto de las columnas y sus distribuidores, se deberá verifica el tipo accesorio con el que cuenta la derivación, si la derivación tiene o no inodoros con deposito o con fluxor; la diferencia entre los dos inodoros es su gasto unitario, el inodoro con deposito tiene un gasto de 0,10 lt/seg y el inodoro con fluxor tiene un gasto unitario de 2 lt/seg. El cálculo se procede de la siguiente manera: 1. Se calcula cada grupo (derivación) de su gasto simultáneo total 2. Cuando hay 2 o más grupos se sumará sus gastos simultáneos como gasto de grupo. 3. El coeficiente de simultaneidad se utilizara según la tabla de columnas o distribuidores. 4. El gasto total de cada tramo no deberá ser menor que el anterior, en caso de serlo se anotara el gasto superior
  20. 20. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 16 Fig.4. 5 Tabla de coeficiente simultaneidad para columnas y distribuidores. Fig.4. 6 Tabla de cálculo del gasto simultaneo de las columnas. 1 2 3 4 5 6 8 10 20 100 90 85 80 75 70 64 55 50 100 80 65 55 50 44 35 27 20 43 38 35 33 32 31 30 27 25 14 10 9 8 7 5 4 3 2 100050 75 100 150 200 500 TANTO POR CIENTO SIMULTANEIDAD a) W.C. CON DEPOSITO b) W.C. CON FLUXOMETRO NUMERO DE GRUPOS POR APARATOS SERVIDOS POR TRAMOS 30 40 NUMERO DE GRUPOS POR APARATOS SERVIDOS POR TRAMOS TANTO POR CIENTO SIMULTANEIDAD a) W.C. CON DEPOSITO b) W.C. CON FLUXOMETRO ELEMENTOS TRAMOS S GASTOS GRUPOS N° GRUPOS K qs COLUMNA 1 0,39 1 1,00 0,39 A 2 0,78 2 0,90 0,70 3 1,17 3 0,85 0,99 4 1,56 4 0,80 1,25 5 1,95 5 0,75 1,46 DISTRIBUIDOR 6 4,68 6 0,70 3,27 COLUMNA 7 0,39 1 1,00 0,39 B 8 0,78 2 0,90 0,70 9 1,17 3 0,85 0,99 10 1,56 4 0,80 1,25 11 1,95 5 0,75 1,46 12 4,68 6 0,70 3,27 DISTRIBUIDOR 13 9,35 12 0,54 5,05 COLUMNA 14 0,39 1 1,00 0,39 B 15 0,78 2 0,90 0,70 16 1,17 3 0,85 0,99 17 1,56 4 0,80 1,25 18 1,95 5 0,75 1,46 19 4,68 6 0,70 3,27 DISTRIBUIDOR 20 14,03 18 0,51 7,16
  21. 21. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 17 4.4 Calculo de los diámetros de las derivaciones y columnas. Primero se tiene que establecer el desnivel para obtener el rango de velocidad que contará cada piso, cada piso tiene 3,25 m de altura con una losa de 25 cm, el edificio tiene una altura total de 21m. La torre que sostiene el tanque elevado está a una altura de 1,84 metros si tomamos la base del tanque y el reservorio del tanque de 0,80 cm sumando la distancia del punto más elevado del departamento (llave del fregadero 1,20 m), en el piso alto (5PA) nos da una diferencia de 4,94m; por lo tanto tenemos lo siguiente: Fig.4. 7 Distancia entre la última derivación y el tanque elevado Con esos desniveles podemos determinar el rango de velocidad de cada piso, y tenemos la siguiente tabla: Por lo tanto tenemos un desnivel de 4,94 con un rango de velocidad de 0,60 – 1,00 01 - 04 04 - 10 10 - 20 > 20 RANGO DE VELOCIDADES (m/seg) DESNIVEL (m) 0,50 - 0,60 0,60 - 1,00 1,00 - 1,50 1,00 - 2,00
