i parte. instalaciones hidrosanitarias. 13. febrero 2011 (1)

5/27/2018 i Parte. Instalaciones Hidrosanitarias. 13. Febrero 2011 (1)

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CURSO DE OBRAS VERTICALES

INSTALACIONES HIDRULICASY SANITARIAS EN EDIFICIOS

Ing. Mara Elena Baldizn A.

I Parte.Introduccin y Sistema de Agua Potable


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OBJETIVOS DEL CURSO Realizar el diseo de instalaciones sanitarias

internas en un edificio, de acuerdo con elestado del arte y las prcticas usuales ennuestro pas.


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TEMASIntroduccin y Generalidades.

Abastecimiento de agua.Mtodos distribucin.Dotaciones y Consumos de agua.Redes de distribucin interna de agua, mtodos de clculo,Verificaciones hidrulicas obligatoriasClculo de depsitos,

Materiales.Seleccin de sistemas de bombeo.


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TEMASDesages domsticos: Diseo, mtodos de clculo.Columnas y colectores de eje horizontal. materiales.

Desages pluviales: Diseo, mtodos de clculo.Columnas y colectores de eje horizontal, materiales.

Sistemas de proteccin contra incendios. Diseo,materiales, clculo. Reserva mnima. Sistema depresurizacin.


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INTRODUCCINEl estado satisfactorio de un edificio depende

mucho de:Planeamiento interior

Ventilacin

Iluminacin

Instalaciones Hidrulicas y Sanitarias


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INTRODUCCIN

En la construccin de las edificaciones, uno de losaspectos ms importantes, es el Abastecimiento de Aguay la Red de drenaje y le corresponde al Ingeniero

Sanitario de comn acuerdo con el Proyectista elegir lasolucin ms adecuada as como las posibles formas dealojar los sistemas en el cuerpo del edificio.

En el diseo de la red de instalaciones sanitarias, debesatisfacer las necesidades bsicas del ser humano,como son el agua potable para la preparacin dealimentos, el aseo personal y la limpieza del hogar,eliminando desechos orgnicos, etc.


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INTRODUCCIN Las Instalaciones pueden ser:

Instalacin exterior.- Conjunto de elementos que conforman lossistemas de abastecimiento y distribucin de agua, evacuacin dedesages e instalaciones sanitarias especiales, ubicadas fuera de laedificacin y que no pertenecen al sistema pblico.

Instalacin interior.- Conjunto de elementos que conforman lossistemas de abastecimiento y distribucin de agua, evacuacin de

desages, su ventilacin, e instalaciones sanitarias especiales,ubicados dentro de la edificacin.


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Son un conjunto de tuberas y conexiones dediferentes dimetros y diferentes materiales; paraalimentar y distribuir agua dentro de la construccin, estainstalacin surtir de agua a todos los puntos y lugares de

la obra arquitectnica que lo requiera, de manera que esteliquido llegue en cantidad y presin adecuada a todas laszonas hmedas de esta instalacin, tambin constar demuebles y equipos.

Estas instalaciones pueden ser dentro de la distribucin deun edificio, en condiciones separadas y colectivas.

INSTALACIONES HIDRULICAS


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La red hidrulica deber cumplir con las siguientescaractersticas:

Llevar agua a todos los muebles de la vivienda a

cualquier hora del da y durante cualquier da delao.

Cumplir con las presiones mnimas requeridas porlos muebles

Lograr la economa mxima posible en toda lainstalacin

INSTALACIONES HIDRAULICAS


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INSTALACION SANITARIA

La instalacin sanitaria, es el conjunto detuberas, equipos y accesorios que permitenconducir las aguas de desecho de unaedificacin hasta el alcantarillado pblico, o alos lugares donde puedan disponerse sinpeligro.


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La red sanitaria deber cumplir con lo siguiente

Permitir una rpida evacuacin de las aguasservidas

No permitir el paso de aire, olores o sustancias atravs de ellas

Ser impermeable al agua, aire y a los gases Ser lo ms ligera posible y con una rigidez que

permita pequeos movimientos sin perjudicar su

funcionamiento. Ser compatibles en cuanto al material con el tipo

de aguas que va a canalizar.


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ABASTECIMIENTO DE AGUA

El sistema de abastecimiento de agua de un edificio, es

aquel que logra el transporte del lquido desde la fuente deabastecimiento hasta los artefactos sanitarios del edificio,con adecuada presin y caudal suficiente.

Partes del sistema: Pueden ser variable, dependen devarios factores tales como:

Presin disponible en la fuente

Volumen de agua requerido

Tipos de artefactos a ser conectadosForma y altura del edificio


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Partes del sistema:Fuente

Conexin Domiciliaria

Sistemas de abastecimiento.

Red de Distribucin

Almacenamiento

Estacin de bombeo


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1. Fuente de agua.

Generalmente es la misma del sistema que daservicio al rea donde est ubicado el edificio, peroen algunos casos, la fuente puede ser un pozoperforado, una vertiente etc.


