INSTALACIONES SANITARIAS
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INSTALACIONES SANITARIAS
CAPITULO I : GENERALIDADES1.1. INTRODUCCIN:
Mediante el presente curso se dan todas las pautas y criterios
para un diseo de las instalaciones sanitarias en el interior de las
edificaciones.
Para el clculo correcto principalmente se emplearn los conceptos
fundamentales de la hidrulica y se seguir las recomendaciones de la
Norma Tcnica IS.010 del Reglamento Nacional de Edificaciones (Nov.
2006), que fija los requisitos mnimos y especificaciones tcnicas,
en cuanto a seguridad economa y confort.
Las instalaciones sanitarias comprender fundamentalmente los
estudios y aspectos conceptuales de:
Consumo de agua, mxima demanda, etc.
Diferentes sistemas de abastecimiento de agua dentro de una
vivienda.
Sistemas de ventilacin, desage, etc.
1.2. DEFINICIONES:
Definiciones Bsicas: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 da. Determinada 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) Dotacin.-
Determinada cantidad de agua que se asigna en lit/hab/da.
e) Demanda.-
Es el gasto instantneo y se expresa en lit/seg gal/min.
f) Mxima Demanda Simultnea.-
MDS, es el caudal mximo probable a emplearse en una vivienda,
edificio o seccin de esta, se expresa en lit/seg y es el caudal de
diseo.
g) Prdida de Carga.-
Es la prdida de presin que se produce en las tuberas, por accin
de la friccin o por la instalacin de algn accesorio, se expresa en
kg/cm2, lib/pulg2, m de , etc.
h) Velocidad del Agua.-
Es la velocidad media del agua en una tubera m/s,
Las instalaciones sanitarias, es el conjunto de tubera de
abastecimiento y distribucin del agua, equipos de tratamiento,
vlvulas, accesorios, etc. As como tuberas de desage y ventilacin,
que se encuentran dentro del lmite de propiedad de una
edificacin.
Con un proyecto de Instalaciones Sanitarias bien diseados se
debe lograr conseguir lo siguiente:
a) Suministrar agua en calidad y cantidad adecuada a todos los
puntos de salida dentro de una edificacin, 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.
y Dist. V = 0.25 m
c) Eliminar el desage de los edificios hacia las redes pblicas o
sistemas de tratamiento adecuado de la forma ms inmediata
posible.
d) Evitar obstrucciones diversas, de tal manera que el agua
servida que sale del edificio nunca regrese.
1.3. ASPECTOS GENERALES DE UN PROYECTO DE INSTALACIONES
SANITARIAS INTERIORES:
A) INFORMACIN BASICA
Antes de iniciar cualquier proyecto de instalaciones sanitarias,
se debe conocer:
Planos arquitectnicos de la edificacin a nivel de ante
proyecto.
Constancia de la factibilidad de servicios de agua y desage que
otorga la entidad respectiva (EPS Chavin S.A.- en Huaraz)
Establecer las dotaciones de agua, segn el RNE, Norma IS.010.
Materiales y mano de obra del lugar donde se realizaran las
instalaciones domiciliarias e instalaciones interiores.
Preveer el buen mantenimiento de los equipos (garantizar,
personas o profesionales, que reparen el equipo)
En todo proyecto se debe conocer:
En caso del desage conocer la profundidad
En caso del agua la presin de ingreso al medidor.
Se debe tener en cuenta:
Que las tuberas de agua trabajan a presin, seccin al 100%.
Que las tuberas de desage en los domicilios se disean a una
capacidad mxima del al 75% del tirante.
B) DOCUMENTACIN COMPLEMENTARIA
Comprende bsicamente:
Documentacin tcnica.
Documentacin econmica.
Documentacin Tcnica.-
Conocimiento del suelo.
Planos.
Memoria Descriptiva.
Especificaciones Tcnicas.
Metrados.
Documentacin Econmica.-
Anlisis de Costos Unitarios.
Presupuesto de Obra.
Documentos Tcnicos:
1. Conocimiento del Suelo.
Tipo del terreno:
Normal (cultivo)
Conglomerado (piedra y arena)
Arenosa
Roca
Altura de la Napa fretica
Si N.F.A. se encuentra a profundidad no existe problema en la
edificacin, en caso contrario, cuando N.F.A. se encuentra cerca de
la superficie las instalaciones debern protegerse.
2. Los Planos.
En los planos de instalaciones sanitarias se debe indicar:
a) La ubicacin de los aparatos sanitarios y Redes deben estar
debidamente acotados los aparatos sanitarios y redes, referidas a
los ejes de los muros prximos.
b) La posicin exacta de la tapa y fondo de las cajas de
registro.
c) Ubicacin de las vlvulas de compuerta, grifos de riego,
etc.
d) En las redes exteriores e interiores de agua se indicarn las
reducciones que hubieran.
e) Debe incluirse la leyenda respectiva con los smbolos grficos
correspondientes a cada instalacin (agua, desage, ventilacin).
f) Se indicarn los dimetros de las tuberas de agua y desage, en
el caso de tuberas de desage se indicarn el sentido de flujo y
pendiente respectiva.
g) Las redes exteriores de agua, desage, ventilacin se dibujarn
a escala 1/50 1/100 y los detalles a escalas 1/25 1/20.
h) En el caso del desage la pendiente mnima ser 1%.
i) Las cajas de registro se ubicarn solo en la primera
planta.
j) En cualquier piso el desage debe tener Smn (pendiente mnima)
de 1% (techos aligerados).
3. Memoria Descriptiva.
En la Memoria Descriptiva se describe todo lo relacionado a la
informacin bsica y caractersticas de las redes pblicas a las que se
empalmar las instalaciones sanitarias de la edificacin de acuerdo a
la factibilidad de los servicios.
Debe explicarse los condicionantes bsicos del diseo y los
fundamentos tcnicos para adoptar el sistema elegido de
abastecimiento, almacenamiento y distribucin de agua.
Se indica tambin el clculo del volumen de demanda de agua para
atender a los usuarios de la edificacin y el volumen estimado de
contribucin a la red pblica del desage.
4. Especificaciones Tcnicas.
Materiales.-
Se deben detallar las caractersticas de los materiales a
utilizarse en las instalaciones, aparatos sanitarios, con la
finalidad de garantizar una calidad y facilitar la correcta
estimacin del Metrado y el costo unitario correspondiente.
Montaje e Instalacin.-
Se tomaran en cuenta las tcnicas apropiadas de instalacin de
acuerdo a la calidad del material a utilizarse para todo tipo de
instalacin.
Inspeccin o Control.-
Las especificaciones de control precisan e indican la
oportunidad y lugar donde debe verificarse la inspeccin y
supervisin, as como los parmetros de referencia para la aceptacin o
rechazo de los materiales o instalaciones.
Se tendrn en cuenta las especificaciones dadas por el RNE, que
se relacionan con la desinfeccin sanitaria de las redes de agua y
las pruebas hidrulicas necesarias para las redes de agua y redes de
desage.
5. Metrados.
Generalmente consta de:
1) Aparatos sanitarios y accesorios.
2) Desage y ventilacin
3) Sistema de agua fra y de agua contra incendios
4) Sistema de agua caliente
5) Bomba para agua y desage, colectores y duchas elctricas.
6) Sistema de aguas de lluvias.
1.4. MATERIALES Y ACCESORIOS, APARATOS SANITARIOS
MATERIALES Y ACCESORIOS.-
Los materiales a usarse en las Instalaciones internas, van a
depender fundamentalmente de:
1. Caracterstica del agua.
2. Temperatura
3. Presin
4. Velocidad del agua
5. Condiciones del terreno
6. El clima
7. El costo de los materiales
8. Si el material estar a la vista o enterrado
Tomando en cuenta los factores indicados, el Ingeniero
proyectista deber efectuar la seleccin ms apropiada.
En el caso ya de una clase de tubera seleccionada, puesta en
obra, debe cumplir con los siguientes requisitos generales:
1. Que sea de material homogneo
2. Seccin 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 seleccin de las tuberas, tomando en cuenta los
factores indicados anteriormente harn durable la instalacin y
crearn menos problemas de mantenimiento del sistema.
A continuacin se exponen a unas tablas de los diferentes
materiales y accesorios en los cuales se indica la clase de tubera,
su aplicacin, uniones y dimetros comerciales ms comunes.
TUBERIA DE AGUA A PRESION
CLASE DE TUBERAAPLICACIONESUNIONESDIMETRO COMERCIALES
USUALES
1. FIERRO FUNDIDOEn redes exteriores de alimentacin.Espiga y
campana con calafateo de estopa y plomo.2" a 36"
2. P.V.C.En la actualidad es la ms econmica. Se usa en redes
exteriores e interiores de agua fra. Se viene utilizando en
viviendas de inters social y edificios.Roscadas o espiga y campanas
con pegamento." a 16"
3. POLIETILENOLos Sistemas de agua en general.Unin por
termofusin1" a 20"
Las tuberas de PVC rgido para fluidos a presin para
instalaciones interiores de agua, se fabrican de diferentes
presiones y forma de unin.
En el Per la fabricacin de Tubera PVC-SAP es como sigue:
Clase de TuberaPresin Libras por Pulg2.DimetroTipo de Unin
15200De " a 16"Espiga y campana, unin flexible
10150De " a 2"
De " a 16"Roscadas espiga y campana, unin flexible
7.5105De 1 " a 16"Espiga y campana, unin flexible
575De 3" a 16"Espiga y campana, unin flexible
TUBERA DE DESAGE Y VENTILACIN DE MEDIA PRESION
CLASE DE TUBERAAPLICACIONESUNIONESDIMETRO COMERCIALES
USUALES
La ms Usada es P.V.C.General. Es la ms econmica.Espiga y
campana1 " a 16"
Por lo general se pueden usar en instalaciones de Desages
Interiores las tuberas de PVC. Para Rede interiores se usa la
tubera del tipo SAP (pesado) y para tuberas de ventilacin el tipo
SAL ( Liviano).