  22. 22. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 18 4.4.1 Calculo de perdida de carga por los accesorios. Los valores de la tabla a continuación se lo obtienen del rango y las medidas del plano de cada tramo: Fig.4. 8 Tabla de cálculo de diámetro de tubería Ahora se debe encontrar los valores de k de cada tramo: Fig.4. 9 Tabla de valores de coeficientes por el diámetro de los accesorios TRAMO q v Φ J L R 1 0,20 0,995 1/2 0,1610 0,56 0,0902 2 0,30 0,954 3/4 0,1130 0,90 0,1017 3 0,21 0,753 1 0,0535 6,38 0,3413 4 0,20 0,995 1/2 0,1610 1,00 0,1610 5 0,30 0,954 3/4 0,1130 0,40 0,0452 6 0,21 0,753 1 0,0535 3,93 0,2103 7 0,27 0,833 1 1/4 0,0437 4,00 0,1748 8 0,20 0,995 1/2 0,1610 1,00 0,1610 9 0,30 0,954 3/4 0,1130 0,40 0,0452 10 0,21 0,753 1 0,0535 4,84 0,2589 11 0,32 0,884 1 1/4 0,0488 5,32 0,2596 12 0,20 0,995 1/2 0,1610 1,40 0,2254 13 0,30 0,954 3/4 0,1130 0,56 0,0633 14 0,21 0,753 1 0,0535 6,23 0,3333 15 0,36 0,956 1 1/4 0,0562 3,64 0,2046 16 0,15 0,746 1/2 0,0966 2,83 0,2734 17 0,39 0,818 1 1/2 0,0351 7,50 0,2631 3/8" - 1/2" 3/4" - 1" 1 1/4" - 4" 1,5 1 0,5 0 0 0 2 1,5 1 1 1 1 0,5 0,5 0,5 1 1 1 1,5 1,5 1,5 3 3 3 PASO DIRECTO PASO DERIVACION CONFLUENCIA TEE CLASE DE RESISTENCIA CURVA DE 90° ( r < 5D ) CURVA DE 90° ( r > 5D ) CODO 90° AUMENTO DE SECCION DISMINUCION DE SECCION
  23. 23. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 19 TRAMO 1 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 1/2" 1 2 2 TEE 1/2" PD 1 1 1 REDUCTOR 3/4"A 1/2" 1 0,5 0,5 ∑K 3,5 TRAMO 2 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE 3/4" PD 1 1 1 CODO 3/4" 2 2 4 REDUCTOR 1" A 3/4" 1 0,5 0,5 ∑K 5,5 TRAMO 3 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL REDUCTOR 1 1/4" A 1" 1 0,5 0,5 TEE DV 1 1/4" 1 1,5 1,5 CODO 1" 4 1,5 6 ∑K 8,0
  24. 24. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 20 TRAMO 4 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 1/2" 1 2 2 TEE 1/2" PD 1 1 1 REDUCTOR 3/4"A 1/2" 1 0,5 0,5 ∑K 3,5 TRAMO 5 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE 3/4" PD 1 1 1 REDUCTOR 1" A 3/4" 1 0,5 0,5 ∑K 1,5 TRAMO 6 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL REDUCTOR 1 1/4" A 1" 1 0,5 0,5 TEE DV 1 1/4" 1 1,5 1,5 CODO 1" 1 1,5 1,5 ∑K 3,5
  25. 25. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 21 TRAMO 7 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE DV 1 1/4" 1 1,5 1,5 ∑K 1,5 TRAMO 8 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 1/2" 1 1,5 1,5 TEE PD 1/2" 1 1 1 ∑K 2,5 TRAMO 9 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL REDUCTOR 3/4" A 1/2" 1 0,5 1,5 TEE PD 3/4" 1 1 1 ∑K 2,5 TRAMO 10 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL REDUCTOR DE 11/4" A 1" 1 0,5 0,5 CODO 1" 2 1 2 TEE PD 1 1/4" 1 1,5 1,5 ∑K 4