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ABASTECIMIENTO DE AGUA2. Conexin domiciliaria. (Acometida exterior

edificio) (Acometidas perf. roscada, teereductora, abrazadera de servicio


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3. RED DE DISTRIBUCIN

La red de distribucin la conforma un conjunto de tuberas a surtir de

agua cada uno de los artefactos o accesorios que la requieran, dependede la forma de la planta del edificio.

Ramales abiertos Circuitos cerrados o en anillo: mejor distribucin del flujo y amortigua

el golpe de ariete.

Dependiendo de su ubicacin se puede dividir:

Distribuidores:sectores horizontales de la red y estn colocadosen el primer nivel en los sistemas de tipo directo y de bombeodesde el stano o en el nivel ms alto desde en los sistemas por

gravedad desde el tanque de almacenamiento.

Columnas: son los tramos verticales que son alimentados por losdistribuidores y transportan el agua a las derivaciones.

Derivaciones: a los Artefactos sanitarios.


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3. SISTEMAS DE ABASTECIMIENTOTipos de abastecimiento.

En el abastecimiento deagua de un edificio sepueden presentar doscasos:Tipo DirectoTipo Indirecto.

A. Directo.La Red del edificiopasa a formar parte de la Redde la zona interconectadaspor tomas domiciliares.Este sistema es ideal pero

limitado en la realidad aedificios de 2 o 3 nivelesmximo.


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ABASTECIMIENTO DIRECTO


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ABASTECIMIENTO DIRECTO


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SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO INDIRECTO

B. Indirecto:

Cuando la presin en la red

pblica no es suficiente, paradar servicio a los artefactossanitarios en los niveles altos,se hace necesario la utilizacinde tanques dealmacenamiento o dedistribucin, localizados como:

B1. Tanque elevado dealimentacin directa.

Durante algunas horas del da

se cuenta presin en la redpblica para el llenado deltanque.

Ventaja:No requiere equipo de bombeo.

.


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ABASTECIMIENTO INDIRECTO

Ventaja:

No es necesario un equipode bombeo

Desventajas:Que el tanque no llegue allenarse con la variacinde presiones.

Que la demanda real seamayor que la estimada y eltanque se vace antes de

tiempo


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Es una variante del anterior, en elcual el agua es elevada al tanquesuperior por medio de una bomba.

Desde el tanque hacia la red trabaja

por gravedad

B.2. Tanque elevado alimentado porbombeo.(Tipo Indirecto)


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SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO INDIRECTOB.3. Servicio por bombeo (Indirecto) :Depsito inferior y Se alimenta la reddirectamente por bombeo.La red de tuberas se calcula igual que el de tipo directo.


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Con depsito Inferior y

desde el mismo se daservicio con bombepocontra la red


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B.5 Tipo Indirecto conbombeo auxiliar en losniveles superiores.

Para mejorar laspresiones en los puntosms altos.

Coviene dejar previsto la

posibilidad de conectarseambos sitemas en caso defallas en la bomba o de laenerga


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SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO COMBINADO

B.4. Combinado:

Cuando las condiciones de lared pblica lo permitan, losniveles inferiores se alimentan

en forma directa y lossuperiores en forma indirectageneralmente bombeo a tanqueelevado.

Se debe evitar interconexingravedad- presin directa)


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SISTEMA DE ABASTECIMIENTO COMBINADO


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CONSUMO Y DEMANDA DE AGUA El Consumo en un edificio es generalmente variable y depende:

Del uso del edificio (domstico, industrial o comercial) De las costumbres y hbitos de los ocupantes

Del sistema de distribucin adoptado

Del uso de medidores

Consumo medio: sirve para determinar la capacidad de la fuente y losvolmenes de los tanques de almacenamiento segn el sistema adoptado,

puede ser expresado:

Edificios destinados a vivienda unidad de consumo l/pers gal/pers

Oficinas y similares l/m2, gal/m2 por cada 1000 pies2

Edificios de uso muy particular como el caso de Hospitales en litros o gal / cama

Industrias por unidad de produccin l/kg, gal/kg libra de producto


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ConsumosCos umos diario s (Es paa 1978)

Tipo

Consumo

(litros) Unidad

Vivienda tipo medio 120 l/hab.

Escue las 50 alumno/da

Cuarte les 300 persona/da

Prisiones 50 persona/daHospitales (sin incluir riego y lavandera) 600 persona/da

Oficinas 50 persona/da

Hoteles

1ra. categora 300 persona/da

2da. categora 200 persona/da

3ra. categora 150 persona/da

Jardines 2 m2

Fuente: Manual de Instalaciones Sanitarias OPS/OMS

Consumo


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ConsumoM i n n e s o ta P l u m b in g C o d e ( 1 9 7 8 )

T i p oC o n s u m o

( g a l o n e s )U n i d a d

Ap a rta m e n to s M u ltifa m ilia re s 6 0 p e rs o n a /d a

H o te le s s in b a o p riva d o 5 0 p e rs o n a /d a

H o te le s c o n b a o p riva d o (c u a rto d o b le ) 6 0 p e rs o n a /d aR e s ta u ra n te s (u s o s s a n tita rio s y c o c in a ) 7 a 1 0 c lie n te /d a