TIPOAPLICACIONFUNCIONAMIENTO
1. CompuertaGeneral.Manual
2. De Retencin CheckEvitan regreso de agua; pueden ser
horizontales y verticales.Automtica
3. Grifo de IncendioDe poste o pared. Para combatir
incendios.Manual
4. Vlvula reductora de presinSirven para disminuir la presin en
la tubera para evitar ruidos molestos y sobre presinAutomtica
5. Vlvulas Flotadoras de Interrupcin de entrada de agua.Se usan
en sistemas, tanques elevados para interrumpir el ingreso de agua,
cuando esta llegue a su nivel adecuado.Automticas
6. Vlvulas AltimticasPara arrancar y parar las bombas, para
niveles del tanque elevado.Automticas
7. InterruptoresPara parar las bombas cuando no hay agua en la
cisterna.Automticas
8. Vlvula de AlivioSirven para aliviar calentadores y otros
equipos para prevencin de explosin por sobrepresin.Automtica
APARATOS SANITARIOS.-
1. Inodoro.
Es el aparato ms usado, por ser de una utilidad diferente a la
de la tina o lavatorio, donde la funcin primaria es sostener agua;
es tambin de un mecanismo ms sofisticado, pudiendo decirse que
tiene un semiautomtico, y en el que tanto el diseo como la calidad
son de suma importancia. En el diseo, la relacin entre el volumen y
el espacio interior deben combinar para crear un sistema con
suficiente disposicin de gasto y velocidad, que elimine los slidos
y que mantengan una proteccin automtica contra emanacin de gases y
condiciones no sanitarias.
De acuerdo al Diseo de la taza, hay generalmente 2 tipos de
inodoros: el Inodoro con lavado hacia abajo por sifn; y el inodoro
con sifn inyector o sifnico con Chorro.
El inodoro con lavado por sifn, debido a considerarse muy
higinico y con menor ruido, se utiliza generalmente en residencias,
y su calidad se establece por la eficiencia con que elimina los
desperdicios orgnicos. La accin de sifonaje se produce por la
disminucin de la presin atmosfrica cuando el inodoro no est en
accin de lavado.
2. Bidet.
El bidet es quiz el aparato sanitario menos entendido, ya que
habindose utilizado en su origen en hospitales su diseo no esta
orientado solamente a la higiene ntima femenina, sino que est
diseado para el uso de la familia entera, en el lavado de la zona
perineal despus de usar el inodoro; por conveniencia y
funcionalidad, debe ser instalado junto al inodoro.
Muy parecido al inodoro, es nico en apariencia. El tapn permite
que el agua sea sostenida en el tazn 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 contribucin a la
comodidad y a la salud, ha hecho que los fabricantes de aparatos
sanitarios diseen este accesorio bajo principios sanitarios.
Utilizando universalmente en viviendas familiares, debe construirse
con ciertas cualidades. Deber tener en superficie tersa, dura y de
preferencia fondo plano a fin de evitar accidentes frecuentes.
El desage debe tener la seccin necesaria para descarga con
rapidez el volumen de agua acumulado y el rebose deber ser
suficiente para no permitir que el gasto de entrada rebose hacia
fuera de la tina.
La tina est diseada y fabricada en variedad de formas y tamaos
as como en diferentes materiales; sus dimensiones generalmente
varan entre 4' y 6' y su altura entre 12" y 16".
Esta fabricada en fierro enlozado; y actualmente en fibra de
vidrio con los diseos ms 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 metlicos, de plstico
o vidrio; o combinado con la tina. La alimentacin de agua ya sea
fra o mezclada se realiza a travs de vlvulas unitarias o de
combinacin, instaladas a altura conveniente que flucta entre 1.000
y 1.25 mts, la descarga al desage se hace a travs de rejilla
conectada a la trampa de la red de evacuacin.
Se considera al bao de ducha como el ms ventajoso desde el punto
de vista higinico por lo que es utilizado con mayor frecuencia en
instalaciones pblicas; o donde la utilizan mayor nmero de
personas.
5. Lavatorio.
Uno de los aparatos ms utilizados en el aseo personal (lavado de
cara y cabeza), fabricado normalmente en porcelana vitrificada y
como ningn otro aparato viene en tantos estilos, tamaos y
modelos.
El rea que ocupa se convierte en el punto cntrico de inters del
bao porque est 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 fra y/o
caliente, diseadas y fabricadas tambin en gran variedad; desage con
rejilla, tapn o cierre automtico para la descarga al sistema de
evacuacin; u la trampa o sifn que sirve para mantener el sello
hidrulico que evita la emanacin de gases dentro de los
ambientes.
El lavatorio es instalado generalmente colgado en la pared,
existiendo tambin con pedestal apoyado al piso y su altura al borde
superior se fija normalmente en 0.80 mts del nivel del piso
terminado.
6. Lavaderos.
Aparatos que se utilizan para el lavado de utensilios, ropa y
otros enseres, son diseados y construidos en varios tipos,
dependiendo de la funcin especfica para la que son utilizados.
Lavadero de Cocina. Utilizado en el lavado de vajilla y
utensilios, es el ms frecuente; fabricado en muchos modelos,
generalmente con escurrideros, llaves de combinacin, desages
automticos, lavadero elctrico de platos, triturador de
desperdicios, etc.
Lavadero de Ropa. Construidos ms comnmente en obra de material
con las dimensiones que se adaptan a las necesidades y espacio
disponible, son reequipados tambin con llaves individuales o de
combinacin, desages con rejilla y tapn. Lavadero de Servicios. Son
fabricados en porcelana vitrificada, fierro enlozado o construido
en obra; y son utilizados en edificios pblicos, hospitales,
clnicas, hoteles, etc., para el lavado de tiles de aseo y
limpieza.7. Urinarios.
Debido al propsito 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 quizs ms objetable que las substancias
orgnicas, desde el punto de vista de transmisin de enfermedades
infecciosas, teniendo adems la tendencia de ensuciarse la
superficie del urinario muy rpidamente, despidiendo olores muy
desagradables.
Por todo ello el sistema de lavado del urinario deber ser lo ms
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 automtica y el de vlvula 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 evacuacin.
Como los otros aparatos sanitarios, existen varios tipos como el
de pared, de pedestal y son instalados generalmente en edificios
pblicos o en lugares abiertos prximos a instalaciones pblicas.
Se ha expuesto anteriormente los diferentes tipos de aparatos
sanitarios ms comunes utilizados en viviendas y edificaciones
pblicas.
En la actualidad, debido a la modernizacin de los locales para
diferentes servicios que prestan a la comunidad, se disean y
fabrican adems de los ya nombrados una variedad de aparatos
sanitarios para funciones especficas en Hospitales y Clnicas.
9. Trampas.
Es un dispositivo construido de manera que evite el paso de
gases del desage a los ambientes donde estn ubicados los aparatos
sanitarios, sin afectar la descarga de los mismos.
A lo largo del tiempo, se han diseado y construido infinidad de
trampas, siendo las ms aceptadas por su eficiencia y prctica la
trampa S y la trampa P.
10. Accesorios Complementarios.
Existen adems una serie de accesorios que no pueden ser
considerados como aparatos sanitarios pero que por su naturaleza y
funcin deben tenerse en cuenta, aunque podran ser calificados como
accesorios para desages.
A continuaciones detallan algunos de estos accesorios:
Soporte para Aparatos Sanitarios.-
Son elementos de fijacin 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 desage
incorporado para inodoros, urinarios, pedestales para lavatorios,
etc.
Accesorios para Drenaje de Techos.-
Utilizados para la coleccin de agua de lluvia. Los diferentes
modelos estn diseados 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 coleccin 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 travs de pisos.
Tambin diseados y fabricados para adaptarse a las diferentes
formas pendientes o ngulos de los lugares donde son necesarios, con
o sin trampa incorporada.
Interceptores.-
Accesorios que si bien pueden considerarse como aparatos
auxiliares de lavaderos, son ms bien para evitar que los desages
transporten materiales que puedan obstruir las tuberas o redes de
alcantarillado. Es cierto que estos accesorios, cuando por la
necesidad deben alcanzar tamaos relativamente grandes, pueden ser
construidos de albailera 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 algn tipo de grasa ingrese al desage.
Interceptores de Aceite. Utilizados en estaciones de servicio,
garajes, lavanderas, laboratorios, donde se utilicen lubricantes,
aceites, kerosene, gasolina, parafina, etc.
Interceptores Slidos. Utilizados en lugares donde cualquier tipo
de slidos podran ingresar a las lneas de desage; como en clnicas
dentales, hospitales y establecimientos similares.
Interceptores de Pelos. Utilizados en salones de belleza,
peluqueras, hoteles.
1.5. PARTES DE UN SISTEMA DE INSTALACIONES SANITARIAS.
Los sistemas de agua para edificios son variables y dependen de
los factores siguientes: Presin en la red pblica 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 desage o drenaje van siempre unidos al sistema
de ventilacin 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. Tubera de aduccin medidor a cisterna
1.5.3. Cisterna.
1.5.4. Equipo de Bombeo (centrfuga, de velocidad variable, de
velocidad constante, tanque de presin, etc).
1.5.5. Tubera de impulsin.
1.5.6. Tanque elevado.
1.5.7. Red de Distribucin de Agua.
1.5.8. Aparatos Sanitarios.
1.5.9. Redes de Desage y Ventilacin.
1.5.10. Colector de Desage.
1.5.11. Conexin del Desage a Red Pblica o Sistema individual de
disposicin.
1.5.12. Sistema de Agua Caliente:
Producto de agua caliente.
Redes de agua caliente.
1.5.13. Desages Pluviales.
1.5.14. Agua contra incendios (para edificios de ms 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 conexin a la red pblica.
En reas en las cuales no se cuentan con redes pblicas de agua
potable hay que recurrir en esos casos a pozos, manantiales,
etc.