  26. 26. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 22 TRAMO 11 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE DV 1 1/4" 1 1,5 1,5 ∑K 1,5 TRAMO 12 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 1" 1 1,5 1,5 TEE PD 1/2" 1 1 1 REDUCTOR DE 3/4" A 1/2" 1 0,5 0,5 ∑K 3 TRAMO 13 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL REDUCTOR DE 1" A 3/4" 1 0,5 0,5 TEE PD 3/4" 1 1 1 ∑K 1,5
  27. 27. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 23 TRAMO 14 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/4" 1 1 1 REDUCTOR DE 11/4" A 1" 1 0,5 0,5 CODO 1" 1 1,5 1,5 ∑K 3 TRAMO 15 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE DV 1 1/2" 1 1,5 1,5 REDUCTOR DE 11/2"A 11/4" 1 0,5 0,5 ∑K 2 TRAMO 16 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 1/2" 2 2 4 TEE DV 1 1/2" 1 1,5 1,5 REDUCTOR DE 11/2"A 1/2" 2 0,5 1 ∑K 6,5
  28. 28. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 24 TRAMO 17 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE DV 1 1/2" 1 1,5 1,5 ∑K 1,5 Para el valor de λ2 tenemos las llaves de las tinas de baño en los tramos 3, 6, 10, 14 y 16; la tabla completamos y obtenemos lo siguiente: Fig.4. 10 Tabla completa de diámetros y pérdidas de cargas por accesorios La sumatoria de pérdida de carga es de 5,3829 m TRAMO q v Φ J L R SK l l(2) l(3) e(R+el) 1 0,20 0,995 1/2 0,1610 0,56 0,0902 3,5 0,1766 0 0 0,2668 2 0,30 0,954 3/4 0,1130 0,90 0,1017 5,5 0,2551 0 0 0,3568 3 0,21 0,753 1 0,0535 6,38 0,3413 8 0,2312 0,0107 0 0,5832 4 0,20 0,995 1/2 0,1610 1,00 0,1610 3,5 0,1766 0 0 0,3376 5 0,30 0,954 3/4 0,1130 0,40 0,0452 1,5 0,0696 0 0 0,1148 6 0,21 0,753 1 0,0535 3,93 0,2103 3,5 0,1011 0,0107 0 0,3221 7 0,27 0,833 1 1/4 0,0437 4,00 0,1748 1,5 0,0530 0 0 0,2278 8 0,20 0,995 1/2 0,1610 1,00 0,1610 2,5 0,1261 0 0 0,2871 9 0,30 0,954 3/4 0,1130 0,40 0,0452 2,5 0,1160 0 0 0,1612 10 0,21 0,753 1 0,0535 4,84 0,2589 4 0,1156 0,0107 0 0,3852 11 0,32 0,884 1 1/4 0,0488 5,32 0,2596 1,5 0,0597 0 0 0,3194 12 0,20 0,995 1/2 0,1610 1,40 0,2254 3 0,1514 0 0 0,3768 13 0,30 0,954 3/4 0,1130 0,56 0,0633 1,5 0,0696 0 0 0,1329 14 0,21 0,753 1 0,0535 6,23 0,3333 3 0,0867 0,0107 0 0,4307 15 0,36 0,956 1 1/4 0,0562 3,64 0,2046 2 0,0932 0 0 0,2978 16 0,15 0,746 1/2 0,0966 2,83 0,2734 6,5 0,1844 0,0107 0 0,4684 17 0,39 0,818 1 1/2 0,0351 7,50 0,2631 1,5 0,0511 0 0 0,3142
  29. 29. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 25 Capítulo 5 5 Calculo de diámetros provisional de columnas y distribuidores. Una vez calculados los diámetros en la derivación y su pérdida de carga por los accesorios procederemos a calcular los diámetros en las columnas y sus distribuidores en la siguiente tabla. Fig.5. 