R e s ta u ra n te s (u s o e n c o c in a ) 2 1 /2 a 3 c o m id a s e rvid a

C a m p o s p a ra tra ile rs c o n b a o g e n e ra l 3 5 p e rs o n a /d a

C a m p o s p a ra tra ile rs c o n b a o in d ivid u a l 5 0 p e rs o n a /d a

E s c u e la s (s in c a fe te ra n i d u c h a s ) 1 5 p e rs o n a /d a

E s c u e la s (c o n c a fe te ra , s in d u c h a s ) 2 0 p e rs o n a /d a

E s c u e la s (c o n c a fe te ra y d u c h a s ) 2 5 p e rs o n a /d a

E s c u e la s c o n in te rn a d o 7 5 a 1 0 0 p e rs o n a /d aT ra b a ja d o re s d e o fic in a s (p o r tu rn o ) 1 5 p e rs o n a /d a

H o s p ita le s 1 5 0 a 2 5 0 c a m a /d a

O tra s in s titu c io n e s 7 5 a 1 2 5 c a m a /d a

F a b ric a s (u s o h u m a n o e xc lu s iva m e nte ) 1 5 a 3 5 p e rs o n a /d a

Z o n a s d e re c re a c i n (p ic -n ic s ) 5 p e rs o n a /d a

P is c in a s y c a s a s d e b a o p b lic a s 1 0 p e rs o n a /d a

C lu b c a m p e s tre (s in re s id e n c ia s ) 2 5 p e rs o n a /d a

C lu b c a m p e s tre (c o n re s id e n c ia s ) 1 0 0 p e rs o n a /d a

M o te le s 4 0 c a m a /d a

M o te le s c o n c o c in a in d ivid u a l 5 0 c a m a /d a

Au to c in e m a s 5 a u to m vil/d a

T e a tro s 5 b u ta c a /d a

Ae ro p u e rto s 3 a 5 p a s a je ro /d a

La va n d e ra s d e a u to -s e rvic io 5 0 c lie n te /d a

Alm a c e n e s 4 0 0 c u a rto d e b a o /d aG a s o lin e ra s 1 0 a u to m vil s e rvid o /d a


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Consumo

Tipo Consumo(galones)

Caba llos , m ulas novillos 1 2

Vacas (solo bebida ) 1 5

Vacas (bebida y uso de lechera ) 35

Ovejas 2

Cerdos 4

pollos (p or ca da 1 00) 4pa vos (p or cada 1 00) 7

Tipo

Consumo

(galones por

cada 100 0

pis2)

Hoteles 600 a 1 ,1 1 0

Edificios pa ra oficinas 1 00 a 500

Alm acenes 1 00 a 400

Apartam entos - vivienda 200 a 400

Fuente: Editorial John Wileyand Sons, New York

CONSUMO ANIMAL POR DA. MINNESOTTA PLUMBING

CODE

CONSUMO COMERCIAL. AREA DE MANHATTAN

NEW YORK.


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Consumo

Tipo

Consumo

(galones

diarios por

ersona)Cam pam entos 25 a 40

Vivienda s pequea s 40 a 60

Vivienda s gra ndes e interna dos 75 a 1 00

Ins tituciones (excep to hosp ita les) 75 a 1 25

Hosp ita les 1 50 a 250Escuela s diu rna s 1 5

Escuela s diu rna s con ducha s 20

F brica s (consum o hum a no) 25

Fuente: Editorial John Wileyand Sons, New York

Y SISTEMAS PRIVADOS

CONSUMO PARA INSTITUCIONES


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Consumo

Tipo

C o n s u m o ( l i t r o s

d iar ios p or

p e r s o n a )

Ac a d e m i a d e P o l ic i a N a c i o n a l 2 7 0

Ed i fi c i o d e Co n d o m i n io s (s t a n o , 2 n i ve le s

c o m e r c ia le s , 1 n i ve l d e o fic in a s , 6 n i ve le s d e

v i v i e n d a s )

O fic in a y Co m e r c io (lt s / 1 0 0 m 2 ) 2 5 0

Vivie n d a s 2 5 0H o s p i ta l d e G in e c o l o g a y Ai s l a m i e n t o ( 6 0

c a m a s ) (g a l/ p e r s o n a ) 2 0 0

In s t i tu to d e re c re a c i n d e l o s tra b a ja d o r e s

(Ca p a c id a d m a x. 5 0 0 0 p e r s o n a s )

In s t itu t o No rm al , Zon a 1 9

8 8 0 a lu m n o s e xt e r n o s 4 0

8 0 m a e s t r o s 5 05 r e s id e n t e s 2 0 0

Rie g o d e ja r d in e s ( lt s . / m2) 2

Unive rs ida d "Rafae l Land ivar" (1 0 , 0 0 0

e s t u d ia n t e s m a x .)