Puede ocurrir tambin en grandes instalaciones que por
insuficiencia del servicio de la red pblica el proyectista se vea
en la necesidad de recurrir a un servicio mixto, es decir a su
conexin a la red pblica de agua y tambin a un pozo perforado o
manantial.
1.6. SIMBOLOGIA USADA SEGN LA NORMA TECNICA IS.010 DEL R.N.E.,
SE TIENE:
AGUA
Tubera de agua fra (PVC- FG)
Tubera de agua caliente
Tubera de retorno de agua caliente
Tubera 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
Vlvula de compuerta
Vlvula Globo
Vlvula Check
Grifo
Therma
Salida del punto de agua
CAPITULO II : SISTEMAS DE DISTRIBUCIN DE AGUA FRA2.1. TIPOS DE
SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO
El diseo del sistema de abastecimiento de agua de un edificio
depende de los siguientes factores:
Presin de agua en la red pblica
Altura y forma del edificio y
Presiones interiores necesarias.
De aqu que cualquier mtodo que se emplee puede ser: Directo,
Indirecto y Mixto combinado.
2.1.1. Sistema Directo : (Ver Lmina N 01)
Sistema de Abastecimiento de Agua Directo.-
Se presenta este caso cuando la red pblica es suficiente para
servir a todos los puntos de consumo a cualquier hora del da. El
suministro de la red pblica debe ser permanente y abastecer
directamente toda la instalacin interna.
B. Ventaja:
Menos peligro de contaminacin de abastecimiento interno de agua.
Los sistemas econmicos. Posibilidad de medicin de los caudales de
consumo, con ms exactitud.C. Desventajas:
No hay almacenamiento de agua en caso de paralizacin del
suministro de agua.
Abastecen slo edificios de baja altura (2 a 3 pisos) por lo
general.
Necesidad de grandes dimetros de tubera para grandes
instalaciones.
Posibilidad de que las variaciones horarias afecten el
abastecimiento en los puntos de consumo ms elevado.
Con el objeto de elevar la presin disponible en la red interior
del edificio, en algunos casos se instala una bomba entre la
acometida de la red pblica del edificio. Esto lo prohben los Cdigos
o Reglamentos por el riesgo de contaminacin por aguas servidas
provenientes de la red de drenaje, como consecuencia de la presin
negativa producida por la succin de la bomba.
2.1.2. Sistema Indirecto:
Cuando la presin en la red pblica no es suficiente para dar
servicio a los artefactos sanitarios de los niveles ms altos, hace
necesario que la red pblica 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 interrupcin del
servicio.
Presin constante o razonable en cualquier punto de la red
interior.
Elimina los sifonajes, por la separacin de la red interna de la
externa por los reservorios domiciliarios.
Las presiones en las redes de agua caliente son ms
constantes.
B. Desventajas:
Mayores posibilidades de contaminacin del agua dentro del
edificio.
Requieren de equipo de bombeo.
Mayor costo de construccin y mantenimiento.
En este sistema se pueden presentar los siguientes casos:
2.1.2.1. Tanque Elevado por Alimentacin Directa: (Ver lmina N
02)
En el presente caso durante algunas horas del da o de la noche
como cosa general se cuenta con presin suficiente en la red pblica
para llenar el depsito 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 variacin de presiones en la red pblica o que la demanda real
sea mayor que la estimada y que el tanque se vaca antes del tiempo
considerado.
Para evitar esto es necesario un estudio adecuado de la dotacin
o bien una sobre estimacin de la capacidad del tanque elevado, lo
que resulta no econmico y el incremento de peso muerto sobre la
estructura del edificio.
2.1.2.2. Cisterna, Equipo de Bombeo y Tanque Elevado (Ver lmina
N 03).
En este sistema el agua ingresa de la red pblica 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 diseo en
cuanto a capacidades de la cisterna y del tanque elevado.
2.1.2.3. Cisterna y Equipo de Bombeo (Ver lmina N 04).
En este caso la red de agua es conectada a una cisterna desde
donde por intermedio de una bomba y un tanque hidroneumtico se
mantiene la presin en todo el sistema para grandes instalaciones
donde no se desea tanque elevado; se puede hacer este sistema
instalndose sobre la cisterna bombas de velocidad variable o
velocidad constante, con equipos de control.
Para fines de diseo de la red interior, este sistema es igual al
directo en lo referente al clculo de las tuberas de la red de
distribucin.
Para edificios altos es importante anotar que cuando se usa el
sistema hidroneumtico es costoso, por eso no conviene usarlo.
A. Ventajas:
Presin adecuada en todos los puntos de consumo.
Fcil instalacin.
Sistema econmico en lo referente a tuberas que resultan ser de
menores longitudes y dimetros.
Evitar los tanques elevados.
B. Desventajas:
Que cuando se interrumpe el fluido elctrico slo trabaja el
hidroneumtico poco tiempo, cortndose luego el servicio.
2.1.3. Sistema Mixto:
Cuando las presiones en la red pblica 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
lmina N 05.
Este sistema tiene la ventaja de que se requieren capacidades de
cisterna y tanque elevado ms pequeas que en el mtodo 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 los ltimos dos o tres
niveles como un sistema separado, aunque siempre es necesario que
estn ambos sistemas interconectados para los casos de falta de
energa elctrica o reparacin del hidroneumtico.
Este sistema se emplea tambin algunas veces para los casos de
redes de incendio alimentadas desde el tanque elevado.
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 lmina N 6 y 7).
2.2. CONSUMO, DOTACIONES DE AGUA, MXIMA DEMANDA SIMULTNEA.
2.2.1. CONSUMO:
Es determinada cantidad de agua que se asigna a cualquier
uso.
Clases de Consumo:
a) Consumo Domstico:
Es aquel constituido por el agua destinado para el aseo
personal, lavado de ropa, preparacin de alimento, riego de jardn de
edificacin, etc. El consumo domstico se fijo por las Normas y
costumbres y se asigna por persona por da y a esto se le LLAMA
DOTACIN. Las dotaciones son fijadas por el Ministerio de Vivienda y
Construccin en base al clima y al N de habitantes.
Segn el RNE IS.010, se da: D = 150 lit/hab/da
b) Consumo Pblico:
Agua que se asigna para riego de jardines, parques, calles,
alcantarillas, etc, depende de muchos factores.
c) Consumo Industrial:
Es muy variable, ejem:
- Fabricacin de Bebidas Gaseosas10 lit de agua por litro de
producto
- Produccin de Hielo
2.5kg de por 1kg de Producto
- Preparacin de Papel500 m3 por tm de Papel.
d) Consumo por Desperdicios:
Es el que se produce en las redes de distribucin de agua,
vlvulas, etc, exteriores o interiores, vlvulas mal instaladas,
accesorios defectuosos, etc.
CALCULO DE LA MXIMA DEMANDA SIMULTNEA (MDS)Mtodo 1 de la Dotacin
Percpita:
Dotacin:
Edificios de Lujo(300 lit/pers/da
Edificios Normales(200 lit/pers/da
Oficina.
(50 80 lit/pers/da
Ejemplo N 01:
Ejemplo N 02:
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 900= 3600 lit/dia
Dotacin Total 10,800
Edificios Multifamiliares:
De acuerdo al N de dormitorios de cada departamento.Nmero de
Dormitorios por DepartamentoDotacin por Departamento L/d
1
2
3
4
5300
600900
1200
1500
Con 03 dormitorios 1200 lit/dia/departamento
En tiendas (locales comerciales de mercanca seca) se calcular a
razn de 6 lit/dia segn el RNE Artculo 6; en oficinas 20
lit/hab/da.Mtodo 2 : Mtodo 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 vlvula PLUSH, semi automtica.
A estos grficos se ingresa con las unidades de gasto obtenidas
de la suma todos los aparatos sanitarios del edificio y se sale con
la mxima demanda simultnea.
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 edificacin:
1. Si los Servicios Higinicos Corresponden a Aparatos de Uso
Privado:
Las Unidades de Gasto se calculan considerando el bao como un
conjunto y no por aparatos individualmente. Es decir, metran todos
los ambientes de bao dndoles sus unidades Hunter
correspondientes:TABLA N 01 DE UNIDADES DE GASTO PARA EL CALCULO DE
LAS TUBERAS D DISTRIBUCIN DE AGUA EN LOS EDIFICIOS
(APARATOS DE USO PRIVADO)
APARATOS SANITARIOSTIPOTOTALAGUA FRIAAGUA CALIENTE
Tina21.501.50
Lavarropa322
Bidet10.750.75
Ducha21.501.50
InodoroCon tanque33-
InodoroCon vlvula semi-automtica66-
LavaderoCocina32.002.00
LavaderoRepostero322
Mquina LavaplatosCombinacin322
LavatorioCorriente10.750.75
Lavadero de ropaMecnico433
UrinarioCon tanque33-
UrinarioCon vlvula semi-automtica55-
Cuarto de bao completoCon vlvula semi-automtica862
Cuarto de bao completoCon tanque652
Medio baoCon vlvula semi-automtica660.75
Medio baoCon tanque440.75
Nota:Para calcular tuberas de distribucin que conduzca agua fra
solamente, o agua fra ms el de agua a ser calentada, se usar las
cifras indicadas en la primara columna. Para calcular dimetros de
tubera que conduzcan agua fra o agua caliente a una pieza sanitaria
que requiera de ambas, se usarn las cifras indicadas en la segunda
y tercera columna.