1 Tabla de cálculo para diámetros de columnas y distribuidores De la misma forma que en las derivaciones procederemos a calcular las pérdidas de cargas en las columnas y distribuidores. TRAMO q v Φ J L R 1 0,39 0,734 1 0,051 3,25 0,1671 2 0,70 0,729 1 1/4 0,035 3,25 0,1125 3 0,99 1,040 1 1/4 0,065 3,25 0,2103 4 1,25 0,946 1 1/2 0,045 3,25 0,1476 5 1,46 0,055 1 1/2 1,060 3,25 3,4450 6 3,27 0,034 2 1/4 0,993 4,70 4,6671 7 0,39 0,734 1 0,051 3,25 0,1671 8 0,70 0,729 1 1/4 0,035 3,25 0,1125 9 0,99 1,040 1 1/4 0,065 3,25 0,2103 10 1,25 0,946 1 1/2 0,045 3,25 0,1476 11 1,46 0,055 1 1/2 1,060 3,25 3,4450 12 3,27 0,034 2 1/4 0,993 3,25 3,2273 13 5,05 0,995 3 0,022 4,70 0,1015 14 0,39 0,734 1 0,051 3,25 0,1671 15 0,70 0,729 1 1/4 0,035 3,25 0,1125 16 0,99 1,040 1 1/4 0,065 3,25 0,2103 17 1,25 0,946 1 1/2 0,045 3,25 0,1476 18 1,46 0,055 1 1/2 1,060 3,25 3,4450 19 3,27 0,034 2 1/4 0,993 3,25 3,2273 20 7,16 0,808 4 0,011 4,70 0,0498
  30. 30. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 26 En lo siguiente que se realiza es la perdida de carga por accesorios en los tramos de las columnas y distribuidores, como en las derivaciones de la tabla anterior. COLUMNA A
  31. 31. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 27 TRAMO 1 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 1" 1 1,5 1,5 TEE PD 11/4" 1 1,5 1,5 REDUCTOR DE 11/4"A 1" 1 0,5 0,5 ∑K 3,5 TRAMO 2 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/2" 1 1,5 1,5 ∑K 1,5 TRAMO 3 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/2" 1 1,5 1,5 REDUCTOR DE 11/2"A 11/4" 1 0,5 0,5 ∑K 2 TRAMO 4 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/2" 1 1,5 1,5 ∑K 1,5 TRAMO 5 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 2 1/4" 1 1,5 1,5 REDUCTOR DE 21/4"A 11/2" 1 0,5 0,5 ∑K 2 TRAMO 6 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 2 1/4" 1 1 1 TEE PD 3" 1 1,5 1,5 REDUCTOR DE 3"A 21/4" 1 0,5 0,5 ∑K 3
  32. 32. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 28 COLUMNA B TRAMO 7 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 1" 1 1,5 1,5 TEE PD 11/4" 1 1,5 1,5 REDUCTOR DE 11/4"A 1" 1 0,5 0,5 ∑K 3,5 TRAMO 8 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/2" 1 1,5 1,5 ∑K 1,5 TRAMO 9 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/2" 1 1,5 1,5 REDUCTOR DE 11/2"A 11/4" 1 0,5 0,5 ∑K 2
  33. 33. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 29 TRAMO 10 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/2" 1 1,5 1,5 ∑K 1,5 TRAMO 11 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 2 1/4" 1 1,5 1,5 REDUCTOR DE 21/4"A 11/2" 1 0,5 0,5 ∑K 2 TRAMO 12 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 2 1/4" 1 1 1 TEE PD 3" 1 1,5 1,5 REDUCTOR DE 3"A 21/4" 1 0,5 0,5 ∑K 3 TRAMO 13 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 4" 1 1,5 1,5 REDUCTOR DE 4"A 3" 1 0,5 0,5 ∑K 2