Vivie n d a s d e p r o fe s o r e s 2 0 0

Au la s y o t r o s 7 5

Fuente: Ing. Carlos Solares B. Consultor OPS/OMS. Guatemala

CONSUM O DIARIOS PARA INSTITUCIONES

Y SISTEMAS PRIVADOS EN GUATEMALA


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Consumo

Tipo

Consumo ( l i tros

diar ios por

p e r s o n a )

Es c u e la N o rm a l S o lo l

5 2 0 p e r s o n a s re s id e n t e s 2 0 0

Cln icas pe ri f ricas IGSS , zona 5

2 5 0 p a c ie n t e s a m b u la to r io s 5 0

H o sp i t a l d e l IG S S Q ue z a l te n a n g o

P o r c a m a 3 0 0P o r m e d ic o in te rn o 1 5 0

P o r e n fe rm e ra 1 0 0

P e rs o n a l a d m in is t ra t ivo 7 5

P e r s o n a l s e rvic io s va r io s 1 0 0

P e r s o n a l De le g a c i n 6 0

Vis it a s , c o b ro s , e tc . 2 0

Edific io Cl in icas Md icas Torme l

P o r c a d a 1 0 0 m 2 2 5 0

H o sp i t a l Ge n e r a l d e IG S S (P r o ye c t a d o p a r a

2 7 0 c a m a s d e a d u lt os y 9 5 c u n a s p a r a

n i o s )P o r c a m a d e a d u lto (g a lo n e s ) 2 0 0

P o r c u n a (g a lo n e s ) 1 0 0

Fuente: Ing. Carlos Solares B. Consultor OPS/OMS. Guatemala

CONSUM O DIARIOS PARA INSTITUCIONES

Y SISTEMAS PRIVAD OS EN GUAT EMAL A. CONTINUAC I N


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Consumo

TipoConsumo (litros

diarios)

Para bebida 1 .5

Para preparacin de a limentos 4.5Para limpieza de la casa y u tensilios 50

Para limpieza corpora l 30

Para limpieza de la ropa 50

Para el bao 30

Para el servicio de inodoro 80

Prdidas y pequeos consum os 41

Total 287

Fuente:"Obras Sanitarias" autor Walter Stevens Editorial Glem, Buenos Aires, Argentina

Distribucin del Consumo Domiciliario de Agua de 400 l.

Buenos Aires, Ar entina.1989


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DEMANDA DE AGUA

Para el diseo del sistema de un edificio es indispensable ladeterminacin de la demanda de aguay se determina en base alNo. Artefactos sanitarios y el gasto asignado a cada uno de ellos.

No todos los artefactos de la red trabajan en forma simultnea ypor lo tanto se debe considerar el Factorde uso o Coeficiente de

Simultaneidad (% del gasto en los tramos de distribucin).

Gasto se expresa:

Europa (l/min. l/seg.)

USA (Unidades de gasto o Fixture Units= 1 pie3/min)

d f ( )


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Gastos de artefactos (Europa)

(l/seg.) (gpm)Lavamanos 0.1 1.6

Artesa 0.2 3.2

Ducha 0.1 1.6

Bidet 0.1 1.6

W.C de tanque 0.1 1.6W.C de Fluxmetro 2 31.7

Fregadero de vivienda 0.15 2.4

Fregadero de restaurante 0.3 4.8

Lavenderos de ropa 0.2 3.2

Hidrante de riego (3/4") 0.6 9.5Hidrante de incendios (2") 3 47.6

Hidrante de incendios (2 1/2") 8 126.8

Urinario de descarga automtica 0.05 0.8

Urinario de lavado controlado 0.1 1.6

Nota: Para valores de carga de entrada de 1 a 1.5 mca (1.4 a 2.1 psi)

GastoAparato Sanitario

Gasto mnimo en los grifos de los aparatos sanitarios corrientes


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GASTOS DE ARTEFACTOS (USA). MTODO DE HUNTER

Privado Pblico

Cuarto de bao completo (W.C. de vlvula) 6 -

Cuarto de bao completo (W.C. de fluxmetro) 8 -

Artesa Baera 2 4

Lavabacines o lavaplatos - 10

Bidet 2 4

Unidad dental (escupidera) - 1Fuente para beber 1/2 1

Fregadero de cocina 2 4

Lavamanos 1 2

Ducha 2 4

Urinario con tanque - 3

Urinario con fluxmetro - 3Urinario de Pedestal, con fluxmetro - 10

W.C. de tanque 3 5

W.C. con fluxmetro 6 10

Fregadero de servicio - 3

Nota: Los valores corresponden a la demanda total (agua fra y caliente)

Las demandas separadas equivalen a un 75 % de las anteriores

Unidades de Gasto segn el "Uniform Plumbing Code For Housing"

DescripcinUnidades de Gasto (pie

3/min)

d f ( )


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Gastos de artefactos (USA)

Agua fria Agua caliente

Inodoro (presin) 15-35 -

Inodoro (Tanque) 3-18 -

Mingitorio (presin) 15 -

Mingitorio (Tanque) 3 -

Lavamanos 5 5

Ducha 3-6 5

Artesa 6 6

Lavador de Cocina corriente 5 5Lavadora de Cocina pequeo 2 2

Slop-Sink (Fregadero-Limpieza) 3 3

Lavadora Domstica 10 10

Nota:Los valores anteriores son los ideales, trabajando los artefactos corrientes

a una presin de 8 psi y lo fluxmetro a una presin de 15 psi.