2. Si los Servicios Higinicos Corresponden a Aparatos de Uso
Pblico:
Es este caso se considera individualmente cada uno de los
aparatos sanitarios, dndole unidades Hunter de acuerdo al anexo
siguiente:
TABLA N 02 DE UNIDADES DE GASTO PARA EL CALCULO DE LAS TUBERAS
DE DISTRIBUCIN DE AGUA EN LOS EDIFICIOS
(APARATOS DE USO PBLICO)
PIEZATIPOTOTALAGUA FRIAAGUA CALIENTE
Tina433
Lavadero de ropa84.504.50
Ducha433
InodoroCon tanque55-
InodoroCon vlvula semi-automtica58-
Lavadero de cocinaHotel restaurante433
Lavadero de repostera322
BebederoSimple11-
BebederoMltiple1(x)1(x)-
LavatorioCorriente21.501.50
LavatorioMltiple2(x)1.501.50
Botadero322
UrinarioCon tanque33-
UrinarioCon vlvula semi-automtica55-
Nota:Para calcular tuberas de distribucin que conduzcan agua fra
solamente, o agua fra ms el gasto de agua a ser calentada, se usarn
las cifras indicadas en la primera columna. Para calcular dimetros
de tuberas que conduzcan agua fra o agua caliente a un aparato
sanitario que requiera de ambas, se usarn las cifras indicadas en
la segunda y tercera columna.
Ejemplo:
Calcular la MDS de una vivienda de uso Privado cuya planta se
muestra a continuacin, tendr agua fra solamente en los lavarropa y
cocina.
Unidades de Hunter, de la Tabla de Uso Privado Tenemos:
Bao completo=6 U
Bao
=4 U
Lavarropa
=2 U
Lav. Cocina
=2 U
Grifo Jardn
=0.75 U
14.75 U.H.
Para 14.75 U.H. y considerando al sistema con tanque, resulta de
la Tabla N 03 M.D.S. = 0.44 l/s.
TABLA N 03 DE GASTOS PROBABLES
PARA APLICACIN DEL METODO DE HUNTER
N de UnidadesGastos Probables TanqueVlvulaN de UnidadesGasto
Probable TanqueVlvulaN de UnidadesGasto 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
600.12
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
2.11120
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
5501.83
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
5.022.72
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
5.571,100
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
4,0008.27
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
1101.31
1.36
1.41
1.45
1.50
1.56
1.62
1.67
1.752.17
2.23
2.29
2.35
2.40
2.45
2.50
2.55
2.60600
650
700
750
800
850
900
950
1,0005.34
5.85
5.95
6.20
6.60
6.91
7.22
7.53
7.845.83
6.09
6.35
6.61
6.84
7.11
7.36
7.61
7.85Para el nmero de unidades de esta columna es indiferente que
los artefactos sean de tanques o de vlvula
2.4. NUMERO REQUERIDO DE APARATOS SANITARIOS.
El nmero y tipo de aparatos sanitarios que debern ser instalados
en los baos, cuartos de limpieza, cocinas y otras dependencias de
una obra de construccin, sern proporcionales al nmero de personas
servidas.
1. Para Casas Habitacin:
Mnimo:- bao.
- 1 lavadero de cocina.
Si tiene: Area construida de 45 6 0 m2 bao lavadero cocina.
Area Construida de 60 120 m2 bao bao servicio lav.
Cocina lav. Ropa.
2. Locales Comerciales o Edificios destinados a Oficinas,
tiendas o similares:
Hasta 60 m2 :Por lo menos bao (01 inodoro + 01 lavatorio)
Area local m2Bao HombresBao Mujeres
LavatorioInodoroUrinariosLavatorioInodoro
61-150
151-350
351-600
601-900
901-12501
2
2
3
41
2
2
3
41
1
2
2
31
2
3
4
41
2
3
4
4
> 1250Uno por cada 45 personas adicionales, uno por c/40
personas adicionales.
Para servicios higinicos comunes a varios locales, debe
cumplirse la tabla anterior, y adems la distancia entre los locales
y los SS.HH., no podr ser mayor de 40 mt, en sentido horizontal; no
podr existir ms de un piso entre ellos en sentido vertical.
3. Establecimientos Industriales:
Se proveer de SS.HH. para obreros, segn lo estipulado en el
Reglamento para la apertura y Control Sanitario de Plantas
Industriales.
Para los empleados se usar la Tabla anterior.
4. Restaurantes, Cafeteras, Bares, Fuentes de Soda:
Para empleados y personal de servicio segn numerales
anteriores.
Para el pblico:
Para 15 personas ( Mnimo bao = 01 inodoro + 01 lavatorio.
Capacidad de PersonasHombresMujeres
InodoroUrinarioLavatorioInod.Lav.
16-60
61-150
por c/100 adicionales1
2
11
2
11
2
11
2
11
2
1
5. Localidades Escolares:
Segn lo especificado en el Reglamento de Edificaciones los SS HH
Escolares debe estar separado:
01 Bao alumnos
01 Bao docentes, administrativos.
6. Locales de Espectculos:
Cines, circos, teatros, auditorios, etc.
Por cada 400 personas o fraccin:
HombresMujeres
01 Inodoro, o lavatorio
01 Urinarios03 Inodoros
02 Lavatorios
Para Teatros y Circos (uso de artistas)
Cuartos separados para hombres y mujeres, compuestos por:
01 Inodoro, 01 Lavatorio, 01 Ducha.
2.5. UNIDADES DE PRESION Y SUS EQUIVALENCIAS.
Todo aparato sanitario requiere cierta presin para su
funcionamiento.
Presiones Mnimas:
a) Aparatos Sanitarios con tanque:3 8 lib/pulg2 (2-5.6
m.c.a.)
b) Aparatos con vlvula
10 15 lib/pulg2 (7-10.5 m.c.a.)
Presiones Mximas:
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 tendr:
2.6. CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL CALCULO DE LAS
TUBERAS DE DISTRIBUCIN DE AGUA.
1. Las tuberas se calculan con los gastos probables, obtenidos
segn el nmero de unidades de gasto de los aparatos sanitarios a
servir, por el mtodo per-cpita el mtodo de Roy Hunter.
2. La mxima presin esttica no debe ser superior a 50.00 m.c.a.
es si ocurriera esto deber instalarse vlvulas reductoras de
presin.
3. La presin mnima a la entrada de los aparatos sanitarios con
tanque ser de 2 m.c.a.
La presin mnima de aparatos con vlvula PLUSH, la da el
fabricante.
4. Vmin de diseo = 0.60 m/s para asegurar el arrastre de las
partculas.
5. Vmax de Diseo, depender del dimetro de la tubera:
Seccin (Pulg2) (Pulg)Vlmite (m/s)
0.1963
0.4418
0.7854
1.2272
1.7671"
3/4"
1"
1 1/4"
1 1/2" y mayores1.90
2.20
2.48
2.85
3.05
2.7. SISTEMA DIRECTO DE SUMINISTRO DE AGUA:
2.7.1. Definicin:
Se produce cuando el suministro de agua va desde la red pblica
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:
AB=Ramal domiciliario (acometida) desde Red. Pblica a
medidor.
B=M=Medidor
=Llaves de Interrupcin (compuerta) con unin universal.
BC=Alimentador de agua (red principal).
D=Alimentador secundario o red de distribucin.
PM=Presin mnima en la red pblica.
HT=Altura esttica del edificio
Debe notarse, que el medidor debe ubicarse en forma horizontal y
en sentido de la flecha que indica la direccin de flujo de
agua.
P.M. > HT2.7.3. Factores a Tomar en Cuenta para el Clculo de
un Sistema Directo de Suministro de Agua:
Presin Manomtrica (P.M.).-
Es la presin en el punto de acometida, este dato es
proporcionado por la entidad que administra el sistema de agua
potable.
Altura Esttica del Edificio (HT).-
Es la altura desde la Red Matriz hasta el punto de consumo ms
desfavorable (puede ser una ducha).
Prdida de Carga en toda la Longitud de Tubera (Hf).-
Esta prdida puede producirse por:
Prdida por friccin o longitud de tubera:
Por Accesorios:
Por lo general la incgnita es:
2.7.4. Procedimiento del Clculo:
1. Efectuar un esquema en planta y en elevacin de las diferentes
tuberas que van abastecer de agua a los aparatos sanitarios,
relacionando o diferenciando la tubera de alimentacin
principal.
2. Calcular los gastos (Q) en cada uno de los pisos (tramos de
abastecimiento) o ramales secundarios.
3. Calcular la
4. Ubicar el punto de consumo ms desfavorable, que viene a ser
el ms alejado horizontalmente y el ms elevado con respecto a la
matriz.
5. Obtener la prdida de carga disponible , usando la frmula de
.
6. Asumir dimetros de tal forma que las prdidas de carga que se
obtenga sea menor que la prdida de carga disponible,
Ejemplo Tipo N 01:
El esquema representa a una vivienda de 2 pisos, cuyo gasto por
piso es de 0.85 l/s, siendo la presin en la red pblica 32
lib/pulg2; despus de descontar la prdida de carga en el
medidor.
Disear el ramal de alimentacin AD con la condicin de que exista
una presin de salida en el aparato ms alejado entre 5 y 12
lib/pulg2.
Todos los aparatos son de tanque.
Solucin:
Para los aparatos de tanque la
VAB = OK!VBC = OK!
Seleccin del Dimetro:
Debemos verificar que la suma de prdidas reales de todos los
tramos sea menor a calculado de la forma anterior.
Tramo AB:
Primero calculamos las prdidas 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 ser de 1.50 + 8 = 9.50
Tramo BC:
Tramo CD:
Los dimetros asumidos son correctos.
Clculo de Presiones Reales:
Cuadro Resumen:
TramoLong.L. TotalQHfPresin
AB
BC
CD8.0
5.0
1.09.30
6.6
1.01.70
0.85
08.51"
1"
3/4"8.5
1.7
1.012.76.08.0
Como VAB > 2.48, Segn el RNE Aumentarse el dimetro AB 1 " (32
mm).
Ejemplo Tipo N 02:
Se tiene una vivienda de 02 pisos, si la presin en la Red pblica
es de 28 p.s.i. descontando la prdida de carga del medidor, y el
gasto por piso es de 0.85 l/s. Disear el ramal alimentador AD con
la condicin de que la presin mnima de salida del aparato ms alejado
sea de 2 m.c.a.