  34. 34. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 30 COLUMNA C TRAMO 14 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 1" 1 1,5 1,5 TEE PD 11/4" 1 1,5 1,5 REDUCTOR DE 11/4"A 1" 1 0,5 0,5 ∑K 3,5 TRAMO 15 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/2" 1 1,5 1,5 ∑K 1,5 TRAMO 16 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/2" 1 1,5 1,5 REDUCTOR DE 11/2"A 11/4" 1 0,5 0,5 ∑K 2
  35. 35. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 31 TRAMO 17 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/2" 1 1,5 1,5 ∑K 1,5 TRAMO 18 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 2 1/4" 1 1,5 1,5 REDUCTOR DE 21/4"A 11/2" 1 0,5 0,5 ∑K 2 TRAMO 19 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 2 1/4" 1 1 1 TEE PD 3" 1 1,5 1,5 REDUCTOR DE 3"A 21/4" 1 0,5 0,5 ∑K 3 TRAMO 20 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 4" 1 1,5 1,5 REDUCTOR DE 4"A 2 1/4" 1 0,5 0,5 CODO 4” 2 1 2 ∑K 4 En cada distribuidor (tramos 6, 13 y 20) por algún problema en la columna se colocará una llave de control, por lo que en la tabla será l2: Tramo 6 Tramo 13 Tramo 20 l2= 0,993x0,4= 0,3972 l2= 0,993x0,5= 0,4965 l2= 0,993x0,7= 0,6951
  36. 36. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 32 Una vez obtenidos los valores, tendremos la siguiente tabla de cálculo: La sumatoria de perdida es de 26,29 m TRAMO q v Φ J L R SK l l(2) l(3) e(R+el) 1 0,39 0,734 1 0,051 3,25 0,1671 3,5 0,0960 0 0 0,263 2 0,70 0,729 1 1/4 0,035 3,25 0,1125 1,5 0,0406 0 0 0,153 3 0,99 1,040 1 1/4 0,065 3,25 0,2103 2 0,1103 0 0 0,321 4 1,25 0,946 1 1/2 0,045 3,25 0,1476 1,5 0,0684 0 0 0,216 5 1,46 0,055 1 1/2 1,060 3,25 3,4450 2 0,0003 0 0 3,445 6 3,27 0,034 2 1/4 0,993 4,70 4,6671 3 0,0002 0,3972 0 5,064 7 0,39 0,734 1 0,051 3,25 0,1671 3,5 0,0960 0 0 0,263 8 0,70 0,729 1 1/4 0,035 3,25 0,1125 1,5 0,0406 0 0 0,153 9 0,99 1,040 1 1/4 0,065 3,25 0,2103 2 0,1103 0 0 0,321 10 1,25 0,946 1 1/2 0,045 3,25 0,1476 1,5 0,0684 0 0 0,216 11 1,46 0,055 1 1/2 1,060 3,25 3,4450 2 0,0003 0 0 3,445 12 3,27 0,034 2 1/4 0,993 3,25 3,2273 3 0,0002 0 0 3,227 13 5,05 0,995 3 0,022 4,70 0,1015 2 0,1009 0,4965 0 0,699 14 0,39 0,734 1 0,051 3,25 0,1671 3,5 0,0960 0 0 0,263 15 0,70 0,729 1 1/4 0,035 3,25 0,1125 1,5 0,0406 0 0 0,153 16 0,99 1,040 1 1/4 0,065 3,25 0,2103 2 0,1103 0 0 0,321 17 1,25 0,946 1 1/2 0,045 3,25 0,1476 1,5 0,0684 0 0 0,216 18 1,46 0,055 1 1/2 1,060 3,25 3,4450 2 0,0003 0 0 3,445 19 3,27 0,034 2 1/4 0,993 3,25 3,2273 3 0,0002 0 0 3,227 20 7,16 0,808 4 0,011 4,70 0,0498 4 0,1331 0,6951 0 0,878
  37. 37. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 33 Capítulo 6 6 Cálculo de la potencia de la bomba. Para la bomba tenemos que revisar las condiciones de diseño V<2 m/seg Φi < Φs Φi diámetro de impulsión Φs diámetro de succión