Accesorios Caudal de accesorios (gpm)

Caudal de los artefactos segn United States Department of Commerce, Building

code

d f ( di d i )


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Gastos de artefactos (Cdigo de Costa Rica)

Pieza

Dimetro

mnimo

Presin

Mnima Gasto mnimo

Privado PblicoBanera 18 2 0.3

Bidet 12 3 0.1

Ducha 12 2 0.2 0.3

Fregadero 12 2 0.2 0.3

Fuente 12 2.5 0.1Inodoro/tanque 12 2 0.2 0.25

Inodoro/vlvula semi

automtica 31 de 7 a 14 1.5 1.9

Lavatorio 12 2 0.15 0.2

Lavadora 12 3.5 0.3Llave de riego de

jardn 12 10 0.3

orinal corrido 12 2 0.075/ml

orinal con vlvula 18 de 5 a 10 1

Pileta de lavar 12 2 0.3

DISEO DE LA RED DE AGUA


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DISEO DE LA RED DE AGUA

El diseo de la Red, comprende::

El clculo de la prdida de carga disponible, la prdidade carga por tramos considerando los accesorios,

El clculo de las presiones de salida,

Requisitos:Conocer la presin de la red pblica,

La presin mnima de salida,

Las velocidades mximas permisibles por cada tubera y

las diferencias de altura, entre otros.

Conociendo estos datos se lograr un correctodimensionamiento de las tuberas y accesorios de la

vivienda.

d l d d


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Demanda y Valores de diseo

Para diseo el valor que interesa es aquel

donde han sido tomados el No. deartefactos, gasto de los mismos y el Factorde Uso Coeficiente de Simultaneidad.

Gasto Terico (Qt): Es la suma de gastos

de los artefactos sanitarios alimentados porel sector de la red que esta siendoconsiderado.

Gasto de Diseo (Qd), se utiliza paradeterminar el dimetro de la red, esequivalente al producto del Qd = Qt xFactor de Uso (Coef. Simultaneidad). Suvalor es por lo tanto menor que el anterior.


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Factor de Uso Coeficiente de SimultaneidadExpresado como un porcentaje del gasto terico y

representa al caudal que posiblemente pasar por la red.

Su valor depende del nmero de artefactos y tipo

(corriente o de fluxmetro).


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Factor de Uso Coeficiente de Simultaneidad

En Francia

Donde (n) es el nmero total de grifos de la instalacin.

El mnimo factor recomendado por este pas es 0.2 (20%)

1

1

n

FU

F d U C fi i d Si l id d


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Factor de Uso Coeficiente de Simultaneidad

Mtodo de Hunter

Consiste bsicamente en determinar el Qt de un ramal osector en Unidades de gasto, y por medio de la curvaespecfica para el tipo de artefactos sanitarios, encontrarel Qd en gpm.

Mtodo de U.S. Department of Comerce, BuildingCode

Se determina el Qt para cada grupo de artefactos y sedetermina el No. de ellos. Con este valor y por medio de latabla respectiva se encuentra Factor de Uso (FU)

. Qd = FU x Qt

Ejemplo 1 Clculo de la Demanda de agua


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Ejemplo 1. Clculo de la Demanda de aguaMtodo de Hunter

En un sector de una derivacin de un edificio se tienen los siguientes artefactos:

2 W.C de tanque

3 Lavamanos

1 Mingitorio con tanque

1 Fregadero de servicio

1) Hunter

Para determinar el Gasto de Diseo para el servicio de Agua Fra del Sector

Artefacto Sanitario Cantidad UG Total de UG

W.C de tanque 2 5 10

Lavamanos 3 2 6Mingitorio con tanque 1 3 3

Fregadero de servicio 1 3 3

Gasto Teorico 22 U de gasto

Agua fria (75%) 16.5 U de gasto

Del Graf Hunter 12.5 gpm

Q af22*0.75 =



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Privado Pblico

Cuarto de bao completo (W.C. de vlvula) 6 -

Cuarto de bao completo (W.C. de fluxmetro) 8 -

Artesa Baera 2 4

Lavabacines o lavaplatos - 10

Bidet 2 4

Unidad dental (escupidera) - 1Fuente para beber 1/2 1

Fregadero de cocina 2 4

Lavamanos 1 2

Ducha 2 4

Urinario con tanque - 3

Urinario con fluxmetro - 3Urinario de Pedestal, con fluxmetro - 10

W.C. de tanque 3 5

W.C. con fluxmetro 6 10

Fregadero de servicio - 3

Nota: Los valores corresponden a la demanda total (agua fra y caliente)

Las demandas separadas equivalen a un 75 % de las anteriores

Unidades de Gasto segn el "Uniform Plumbing Code For Housing"

DescripcinUnidades de Gasto (pie

3/min)


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16.5

GRAFICA DE HUNTER


52/90

CURVAS DE CARGAS DE DEMANDAS ESTIMADAS EN GPM


53/90


54/90

Cont Ejemplo 1 Building Code


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Cont. Ejemplo 1 Building Code2) US Department of Commerce. Building Code