Considerar de que los tubos son de FG,
Solucin:Se debe lograr
Seleccin del Dimetro:
Tramo AB Prdidas por Friccin Locales: Long. Equiv.
Las prdidas totales sern:
Tramo BC
Friccin:
Locales:
Long. Equivalentes
Tramo CD
Friccin:
Locales:
Como debemos hacer para disminuir la prdida de carga y
obtener
Aumentaremos el dimetro del tramo CD, para disminuir la prdida
de carga en este tramo.
Tramo CD
Clculo de Presiones Reales:
Cuadro de Resumen:
TramoLong(m)L. Equiv.QHfPresin Real
AB
BC
CD4.00
5.00
8.005.50
6.80
8.001.70
0.85
0.851"
1"
1"5.04
1.73
2.0314.06 m.c.a
7.33 m.c.a.
5.30 m.c.a.
2.8. DISEO DENTRO LOS AMBIENTES
El diseo dentro de los ambientes puede llevarse a cabo por el
piso o por la pared; en casos que se haga la pared puede resultar
ms caro debido a la mayor cantidad de accesorios que tiene que
emplear. Cuando las tuberas 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 sern llevados por
los pasadizos.
Clculo Dentro del Bao.
a) Ramal.-Tubera derivada del alimentador y que abastece de agua
aun punto de consumo aislado, un bao o grupo de aparatos
sanitarios.
b) Sub Ramal.-Pequea longitud de tubera que conecta los ramales
a los aparatos sanitarios.
Dimensionamiento de Sub Ramales.-
Se hace de acuerdo al tipo de aparato, como se muestra en la
tabla siguiente:
Tipo de Aparato SanitarioDimetro del Sub Ramal (Pulg)
Presiones
( 10 mPresiones
> 10 mDimetro
Mnimo
Lavatorio
Bidet
Tina
Ducha
Grifo de cocina
Inodoro con tanque
Inodoro con vlvula
Urinarios con tanque
Urinarios con vlvula"
"
-
1 " - 2"
1 2"
1 "
1"
1 "
1"
Dimensionamiento de Ramales.-
Se realiza teniendo en cuenta el consumo simultneo mximo
posible.
Consumo Simultneo Mximo Posible:
Se da cuando todos los aparatos funcionan simultneamente. Para
calcular el dimetro de este ramal, se toma como base o unidad, el
cao o llave de ", refirindose las dems salidas a esta y de tal modo
que la seccin del Ramal en cada tramo sea equivalente
hidrulicamente a la suma de las secciones de los sub-ramales que
abastecen el alimentador.
Este mtodo se emplea para hoteles industrias, cuarteles,
etc.
Tabla de equivalencia en tuberas de agua tomando como unidad de
tubera " de dimetro, para las mismas condiciones de prdida de
presin y para una presin dada.
Dimetro del Tubo (pulg)N de Tubos de " con la misma
Capacidad
"
"
1"
1 "
1 "
2"
2 "
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
Ejemplo 01:
Dimensionar el Ramal de un Colegio
TramoEquivalencia Diseo
AB
BC
CD
DE
EF
FG
GH
HI
L-I" = 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"
"
"
"
1"
1"
1 "
1 "
1 "
Ejemplo 02:
Dimensionar el Ramal de alimentacin e identificar los dimetros
del sub-ramal para los siguientes aparatos sanitarios: 01 Inodoro
con vlvula, una tina, un lavadero y ducha.
Solucin:
TramoEquivalenciaDimetros Seleccionados
FD
EF
BE
BC
AB1
2
3
10.9
13.9"
"
1 "
1 "
1 "
2.9. MEDIDOR.-
Es un dispositivo que nos permite aforar la cantidad de agua que
se abastece a un edificio o una vivienda y segn tarifas
determinadas se paga por el consumo.
Clases:
Tipo velocmetros
Tipo volumtricos
Tipo Velocmetros:
Estn constituidos por una turbina o especie de hlice que
secciona el tubo, de acuerdo a las revoluciones que da este hlice y
mediante aparatos de relojera nos indica el volumen de agua que
pasa por l.
Tipo Volumtricos:
Estn constituidos de uno o varios compartimientos en la cpsula
principal y que mediante un sistema de relojera nos permite conocer
la cantidad de agua que pasa a travs de ella y los dimetros varan
desde ", " y 1" como mximo.
Seleccin y Clculo del Medidor:
El medidor se selecciona en base al gasto que circula a travs de
la tubera, debiendo tenerse en cuenta que la mxima prdida de carga
en el medidor es el 50% de la prdida de carga disponible.
La prdida de carga en medidores se determina por tablas o bacos,
esta prdida se aade a la que produce el resto de la instalacin.
Ejemplo:
Seleccionar el dimetro del Medidor y la nueva prdida de carga
disponible.
Si el medidor es tipo disco.
Del baco:
DimetroPrdida de Carga
"
1"
1 "14.0 lib/pulg2 (9.8 m)
5.8 lib/pulg2 (4.0 m)
1.6 lib/pulg2 (1.1 m)
como el medidor ocasiona una prdida de carga de 5.8 lib/pulg2 =
4.0 m, la nueva carga disponible ser:
2.10. SISTEMA INDIRECTO DE AGUA FRA
2.10.1. DEFINICIN
Es aquel sistema que se emplea cuando la presin en la red pblica
no es suficiente es decir el agua no llegar a los puntos de salida
ms altos; en este caso se hace necesario que la red pblica
suministre agua a los reservorios domiciliarios (cisternas) y de
estos se bombea y se almacena en el tanque elevado para repartir
por gravedad bombea directamente a los puntos de salida.
Las ventajas y desventajas ya se han dado anteriormente.
2.10.2. PARTES DE LAS QUE CONSTAN:
1=Matriz
AB=Ramal Domiciliario
" 1" PVC FG
BC= alimentador cisterna
2 = B=Medidor
D=Flotador (Vlvula Flot.)
3=Cisterna
E - 4= Succin
4=Bomba
5= impulsin
6=Tanque elevado
7= Distribucin
8= Alimentacin
9=Ramales
2.10.3. CALCULO DE CADA UNA DE LAS PARTES
1) Conexin Domiciliara o Acometida.-
Es el tramo de tubera comprendida entre la tubera matriz y la
ubicacin del medidor. El dimetro de la tubera por lo general es de
" a 1" y el material es de PVC FG.
2) Medidor.-
Es el elemento o aparato de regulacin o control que permite el
aforo de la cantidad de agua que se abastece a una edificacin.
3) Tubera de Alimentacin (B C).-
Es el tramo de tubera comprendido entre el medidor y la entrega
a la cisterna.
Para su diseo se debe tener en cuenta:
a) La presin en la Matriz.
b) Longitud de la tubera.
c) Tiempo de llenado de la cisterna (4-6 horas) 12 6.00 AM.
d) Caudal que pasa por esta tubera.
e) Volumen de la cisterna.
f) Presin de salida en la cisterna PS = 0 2 m.c.a.
4) Vlvula 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 automticamente.
5) Cisterna y Tanque Elevado.-
El volumen de almacenamiento total para un edificio se calcula
para un da de consumo.
En un sistema indirecto este volumen debe estar almacenado en la
cisterna y tanque elevado.
1/3 debe estar en el tanque elevado:
Ejemplo:
Se tiene una residencia con 8 dormitorios y 1 cuarto de servicio
y calcular el volumen de la cisterna y tanque elevado.
Solucin:8 habitacin x 2=16 personas
1 cuarto servicio x 2=02 personas
Total=18 personas
Para zonas residenciales D = 300 lit/hab/dia
6) Diseo de la Cisterna.-
Depender 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:
Ubicacin.-
Pueden estar ubicados en patios interiores, jardines interiores,
etc, se debe procurar que la cisterna est en un mismo plano que el
tanque elevado.
Relacin entre Ancho y Largo.-
Se recomienda que sea 1:2 1:2 , de ninguna manera seccin
cuadrada; debe ser hecha de material resistente e impermeable
dotados de los dispositivos necesarios para su correcta operacin,
mantenimiento y limpieza de preferencia debe ser de concreto
armado.
7) Consideraciones de la Cisterna.-
Debe tener una vlvula de compuerta entre dos uniones
universales, a la entrada de la cisterna.
La tubera de succin debe ser menor de 2 m y su dimetro debe ser
superior al de impulsin.
Rebose: Se coloca al nivel de aguas mximas, para que en caso de
malograrse la vlvula flotador el agua sea eliminada por el rebose,
el dimetro mnimo de los tubos de rebose son:
Capacidad de la Cisterna 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 litros2"
2 "
3"
3 "
4"
6"
Vlvula de Pie.- Es una vlvula que siempre debe estar cerrada.El
circuito elctrico que se pone debe estar en una cajita en el
interior de la cisterna, para controlar los niveles en los tanques,
esto se har utilizando interruptores automticos que permiten:
Arrancar la bomba, cuando el nivel del agua en el tanque elevado
descienda hasta la mitad de su altura til.
Parar la bomba cuando el nivel del agua en el tanque elevado
ascienda hasta el nivel mximo previsto.
Parar la bomba cuando el nivel del agua en la cisterna descienda
hasta 0.05 m por encima de la canastilla de succin.
Ejemplo:
Si la presin en la red de la matriz es 20 psi, presin de salida
de 2 m, desnivel entre la red pblica y la cisterna 1 m, longitud de
la lnea de servicio 18.5 mt, , tiempo de llenado de la cisterna 4
horas, accesorios a utilizar: 01 vlvula de paso, una vlvula de
compuerta 02 codos de 90, 01 codo de 45. Seleccionar la tubera de
alimentacin de la red pblica a la cisterna y el medidor.