  38. 38. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 34 6.1 Diámetro de la acometida. Consumo total diario 6.1.1 Caudal de la acometida. Condición de diseño ⁄ Como en la tabla no tenemos ese caudal procederemos a interpolar Q v Φ J 1,50 1,5600 1 ¼” 0,1300 1,5625 1,6244 0,1388 1,6 1,663 0,1440 JUSTIFICACION TECNICA Cant k Collarín de derivación / tee de derivación 1 1,5 = 1,5 Codo 1X90° 4 1 = 4,0 Sumatoria 5,5m l1=
  39. 39. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 35 Cant k Válvula de control 2 0,2 = 0,4 Codo 1X45° 1 0,5 = 0,5 Sumatoria 0,9m Ll2= Contador 1 ¼” Q= 1,5625 Lt/seg = 5,625 m3 /h Ll3= 3,2 m.c.a. Φ= 1 ¼” = 31,75 mm R= J * L R= S(R + Sl) = 0,73968 + 0,12492 + 3,2 + 1,159 = 5,224 La presion en el sector es de 15,5 atm transformando a m.c.a nos da 10,897 m.c.a. 10,897 5,224 1,78 3,893 m.c.a. que corresponde a la altura piezometrica Que nos indica que la presión es suficiente para llenar la cisterna
  40. 40. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 36 6.2 Diámetro de la tubería de impulsión. ⁄ En la tabla tenemos el caudal de 3,75 por lo que no es necesario interpolar para hallar v y J ⁄ ⁄ 6.3 Diámetro de la tubería de succión. ⁄ En la tabla tenemos el caudal de 3,75 por lo que no es necesario interpolar para hallar v y J ⁄ ⁄ 6.4 Volumen de agua del autoclave y Potencia de bomba. Para determinar el volumen de agua tomaremos los siguientes datos: Consumo medio horario: 1,3 x 200 = 260 lt/hab.dia Consumo por hora: 260/8 = 32,50 lt/hab.hora Considerando en min: 32,50/60 = 0,54167 lt/hab.min El consumo máximo por minuto será: 1,2x0,54167 = 0,65
  41. 41. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 37 El consumo máximo para todos los habitantes (90 personas): 0,65x90 = 58,5 lt/min La potencia de bomba con una eficiencia del 75% será:
  42. 42. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 38 ls Cant k Codo 3”x90 1 1 = 1 Válvula de pie 3” 1 20 = 20 l1= l2= ls =l1 + l2 = 0,2864 m.c.a. li cant k Codo 2”x90 2 1 = 2 Válvula retención liviana 2” 1 x 4,2 = 4,2 Válvula de compuerta 2” 1 x 0,4 = 0,4 6,4 l1= l2= ls =l1 + l2 = 0,9643 m.c.a.
  43. 43. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 39 Caudal máximo Q máx =58,5 lt/min = 0,975 lt/seg Z1 = 21,01 m (Hi + Hs) verificando la figura. Presión requerida = 16,25 m.c.a. Presiones requerida de trabajo Pb = Z1 + P requerida = 21,01 + 16,25 = 37,26 m.c.a. Pb = 3,61 atm. Pa = 5,44 atm. Volumen real del autoclave con compresor Volumen útil del autoclave con compresor Volumen de aire después de compresión
  44. 44. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 40 Volumen de agua introducida Estos datos indican que el tanque de presión será de 60 a 80 psi de presión o 42 a 56,2 m.c.a. con una capacidad máxima de agua 146,5 litros La potencia de bomba será: La bomba con la que trabajara el sistema de agua potable será de 0,60 HP (caballo de fuerza).