Artefacto SanitarioCantidad de

artefactos

Caudal

unitariogpm

W.C de tanque 2 2 4

Lavamanos 3 5 15

Mingitorio con tanque 1 3 3

Fregadero de servicio 1 3 3

Gasto Teorico 7 25 gpm

FU 0.56 14 gpm

De la tabla de factores de uso, se tiene que para 7 artefactos tieneun valor de 56%. Por tanto

Qd = 0.56*25= 14 gpm



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Agua fria Agua caliente

Inodoro (presin) 15-35 -

Inodoro (Tanque) 3-18 -

Mingitorio (presin) 15 -Mingitorio (Tanque) 3 -

Lavamanos 5 5

Ducha 3-6 5

Artesa 6 6

Lavador de Cocina corriente 5 5Lavadora de Cocina pequeo 2 2

Slop-Sink (Fregadero-Limpieza) 3 3

Lavadora Domstica 10 10

Nota:Los valores anteriores son los ideales, trabajando los artefactos corrientes

a una presin de 8 psi y lo fluxmetro a una presin de 15 psi.

AccesoriosCaudal de accesorios (gpm)

Caudal de los artefactos segn United States Department of Commerce, Building

code


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No. Deaccesorios

Accesorioordinario

Accesorio convlvula de presin

No. Deaccesorios

Accesorioordinario

Accesorio convlvula de presin

1 100 100 40 37 9

2 100 100 50 36 8

3 80 65 60 35 7

4 68 50 70 34 65 62 42 80 33 5.3

6 58 38 90 32 4.6

7 56 35 100 31 4.2

8 53 31 200 30 3.1

9 51 29 300 29 1.910 50 27 500 27 1.5

20 42 16 800 26 1.2

30 38 12 1000 25 1

U.S. Department of Commerce Building Code.

Relacin entre el numero de accesorios de un edificio y su probable porcentaje

Mximo de uso

Factor de uso


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Cont. ejemplo 1 Mtodo Europeo

3) Formula Francesa

Artefacto SanitarioCantidad de

artefactos

Caudal

unitariolitros

W.C de tanque 2 0.1 0.2

Lavamanos 3 0.1 0.3

Mingitorio con tanque 1 0.1 0.1Fregadero de servicio 1 0.15 0.15

Gasto Teorico TOTAL 7 0.75 litros/SEG

FU 0.41 0.31 L/SEG

4.854 GPM

11n

FU

N= 7 FU= 0.41

Qd = Qt *FU= 0.75*0.41= 4.85 gpm


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Comentarios al Ejemplo 1

El Resultado obtenido por el mtodoFrancs es mucho ms bajo que el USA, yaque el Qt est expresado para columna de

1.4 a 2.1 m. (8 psi-15 psi.) ( Francesa de 1.0 -1.50 m).

HIDRAULICA DE LA RED.


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Dimetros

Dimetros mnimos del ramal que da servicio a un artefacto sanitario son :

Artefacto SanitarioDiametro minimo en

pulgadas

Artesa 1/2"

Fuente para beber 1/2"

Lavaplatos domstico 1/2"

Fregadero de cocina 1/2"Fregadero de cocina (comercial) 3/4"

Lavamanos 1/2"

Lava-trapeadores 1/2"

Urinario (tanque) 1/2"

Urinario (Fluxmetro) 3/4"Inodoro (tanque) 1/2"

Inodoro (Fluxmetro) 1"

Toma para maguera 3/4"

Lavadora de ropa (domstica) 1/2"

Ducha (cada cabeza) 1/2"


61/90HIDRAULICA DE LA RED.


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VelocidadesPara el clculo de las velocidades en las tuberas se

puede calcular con la frmula de Hazen Williams, que sedescribe a continuacin:

V= 0.355 CD0.63 Sf0.54

Donde:V= velocidad en m/sC= coef. que dependen del materialSf= prdida de carga en m/m.

D= dimetro en m.Sf = hf/lHf= prdida de carga en mL= longitud en m

.



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Velocidades

Las altas velocidades del flujo en las redes causan los ruidosmolestos en el inmueble.

Codigos USA Vmax =10 pies/seg (3 m/s)

Europa Vmx = 2 m/seg

Velocidad es muy importante para sistemas con Presiones altasproducen Velocidades altas que hacen ruido y favorecen golpe deariete.

Situacin muy frecuente es sistemas con bombeo.

Limite para asegurar arrastre de partculas es V=0.6 m/seg = 2pies/seg



64/90

HIDRAULICA DE LA RED.Prdida de carga

Prdida de carga disponible:

Conociendo la Presin media disponible al inicio de la red dedistribucin de agua, as como la distancia al punto ms lejano dondeestar instalado un artefacto sanitario y la presin mnima de trabajode este , se puede determinar fcilmente la prdida de carga

disponible.

Prdidas en los tramos (Hf)

Las prdidas de carga se calculan segn el caudal en el tramotomando en cuenta las prdidas (longitud equivalente) de losaccesorios.