Solucin:
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
Calculo de Q
Primero calculamos Q:
Calculo a Hf:
Calculo del Medidor:
En la tabla para:
La prdida de carga disponible real ser:
Seleccin de la Tubera de Alimentacin, PVC-SAP
Asumimos: = "
Q = 0.83 l/s
Y longitudes equivalentes:
Vlvula Compuerta= 0.15
Vlvula de paso
= 0.15
02 codos de 90
= 1.20
01 codo de 45
= 0.30
1.80
Entonces Asumimos: = 1"
Q = 0.83 l/s
Y longitudes equivalentes:
Vlvula Compuerta= 0.20
Vlvula de paso
= 0.20
02 codos de 90
= 1.40
01 codo de 45
= 0.40
2.20
Cisterna para Grandes Edificios.
Ubicacin.-
Cuando el edificio es mayor de 4 pisos, se coloca en stanos,
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.
Diseo.-
, se debe tratar de lograr la menor altura de succin.
Diseo de la tubera de Impulsin.-
La tubera de impulsin es aquella que extrae el agua de la
cisterna y lo une al tanque elevado. Esta tubera debe ser lo ms
corto posible para evitar prdidas de carga.
El RNE nos da de las tuberas de impulsin en funcin al gasto a
bombearse.
QB (lit/s) de la Tubera de Impulsin
Hasta 0.5
Hasta 1.0
Hasta 1.60
Hasta 3.00
Hasta 5.00
Hasta 8.00
Hasta 15.00
Hasta 25.00"
1"
1 "
1 "
2"
2 "
3"
4"Hasta 15.0 3"
Hasta 25.0 4"
Tubera de Succin.-
Se asume que el dimetro es igual al dimetro inmediatamente
superior al de la tubera de impulsin.
Ejem:
Equipo de BombeoRecomendaciones:
Deben ubicarse en ambientes que satisfacen los siguientes
requisitos:
Espacio suficiente alrededor de la bomba, para su fcil reparacin
o remocin.
Se colocar piso impermeable con pendiente no menor del 2% hacia
desages previstos.
Los equipos que se instalen en el exterior debern ser protegidos
adecuadamente contra la intemperie.
Los equipos de Bombeo debern instalarse sobre bases de concreto
de altura mnima 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
utilizacin de bombas centrfugas.
Las conexiones de la bomba a las tuberas de succin e impulsin
debern tener los siguientes requisitos:
Las uniones deben ser del tipo universal o de brida.
Las tuberas de succin e impulsin debern descansar sobre soportes
independientes de las bases de la bomba, instalndose con el menor
nmero posible de codos.
Salvo en casos de viviendas unifamiliares, el equipo de bombeo
deber instalarse por duplicado, mantenindose ambos equipos en
condiciones adecuadas de operacin.
Clculo del Equipo de Bombeo:
Altura Dinmica Total:
Esta constituida por la altura de succin ms una altura total ms
una prdida de carga en la tubera de succin y ms la prdida de carga
en la tubera de impulsin.
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 succin 2.5 m.
Calcular la potencia de la bomba centrfuga, dotacin = 200
lit/per/da n = 0.60.
Solucin
Datos:
Pob=100 hab
Dot=200 lit/hab/da
=0.60
HT=30 m
HS=2.5 m
Calculo de
En el mercado existen bombas centrifugas de:
Calculo del Tanque Elevado:
Siempre debe ubicarse en la parte ms alta del edificio y debe
armonizar en lo posible con todo el conjunto arquitectnico, de
preferencia debe estar en el mismo plano vertical de la cisterna
para que sea ms econmico.
Tipos de Tanque Elevado.
Prefabricados:
Pueden ser de plstico, polietileno HDPE u otros, con capacidades
que varen de 200 lit a 5,000 litros.
Puede ser de seccin circular o cuadrada.
De Concreto Armado o Albailera:
Deben ser de seccin cuadrada y debe tener un almacenamiento
mnimo de 1 m3 y debe ser interiormente revestida con
impermeabilizante.
En ambos casos
Conexiones:
1) Tubera de Impulsin o descarga libre; no debe llevar vlvula
flotadora.
2) Tubera de Rebose; Descarga el agua que sobrepasa un nivel
determinado con una brida de aire de 5 cm.
3) Tubera 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 Elctrico; Es un dispositivo que permite accionar
o apagar la bomba cuando el agua llegue a un nivel determinado.
6) Vlvula de Compuerta; Sirve para controlar y regular el
ingreso de agua hacia la edificacin.
Calculo de Alimentadores de Agua en un Sistema Indirecto:
Consiste en calcular la presin de salida en el punto ms
desfavorable de la vivienda, las presiones en los puntos de consumo
debajo de este, se supone que son mayores por lo tanto el diseo se
simplifica teniendo en cuenta que los dimetros se seleccionar en
base a la velocidad lmite (no deben ser mayores de 3 m/s),
establecidos en la tabla siguiente:
Dimetro en "Lmite de Velocidad m/s
"
"
1"
1 "
1 " y >1.90
2.30
2.48
2.85
3.05
Punto de Consumo ms desfavorable:
Es aquel que se encuentra ms alejado horizontalmente del tanque
elevado y ms cerca verticalmente.
EMBED Equation.3 Procedimiento de Clculo del Punto ms
Desfavorable:
1) Determinar la mxima gradiente hidrulica disponible Smax,
considerando el ramal de distribucin que abastece el punto de
consumo ms desfavorable. La mxima gradiente hidrulica es:
=Altura disponible, representa el resultado de descontar la
presin mnima requerida a la altura esttica entre el punto de
consumo ms desfavorable y el nivel mnimo del tanque elevado.
L =Long. equivalente
2) Obtener con Smax y el gasto correspondiente los dimetros para
cada tramo. Estos dimetros son tericos por lo que se debe
considerar dimetros comerciales.
3) Con ambos dimetros conocidos y los gastos respectivos en cada
tramo, calcular la gradiente hidrulica real.
4) Calcular la prdida de carga real
5) Calcular la presin en el punto de consumo ms
desfavorable.
6) Verificar que la presin obtenida en el punto ms desfavorable
sea mayor que la presin requerida, de lo contrario reajustar los
dimetros obtenidos.
Calculo de las Presiones en los Puntos de Consumo:
Se debe tener en cuenta que habindose obtenido la mxima presin
en los puntos ms desfavorables, el resto de los tramos requerirn de
dimetros menores, siempre que cumplan con las condiciones lmites de
velocidad y gastos, se recomienda lo siguiente:
a) A partir del punto de consumo mas desfavorable es necesario
determinar la nueva gradiente hidrulica, debiendo cumplir
cualquiera de las dos condiciones siguientes:
1. La presin en un punto x en el nivel del piso inferior debe
ser igual a la altura esttica del punto x menos la suma de prdidas
de carga hasta el punto x.
2. La presin en un punto x en el nivel de piso inferior debe ser
igual a la presin en el punto ms bajo la altura entre pisos menos
la prdida de carga en ese tramo.
b) Al repetir el proceso de clculo anterior en los tramos
subsiguientes, se nota que a medida que aumenta la altura esttica
disponible, tambin la velocidad va incrementndose hasta alcanzar
valores superiores al mximo recomendable de 3 m/s por ello el
clculo se simplifica seleccionando dimetros en funcin de la
velocidad lmite.
c) Proceder al llenado de hojas de clculo a fin de ir
verificando los resultados.
2.10.4. EJEMPLO DE APLICACIN:
Se quiere disear el alimentador de un sistema indirecto de
suministro de agua mostrado en la figura.
Solucin:Como el punto D es el ms desfavorable.
Calculo del Tramo AD, CH = 100
Tramo AB:
Tramo BC:
Tramo CD:
Tramo DE:
Calculo del Tramo EG
Tramo EF
Tramo FG
De igual manera se calcula las otras presiones en los
alimentadores.
CAPITULO III : SISTEMAS DE SUMINISTRO DE AGUA CON TANQUE
HIDRONEUMTICODEFINICIN:
Consiste en alimentar a los diferentes puntos de consumo
directamente desde la cisterna, con presin dada desde un equipo
llamado hidroneumtico.
PARTES DEL SISTEMA:
1) Cisterna.
Su capacidad de almacenamiento debe ser al 100% del consumo
diario del edificio, tiene las mismas caractersticas que una
cisterna del caso anterior, solo vara su capacidad de
almacenamiento .
2) Bomba.
Por lo general es una electrobomba del tipo centrfugo y
caballaje variable (H.P.), salvo en el caso de viviendas
unifamiliares, el equipo de bombeo deber instalarse por duplicado.
Cada unidad tendr una capacidad igual a la demanda mxima estimada
para el sistema.
Otras consideraciones:
Las bombas deben seleccionarse para una altura dinmica de bombeo
por lo menos igual a la presin mxima en el tanque
hidroneumtico.
Bajo las condiciones de mxima demanda, las bombas tendrn
intervalos mnimos de reposo de 10' entre arranque consecutivos.
3) Tanque Hidroneumtico.
Es un dispositivo metlico hermtico de plancha galvanizada que
esta regulada a niveles: presin mnima y presin mxima.
Consideraciones a tomar en cuenta:
La presin en el tanque hidroneumtico deber garantizar en todo
momento la presin mnima para el aporte ms desfavorable.
El nivel mnimo de agua en el tanque hidroneumtico deber 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 hidroneumtico deber dotarse de:
Dispositivo de control automtico y manual.
Interruptor de presin de arranque a presin mnima y de parada a
presin mxima.
Manmetro y vlvula de seguridad, vlvulas de compuerta y
retencin.
Dispositivo de drenaje de tanque, indicador del nivel de agua
del tanque.
Dispositivos de control automtico de volmenes 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 hidroneumtico, deber utilizarse un compresor fijo dotado de
filtro a un dispositivo automtico cargado de aire de capacidad
adecuada.
En ningn caso se permitir la conexin directa del abastecimiento
de agua a la red pblica al tanque hidroneumtico.
La tubera 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 hidroneumtico o falta de energa
elctrica se asegure al abastecimiento de agua por lo menos al
primer piso.
Ventajas y Desventajas:
Ventajas.-
1. Es un sistema econmico ya que no requiere la construccin de
un tanque elevado.