  45. 45. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 41 Capítulo 7 7 Diseño de la red de evacuación de aguas servidas. Es el conjunto de tuberías y accesorios que recogen de los aparatos sanitarios y lo aleja lo más rápido posible de la edificación. De lo cual es se deben cumplir ciertas condiciones: 1) Evacuar rápidamente las aguas alejándola de los aparatos sanitarios. 2) Impedir el paso de aire y olores de las tuberías al interior del departamento. 3) Las tuberías deben ser duraderas y flexible para asimilar los ligeros movimientos que se producen en la edificación. 4) Las tuberías deben ser permeables 5) El material de las tuberías deben resistir la acción corrosiva de las aguas vertidas en ella. 7.1 Clasificación de la red de evacuación de aguas servidas. La red de distribución se clasifica en 3 clases Instalaciones de primera clase.- Corresponden a instalaciones de viviendas, departamentos. Instalaciones de segunda clase.- Corresponde a instalaciones de servicio público tales como oficinas, ministerios, o sea son aparatos utilizados por un grupo limitado de personas. Instalaciones de tercera clase.- Corresponden a instalaciones públicas donde no hay limitaciones de personas ni el número de usos o en edificios donde se usan muy frecuentemente los aparatos y no hay mayor cuidado. En el departamento en estudio calcularemos con la tabla de unidades de descarga y diámetros en la fila de primera clase, dado que es un edificio destinado para vivienda.
  46. 46. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 42 7.2 Diseño de la red en el departamento. Dentro del departamento se debe verificar que la instalación del inodoro deberá ser directa con la bajante y las demás conexiones se unirán en un ángulo de 45°, para evitar taponamientos o estancamientos que causarían inconvenientes desagradables. A continuación el plano planta del departamento con la ubicación de las guías de la red de aguas servidas. Ver plano pág. 43. 7.3 Diseño de los colectores. En los colectores procederemos en dos tramos para no tener inconvenientes futuros en la red de aguas servidas, en el centro del edificio se divide los tramos y en el espacio de mantenimiento destinado para este tipo de instalación se colocaran caja de registro a cada 4,5 metros de distancia hasta llegar a la red pública directamente. Ver plano pág. 43. 1RA 2da 3ra 1RA 2da 3ra LAVAMANOS 1 2 2 35 35 35 INODORO 4 5 6 80 80 80 T. BAÑO 3 4 4 40 50 50 BIDE 2 2 2 35 35 35 DUCHA 2 3 3 40 50 50 URINARIO SUSPENDIDO 2 2 2 40 40 40 URINARIO VERTICAL 2 4 4 40 50 50 FREGADERO VIVIENDA 3 4 4 40 50 50 FREGADERO RESTAURANTE 3 8 8 40 80 80 LAVADERO DE ROPA 3 3 6 40 40 50 CLASE CLASE U.D. Φ mm. CLASE DE APARATO
  47. 47. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 43
  48. 48. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 44 7.4 Calculo de la derivación en el departamento. En el plano de la página 42, observamos 4 bajantes para cada departamento y procedemos a calcular la derivación con una pendiente de 1%, en la siguiente tabla: El tramo principal será del inodoro hasta la conexión con la bajante y se adopta el diámetro de 4 pulgadas o 110 mm, las demás serán de 2 pulgadas o 50 mm. 7.5 Calculo de la columna de aguas servidas. Para calcular las columnas en cada piso ya hemos determinado la cantidad de unidades de descarga que llega en cada columna Columna A: 7 U.D. Columna B: 7 U.D. Columna C: 7 U.D. Columna D: 7 U.D. Columna E: 3 U.D. TRAMOS # U.D. p% ΦCALCULADO mm Φ ADOPTADO mm A1 1 35 50 A2 4 50 110 A3 6 80 110 A4 2 40 50 A5 7 80 110 B1 1 35 50 B2 4 50 110 B3 6 80 110 B4 2 40 50 B5 7 80 110 C1 1 35 50 C2 4 50 110 C3 6 80 110 C4 2 40 50 C5 7 80 110 D1 1 35 50 D2 4 50 110 D3 6 80 110 D4 2 40 50 D5 7 80 110 E1 3 50 50 1%