Sf=10.67*Q1.85 Hf=Sf*L C1.85 * D4.87

C fi i d H Willi


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Coeficientes de Hazen Williams

Tipo de Tuberia C

Hierro Galvanizado 125

Acero soldado nuevo 120

Acero soldado viejo 90

Acero soldado con revestimiento 130

Hierro fundido nuevo 130

Hierro fundido viejo s/incrust. 110

Hierro fundido viejo c/incrust. 90

Plstico, PVC (D=38 mm) 150

Cobre y latn 130

Concreto acabado liso 130

Concreto acabado camn 120

Longitud equivalente de conexiones a tubera en m


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Elemento

mm 13 19 25 32 38 50 63 75,1 100 125 150 200 250 300 350

pulg 1/2 3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3 4 5 6 8 10 12 14Codos de90

RadioLargo 0,3 0,4 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,6 2,1 2,7 3,4 4,3 5,5 6,1 7,3

Radiomedio 0,4 0,6 0,7 0,9 1,1 1,4 1,7 2,1 2,8 3,7 4,3 5,5 6,7 7,9 9,5

Radiocorto 0,5 0,7 0,8 1,1 1,3 1,7 2 2,5 3,4 4,5 4,9 6,4 7,9 9,5 10,5Codos de45 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 0,9 1,2 1,5 1,9 2,3 3 3,8 4,6 5,3

R/D: 11/2 0,2 0,3 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 1 1,3 1,6 1,9 2,4 3 3,6 4,4

R/D: 1 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,9 1 1,3 1,6 2,1 2,5 3,3 4,1 4,8 5,4Curvade 45 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,9 1,1 1,5 1,8 2,2 2,5

Entrada

Normal 0,2 0,2 0,3 0,4 0,5 0,7 0,9 1,1 1,6 2 2,5 3,5 4,5 5,5 6,2

Deborda 0,4 0,5 0,7 0,9 1 1,5 1,9 2,2 3,2 4 5 6 7,5 9 11

L it d i l t d i t b


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Vlvula 1/2 3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3 4 5 6 8 10 12 14de

compuerta 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,4 0,4 0,5 0,7 0,9 1,1 1,4 1,7 2,1 2,4

de globo 4,9 6,7 8,2 11,3 13,4 17,4 21 26 34 45,3 51 67 85 102 120

de ngulo 2,6 3,6 4,6 5,6 6,7 8,5 10,0 13,0 17,0 21,0 26,0 34,0 43,0 51,0 60,0

de pie 3,6 5,6 7,3 10 11,6 14,0 17,0 20,0 23,0 31,0 39,0 52,0 65,0 78,0 90,0

Retencin

T. Liviano 1,1 1,6 2,1 2,7 3,2 4,2 5,2 6,3 6,4 10,4 12,5 16,0 20,0 24,0 38,0

T. Pesado 1,6 2,4 3,2 4 4,8 6,4 8,1 9,7 12,9 16,1 19,3 25,0 32,0 38,0 45,0

Te de Paso

Directo 0,3 0,4 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,6 2,1 2,7 3,4 4,3 5,5 6,1 7,3

lateral 1,0 1,4 1,7 2,3 2,8 3,5 4,3 5,2 6,7 8,4 10,0 13,0 16,0 19,0 22,0Te desalida

Bilateral 1,0 1,4 1,7 2,3 2,8 3,5 4,3 5,2 6,7 8,4 10,0 13,0 16,0 19,0 22,0Salida detubera 0,4 0,6 0,7 0,9 1,0 1,5 1,9 2,2 3,2 4,0 5,0 6,0 7,5 9,0 11,0



68/90

Presiones Presiones mnimas ocurren en puntos menos favorecidos, deben ser

fijadas de antemano y dependen del tipo de artefactos usados en eledificio.

Cdigos USA

-artefactos corrientes Pmin=8 psi=5.6 mc

-Fluxmetro Pmin=15 psi=10.5 mca

Con las presiones mnimas con los artefactos sanitarios puedenoperar en forma poco eficiente con cargas de 1.0 -1.50 m, pues untanque de un inodoro durara mucho en llenarse.

La presin mxima dinmica o esttica no debe ser mayor de 60 mpara evitar el dao de los empaques de los artefactos sanitarios

En resumen las presiones ideales mnimas y mximas son de 8.6 y 60 lb/pug2(5.6 -42 m)

P i i b l t f t


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Presiones mnimas sobre los artefactosArtefacto Presin mnima (m)

Ducha 2

Inodoro con Tanque 2

Inodoro con fluxmetro 10.5

Pileta de lavar 2

Lavamanos 2

Fregadero 2

Lavadora 3.5

Llave de jardin 10

Orinal 5 a 10

Fuente: Cdigo de Instalaciones Hidrulicas. ColegioFederado de Ingenieros y Arquitectos. Costa Rica

Ej l 2


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Ejemplo 2.

Planteaminiento:

Un edificio de 3 niveles donde sern usados artefactos corrientes querequieren una Pmin = 8 PSI para su funcionamiento, la presindisponible en el inicio de la red es de 30 PSI. Determinar la prdida decarga disponible.