2. Es de fcil instalacin por ser un Sistema Elctrico.
3. soluciona problemas estticos del tanque elevado.
4. se consigue presiones convenientes regulando en forma
adecuada el equipo hidroneumtico.
Desventajas.-
1. Se interrumpe el flujo de agua al producirse un corte en el
fluido elctrico.
2. Se forma corrosin en las tuberas de agua, cuando son de
fierro galvanizado.
Calculo de Cada una de sus Partes:
Clculo de la Cisterna :
Bomba,
Volumen del Tanque Hidroneumtico,
El volumen del tanque hidroneumtico, tambin puede calcularse por
medio de bacos que proporcionan los fabricantes.
Es importante que el tamao del tanque hidroneumtico 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 tendr en cuenta la siguiente tabla.
N MXIMO PERMITIDO DE ARRANQUES POR HORA (N)Tamao de las
InstalacionesPotencia
(HP)Arranques Hora
(N)
Pequea
Medianas
Grandes< 1 HP
(1-5) HP
> 5 HP12 24
8 10
4 6
El funcionamiento ptimo de un tanque hidroneumtico se puede
lograr asumiendo que la capacidad de almacenamiento guarda la
siguiente relacin:
Relacin para tanques neumticos en funcin de las presiones de
arranque y de parada.
Presiones de Arranque
Kg/cm211.522.533.54.04.5
Lib/pulg21421283643505764
Presiones de ParadaRelacin de
Kg/cm2Lib/pulg2
2
3
4
5
6
728
43
57
71
58
1000.27
0.400.13
0.30
0.400.20
0.32
0.400.10
0.24
0.33
0.400.16
0.26
0.34
0.400.08
0.20
0.29
0.350.13
0.23
0.300.17
0.25
Espesor de las Paredes del Tanque.
GRAFICO PARA LA SELECCIN DE TANQUES NEUMTICOS
EN FUNCION DEL N MXIMO PERMITIDO DE ARRANQUES POR HORA
Ejemplo:
Disear el equipo hidroneumtico para satisfacer las siguientes
condiciones de servicio, mxima demanda 20 m3/hora. Presin de
arranque 3 kg/cm2 y presin de parada 4 kg/cm2.
Solucin:
m = 62%1. Seleccin de la bomba: Cuya capacidad promedio
satisface la mxima demanda, para:
2. Seleccin del nmero mximo permitido de arranque por hora, como
la potencia es mediana debe de tener de 8 a 10 arranques por
hora.
3. Calculo del volumen total del tanque.
a) Se ingresa con la presin de arranque en kg/cm2, hasta
intersectar a la presin de parada.
b) Luego la interseccin hallada se proyecta horizontalmente
hasta intersectar al nmero mximo permitido por hora y lo
proyectamos verticalmente hasta intersectar a
4. Seleccin de las dimensiones del tanque y las caractersticas
del compresor:
Ingresando a la tabla siguiente:
ESTNDAR SPECIFICATION SELECTION TABLE
PNEUMATIC TANKSAIR COMPRESSORS
Appro. Gal.
CapacityShell
Diam. - LongthCompressor
Size C.P.M.H.P. Up to 100 P.S.I.
66
8520" x 4'
24" x 5'1.5
1.5
120
14024" x 5'
24" x 6'1.5
1.5
180
22030" x 5'
30" x 6'1.5
1.5
30030" x 8'1.5
350
450
56030" x 6'
36" x 8'
36" x 10'1.5
1.5
1.5
550
770
900
105036" x 7'
42" x 10'
42" x 12'
42" x 14'1.5
1.5
3
3
1000
1200
1500
1800
190048" x 10'
48" x 12'
48" x 15'
48" x 18'
48" x 20'5
5
7.5
7.5
7.51
1
1
1
1
2350
2940
352560" x 16'
60" x 20'
60" x 24'7.5
11.0
11.03
3
3
TanqueCompresor
= 42"
L = 14'3 C.P.M. (pies3/min)
Hp
5. Calculo de la capacidad de almacenamiento (A)
a)
b) Haciendo uso de la tabla :
6. ocupado por el aire al arranque y parada de la bomba.
Datos:
7. Espesor de las paredes del tanque
Datos:
CAPITULO IV : SISTEMA DE DISTRIBUCIN DE AGUA
CALIENTEDEFINICIN:
Es un sistema constituido por un calentador con o sin tanque
acumulador, una tubera que transporta el agua hasta el punto ms
alejado y un conducto de retorno que devuelve al calentador el agua
no utilizada; de esta manera se mantiene una circulacin
constante.
El agua caliente es requerida para diversos usos, lavado
corporal (40-55C), de utensilios (60-70C) y fines medicionales
(90-100C).
Sistemas de Distribucin de Agua Caliente: Recomendaciones para
su instalacin:
1. La instalacin 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 mximas, temperatura y corrosin. As
mismo estarn provistos de todos los accesorios de seguridad y de
limpieza.
3. Los equipos de produccin de agua caliente debern estar
provistos de dispositivos de control de temperatura y corte
automtico de la fuente de energa. Dichos dispositivos debern
instalarse de tal forma que suspendan el suministro de calor antes
de que el agua en el tanque alcance la temperatura de 60C para
vivienda y de 80C para hoteles, hospitales, clnicas y
similares.
4. La distribucin de agua caliente desde el equipo de produccin
hasta los aparatos sanitarios o puntos requeridos, se puede
realizar con o sin retorno de agua caliente. El sistema sin retorno
se permitir solamente en instalaciones con calentadores
individuales.
5. El sistema de retorno deber utilizarse en aquellos edificios
donde se instala equipos centrales de produccin de agua
caliente.
6. Las tuberas de alimentacin de agua caliente se calcularn en
una forma similar a las tuberas de agua fra.
7. En medianas y grandes instalaciones de agua caliente es
necesario cubrir las tuberas con aislante trmico de tal forma que
disminuya al mximo la prdida de temperatura que significa mayor
costo de operacin. Estos aislantes pueden ser, asbesto prensado,
asbesto cemento que son fabricados en segmentos que ajustan al
dimetro de las tuberas, fibra de vidrio forrada y laminada en
segmentos semicirculares.
8. En medianas y grandes instalaciones se deben instalar uniones
de expansin 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 pequeas y medianas instalaciones pueden utilizarse,
calentadores elctricos /termas), a gas; en instalaciones grandes se
emplean calentadores a petrleo, gas o vapor.
10. Es necesario, sobre todo, en medianas y grandes
instalaciones, hacer un estudio socio econmico de lo que representa
el costo de operacin empleando diferentes fuentes de calor, de
acuerdo a la ubicacin del local, costo de combustible o energa
calorfica, vida til 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:
Nmero de Dormitorios
por ViviendaDotacin Diaria
(en Litros)
1
2
3
4
5
ms de 5120
250
390
420
450
80 lit/dia (dorm. adicional
b. Hoteles, Apartamentos y Hoteles:
Dotacin Diaria150 lit/dormitorio
Albergues100 lit/m2
c. Restaurantesrea til de ComedoresEn m2Dotacin Diaria
(en Litros)
Hasta 40 m241 100
ms de 1009.00 lit
15 lit/m212 lit/m2
En aquellos restaurantes donde se elaboran alimentos para ser
consumidos fuera del local, se calcular una dotacin complementaria
a razn de 3 lit por cubierto preparado para este fin.
d. Residencias Estudiantiles y Locales Educacionales:
Dotacin Diaria
(en Litros)
Por residente o personal50 lit/persona
e. Gimnasios:
Dotacin diaria10 lit/m2 de rea til
f. Hospitales, Clnicas y Similares:
Hospitales y clnicas con hospitalizacin250 lit/dia/cama
Consultorios130 lit/dia/consultorio
Clnicas dentales100 lit/dia/unidad dental
Calculo de la Capacidad del Equipo de Produccin de Agua Caliente
y Capacidad del Tanque de Almacenamiento:
Para calcular la capacidad del equipo de produccin y capacidad
del tanque de almacenamiento, recurrimos a la siguiente tabla dada
por el RNE.
Tipo de EdificioCapacidad del tanque de almacenamiento en
relacin con la dotacin en litrosCapacidad horaria del equipo de
produccin de agua caliente en relacin con la dotacin diaria en
litros
Residencial unifamiliar y multifamiliar1/51/7
Hoteles, pensiones y albergues1/71/10
Restaurantes1/51/10
Gimnasios2/51/7
Hospitales y clnicas
Consultorios y similares2/51/6
La capacidad del equipo de produccin de agua caliente y del
tanque del almacenamiento, podr tambin determinarse en base a los
gastos por aparatos sanitarios, de edificio, utilizando las cifras
de la tabla adjunta que se encuentra en el RNE.
CONSUMO DE AGUA CALIENTE DE APARATOS SANITARIOS EN LITROS
POR HORA SEGN EL TIPO DE EDIFICIOSAparatos
SanitariosEdificiosResid.
PrivadaHotelesClubesGimnasiosHospitalesIndustrialesOficinasEscuelas
Tina7575757511575115--
Lavadero de Ropa7575110110-150---
Bidet10101010-20---
Ducha280280280560580280850-850
Lavadero de Cocina40407575-7575-40
Lavadero de Repostera20204040-75--40
190190-19075-75
Lavaplatos Mecnico6060750560-750580-580
Lavatorio Privado888888888
Lavatorio pblico--30303530452060
Botadero--10075-100755675
Coeficiente de Demanda probable (en relacin con el mximo consumo
posible)0.300.300.250.300.400.300.400.300.40
Coeficiente de almacenamiento (en relacin con la demanda
probable)1.250.700.800.901.000.801.002.001.00
Ejemplos de Aplicacin:
1) Determinar la dotacin de agua caliente, la capacidad el
tanque de almacenamiento y la capacidad de produccin horaria del
equipo para agua caliente, en un complejo habitacional que consta
de:
Un restaurante de 85 m2 y 150 m2 de rea verde.
Un gimnasio de 400 m2.