  49. 49. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 45 Con estos parámetros determinaremos el diámetro de cada columna con la siguiente tabla: Y determinaremos los diámetros de cada columna: A pesar de que en las tablas nos indica que el diámetro sea de 80mm, en las columnas A, B, C, D y E; por facilidad de trabajo y evitar inconvenientes con el traslado del material adoptaremos el diámetro del tramo principal de cada derivación. COLUMNA A COLUMNA B COLUMNA C COLUMNA D COLUMNA E U.D. POR PLANTA 7 7 7 7 3 U.D. COLUMNA 42 42 42 42 18 ALTURA 19,5 19,5 19,5 19,5 19,5 h COLUMNA 40 3 8 18 50 8 18 27 70 20 36 31 80 45 72 64 100 190 384 91 125 350 1020 119 150 540 2070 153 200 1200 5400 225 MAXIMO # U.D. COLUMNA ASΦ COLUMNA mm COLUMNA # U.D. ΦCALCULADO mm Φ ADOPTADO mm A 42 80 110 B 42 80 110 C 42 80 110 D 42 80 110 E 18 50 50
  50. 50. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 46 7.6 Cálculo de los diámetros de colectores. Una vez determinada las unidades de descarga en cada columna procederemos a calcular los diámetros del colector: En la figura podemos ver que para estos tramos del colector se alimenta de las columnas A1, B1, C1, D1, C2 Y D2 en la siguiente tabla lo determinaremos: Adoptaremos el diámetro mayor para no tener inconvenientes en el traslado de las aguas servidas 7.7 Calculo de la cota de salida de la primera caja. En la empresa municipal de alcantarillado de la ciudad de Guayaquil, solicitamos la cota invert en la que está la caja de registro fuera del terreno en la cual se edificará la construcción, lo cual nos dieron las cotas según la empresa de alcantarillado es de 4,334 m.s.m. en la primera caja de registro y 3,7589 m.s.m. en la segunda caja de registro, en las mediciones topográficas del terreno tenemos las cotas de la acera de 5,279 m.s.m., y la cota del terreno será de 5,444 m.s.m. TRAMOS # U.D. p% ΦCALCULADO mm Φ ADOPTADO mm 1 42 100 150 2 126 125 150 3 210 125 150 4 252 150 150 5 252 150 150 6 252 150 150 7 252 150 150 1%
  51. 51. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 47 Observamos que la primera caja tiene la cota invert mas alta por lo tanto calculamos las cotas de ese sentido y del otro lado no tendrá problema alguno: En los cálculos de las cotas tenemos una diferencia de 15,4 cm, lo cual no dará inconveniente en el desfogue de las aguas servidas. 5,444 5,279 4,334 TRAMO COTAS CAJA 1 4,9439 4,9239 TRAMO 1 4,33 m 0,0433 CAJA 2 4,8806 4,8606 TRAMO 2 5,30 m 0,0530 CAJA 3 4,8076 4,7876 TRAMO 3 6,36 m 0,0636 CAJA 4 4,7240 4,7040 TRAMO 4 3,90 m 0,0390 CAJA 5 4,6650 4,6450 TRAMO 5 3,90 m 0,0390 CAJA 6 4,6060 4,5860 TRAMO 6 3,90 m 0,0390 CAJA 7 4,5470 4,5270 TRAMO 7 3,90 m 0,0390 CAJA CALLE 4,488 4,334 COTA TERRENO COTA ACERA COTA INVERT
  52. 52. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 48 Conclusiones. El diseño de la red de tuberías de agua potable, es primordial para los edificios de hoy en día, teniendo en cuenta los diferentes factores que involucran el diseño y funcionalidad. Luego de analizado el proyecto se concluye que es socialmente rentable y se ajusta a una necesidad de la población involucrada. La capacidad de bomba para el agua potable es básica para que ninguna parte del edificio se quede sin el vital líquido y tampoco las baterías sanitarias. El desfogue correcto de las aguas servidas contribuye al ornato del edificio y a la calidad de vida de los habitantes del edificio

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