Una clnica con capacidad de 20 camas.
10 viviendas con 03 dormitorios cada uno.
Solucin:
Dotacin:
Restaurante:15 lt/m2 x 85 m2=1275 lt
Gimnasio:10 lt/m2 x 400 m2=4000 lt
Clnica:250 lt/per/dia x 20=5000 lt
10 viviendas:390 lt/dia x 10 viv.=3900 lt
14175 lt
2) Determinar la Dotacin diaria completa y la capacidad de
almacenamiento del sistema de agua caliente de un edificio que
consta de 04 departamentos que tienen 01 bao completo, cocina y
lavadero de ropa.
Solucin:
04 departamentos : de la tabla para un departamento:
01 bao 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
Mximo ConsumoCoef. DemandaDemanda ProbableCoef.
AlmacenamientoCapacidad de Almacen
19120.30573.6 lt/hora0.701338.4 lt/hora
Asumiendo 1.5 horas de consumo mximo = 2007.6 lit.
SISTEMAS DE CIRCULACIN DE AGUA CALIENTE:
Sistema de Distribucin Directa.-
Se emplea en residencias unifamiliares pequeas instalaciones,
donde no existen grandes longitudes de tuberas o cuando no se
requiera mantener el agua a una temperatura constante, en este caso
se debe esperar un pequeo tiempo para recibir en el aparato el agua
a la temperatura adecuada.
En este caso se pierde el agua fra al esperar que llegue el agua
caliente.
Sistema de Distribucin Mediante Circulacin de Retorno.-
Un sistema de circulacin de retorno es definitivamente necesario
para los grandes y extensos sistemas de suministro de agua
caliente. Si no estuvieran diseados para hacer que circule el agua
continuamente habra demoras para obtener el agua caliente a la
temperatura de servicio normal y habra un exceso de agua
desperdiciada por temperatura inadecuada. En muchos casos el lapso
de tiempo de espera podra ser tan grande como para causar quejas de
los ocupantes del edificio.
Existen 3 tipos de sistemas de circulacin continuada; el sistema
alimentado hacia arriba, el sistema alimentado hacia abajo y el
sistema combinado de alimentacin hacia arriba y hacia abajo.
Sistema de Alimentacin Hacia Arriba:
El sistema convencional de alimentacin hacia arriba se ilustra
en la figura, en este sistema, la lnea principal de suministro de
agua se extiende desde la fuente de suministro de agua caliente y
est colocada en la parte ms 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 ms alta del elevador de
retorno est conectada al tubo elevador de suministro exactamente
abajo del ramal de suministro ms alto que lleva a los aparatos. Los
tubos elevadores de retorno se extienden hacia abajo hasta la parte
ms baja del edificio donde se conectan a una lnea principal de
retorno de agua caliente, a travs de la cual circula el agua
caliente. En este sistema el aire acumulado en la parte ms 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 as la acumulacin de aire que de otra manera
podra restringir la circulacin.
Sistema de Alimentacin hacia Abajo:
El sistema convencional de alimentacin hacia abajo se ilustra en
la figura. En este sistema la lnea principal de suministro de agua
caliente hasta la parte ms alta del edificio. Desde ese lugar, el
agua caliente es suministrada a las partes ms 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 alimentacin
hacia abajo est conectada a una lnea principal de retorno, de
manera que circule el agua fra para retornar a la fuente de
suministro de agua caliente.
En la parte superior, lnea principal de suministro de agua
caliente, en el punto ms alto del sistema, se debe tener la
precaucin de eliminar el aire, de manera que no se formen bolsas
que restrinjan la circulacin del agua caliente. Esto puede lograrse
conectando al ramal de una ventosa en el punto ms alto del sistema,
de manera que pueda extraerse el aire.
Sistema de Alimentacin Combinada:
CAPITULO V : SISTEMA DE DESAGE, VENTILACIN Y SISTEMA DE COLECCIN
Y EVACUACIN DE AGUAS DE LLUVIASDEFINICIN:
Son tuberas que permiten la evacuacin de las aguas usadas en el
predio. Adems eliminan los malos olores que pueden existir en los
aparatos sanitarios. Paralelamente a las tuberas de desage se abren
las de ventilacin, distribuidas en tal forma que impiden la
formacin de vacos o alzas de presin que pudieran hacer descargar
las trampas, o introducir malos olores en la edificacin.
Las aguas de lluvia no deben desaguarse directa o indirectamente
a la red de desage.
Colector:
Tubera que recibe las descargas directamente de los aparatos
sanitarios; siempre se disea par las mximas descargas.
Montante:
Tubera que recibe la descarga del colector (siempre va en muros
de cabeza) .
MATERIALES UTILIZADOS:
Son tuberas que pueden estar hechos de fierro fundido, cloruro
polivinilo (PVC), asbesto cemento, arcilla vitrificada, etc.
En las reas techadas se exige que sea de plstico o fierro
fundido, y en reas descubiertas puede utilizarse tuberas de
concreto normalizado, o asbesto cemento y retirados no menos de un
metro de la cimentacin de la estructura bsica considerada.
En el caso de tuberas de desage que conduzcan lquidos corrosivos
sern de material resistente a la corrosin.
Las uniones para las tuberas debern 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
aprobacin.
DISEO DE LAS REDES DE DESAGE:
Fundamentalmente se debe considerar:
1) Instalaciones Interiores dentro de los Baos.
Se debe tener en cuenta:
Ubicacin de la montante.
Ubicacin de salida de los aparatos.
Ubicacin de registro de limpieza
Figura N 01
Ubicacin de la Montante.-
Se debe ubicar lo ms cerca al inodoro debe estar en muros de 25
cm y no debe cortar vanos de puertas y ventanas, tampoco vigas o
elemento estructural. En caso de ser necesario se debe calcular al
refuerzo correspondiente.
Ubicacin de Salida de los Aparatos.-
Se debe buscar buena posicin de los aparatos dentro del ambiente
a servir, que permita buena circulacin y no resultan apretados. Se
debe considerar que existen aparatos que descargan en la pared y
otros en el piso:
Los lavatorios siempre descargan por la pared, igual forma los
urinarios de pared, fig. 02.
Figura N 02
El inodoro, bidet y tina descargan por el piso.
La distancia mnima del muro terminado y el eje de descarga del
inodoro debe ser de 30 cm; en el caso del bidet 25 cm y en tinas 20
cm.
Todo aparato sanitario lleva trampa sanitaria, pero existen
aparatos como el inodoro que tienen trampa incorporada.
Ubicacin de Registros de Limpieza.-
Se ubican estratgicamente en el bao para un eventual desatoro,
son accesorios generalmente de bronce y no deben llevar trampa.
En el primer piso es necesario poner registros de limpieza
cuando existen montantes. Estos pueden estar en el piso o en la
pared exterior.
Calculo de los Ramales de Desage, Montantes y Colectores.-
Las tuberas de desage deben funcionar a flujo libre similar a
los canales y en condiciones uniformes. Se recomienda que la tubera
funcione al 50% de profundidad y en casos extremos al 75%.
Generalmente se recomienda emplear la frmula de Manning para el
diseo:
Las dimensiones de los ramales, montantes y colectores, se
calculan tomando como base al gasto relativo que pueda descargar
dicho aparato. Segn el RNE se debe usar la tabla siguiente.
Tipos de AparatosDimetro Mnimo
de la TrampaUnidades de
Descarga
Tina
Lavadero de ropa
Bidet
Ducha privada
Ducha pblica
Inodoro con tanque
Inodoro con vlvula
Lavadero cocina
Sumidero
Lavatorio
Urinario de pared
Urinario de piso
Urinario corrido
Cuarto de bao (Wc con tanque)
Cuarto bao completo (Wc Valv.)1 " 2"
1 "
1 "
2"
2"
3"
3"
2"
2"
1 " 1 "
1 "
3"
3"
-
-2 3
2
3
2
3
4
8
2
2
1 2
4
8
4
6
8
Para aparatos no especificados, se usa la siguiente tabla:
Unidades de Descarga para Aparatos
No Especificados
de la Tubera de Descarga
Del AparatoUnidades de Descarga Correspondiente
1 " menor
1 "
2"
2 "
3"
4"1
2
3
4
5
6
Para los casos de aparatos con descarga continua, se calcular a
razn de una unidad por cada 0.03 l/s de gasto.
El nmero mximo de unidades de descarga que puede evacuarse a un
ramal o desage se determina de acuerdo a la siguiente tabla:
N Mximo de Unidades de Descarga que puede ser Conectado a los
Conductos
Horizontales de Desage y a las Montantes
del TuboNmero Mximo de Unidades que pueden ser Conectados a
Cualquier Horizontal de DesageMontante de 3 pisos de
AlturaMontantes de ms de 3 Pisos
Total en la MontanteTotal por Piso
1 "
1 "
2"
2 "
3"
4"
5"
6"
8"
10"1
3
6
12
20
160
360
620
1400
25002
4
10
20
30
240
540
960
2200
38002
8
24
42
60
500
1100
1400
3600
56601
2
6
9
16
90
200
350
600
1000
No incluye los ramales del colector del edificio.
Cuando se calcula el dimetro de los conductos de desage, se
tendr en cuenta lo siguiente:
a) El dimetro mnimo que reciba la descarga de un inodoro (WC)
ser de 4" (10 cm).
b) El dimetro de una montante no podr ser menor que el de
cualquiera de los ramales horizontales que en l descarguen.
c) El dimetro de un conducto horizontal de desage no podr ser
menor que el de cualquiera de los orificios de salida de los
aparatos que en l descarguen.
Cuando se requiere dar cambio de direccin a una montante, los
dimetros de la parte inclinada y del tramo inferior de la montante
se calcularn de la manera siguiente:
a) Si la parte inclinada forma un ngulo de 45 o ms con la
horizontal, se calcular como si fuera una montante.
b) Si la parte inclinada forma un ngulo menor de 45 con la
horizontal, se calcular tomando en cuenta el numero de un