Cota Piezomtrica al inicio de la red es de 30 PSI= 21 m Cota Piezomtrica mn en el artefacto ms distante es de: 3+3+6 = 12 m

Longitud del didtribuidor y la columna =50+6=56 m

Prdida Carga disponible= 21-12 = 9 m Gradiente hidrulico =S= Hf/L *100 = 9*100/56 =16%

Ejemplo 2. Clculo de la presin


71/90

j p pcota 2 1 .00

h f

cota 12 .0 0 6 .0 m ts (8 p s i

2 1 .0 0 mts

30 .00 ps i

Artefacto

3.00

Columna

3.00

Distribuidor

50 .00 mts

Cota pie zom tric a m n im a de l a rte fa cto m s d is ta nte : 3 +3 +6 = 1 2 .0 0 m

Lon gitu d de dis trib uidor y colu m na : 5 0+ 3+ 3= 5 6.0 0 m

Prdida de carga disponible

Cota p iezom trica a l inicio: 2 1 .0 0 m

Cota p iezom trica desea b le en a rte fa cto: 1 2 .0 0 m

h f disp onib le : 9 .0 0 m

Dis ta ncia de l inicio a l a rte fa cto: 5 6 .0 0 m

Gra die nte h idr ulico ; 9 x1 00 / 5 6 1 6.0 7 %

PERDIDAS POR FRICCION EN LAS TUBERIAS


72/90


73/90

PERDIDAS EN EL MEDIDOR


74/90

PERDIDAS EN EL MEDIDOR


75/90LONGITUDES EQUIVALENTESCodosde 90RadioLargo 0.3 0.4 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.6 2.1 2.7 3.4 4.3 5.5 6.1 7.3


76/90

Radiomedio 0.4 0.6 0.7 0.9 1.1 1.4 1.7 2.1 2.8 3.7 4.3 5.5 6.7 7.9 9.5Radiocorto 0.5 0.7 0.8 1.1 1.3 1.7 2 2.5 3.4 4.5 4.9 6.4 7.9 9.5 10.5Codosde 45 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 0.9 1.2 1.5 1.9 2.3 3 3.8 4.6 5.3R/D: 11/2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1 1.3 1.6 1.9 2.4 3 3.6 4.4R/D: 1 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.9 1 1.3 1.6 2.1 2.5 3.3 4.1 4.8 5.4Curvade 45 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.9 1.1 1.5 1.8 2.2 2.5EntradaNormal 0.2 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 0.9 1.1 1.6 2 2.5 3.5 4.5 5.5 6.2Deborda 0.4 0.5 0.7 0.9 1 1.5 1.9 2.2 3.2 4 5 6 7.5 9 11Vlvula

decompuer

ta 0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 0.4 0.4 0.5 0.7 0.9 1.1 1.4 1.7 2.1 2.4

de globo 4.9 6.7 8.2 11.3 13.4 17.4 21 26 34 45.3 51 67 85 102 120

de

ngulo 2.6 3.6 4.6 5.6 6.7 8.5 10 13 17 21 26 34 43 51 60

de pie 3.6 5.6 7.3 10 11.6 14 17 20 23 31 39 52 65 78 90

Retenci

n

T.

Liviano 1.1 1.6 2.1 2.7 3.2 4.2 5.2 6.3 6.4 10.4 12.5 16 20 24 38

T.

Pesado 1.6 2.4 3.2 4 4.8 6.4 8.1 9.7 12.9 16.1 19.3 25 32 38 45

Te dePaso

Directo 0.3 0.4 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.6 2.1 2.7 3.4 4.3 5.5 6.1 7.3

lateral 1 1.4 1.7 2.3 2.8 3.5 4.3 5.2 6.7 8.4 10 13 16 19 22

Te desalida

Bilateral 1 1.4 1.7 2.3 2.8 3.5 4.3 5.2 6.7 8.4 10 13 16 19 22

Salidadetubera 0.4 0.6 0.7 0.9 1 1.5 1.9 2.2 3.2 4 5 6 7.5 9 11

SELECCIN DE DIMETROS


77/90

xito depende en gran medida de una buena seleccin de losdimetros.

Formas de Seleccin:

a) En funcin del caudal y prdida de carga disponible.

Cuando la Presin al inicio de los distribuidores estpreviamente establecida, caso sistema directo conocemospresin disponible en red pblica, tambin tanque elevado.

Los Dimetros seleccionados en funcin del caudal y hf

disponible, conocida cota piezomtrica en punto inicial y puntoms lejano menos favorecido del sistema.

Se debe revisar la velocidad obtenida para los gastos ydimetros de diseo y evitar las que exedan los lmitesmximos.

S l i d di t


78/90

Seleccin de dimetros

b) En funcin de la velocidad.

Cuando presin al inicio de la red no est definida opuede drsele valores diferentes, como es caso de un

sistema alimentado por bombeo, la seleccin dedimetros puede ser en funcin de gastos de diseo yde la velocidad.

Para los dimetros seleccionados de esta forma se

encuentran las hf, y la suma de ellas hasta puntocrtico + la columna de agua mnima aceptable en elpunto = a la CDT del equipo de bombeo.



79/90

Seleccin de dimetrosb) En funcin de la velocidad. Continuacion...

Varios clculos para ajuste a las condiciones delsistema.

Cuando es conocida la presin disponible al inicio de lared tambin es posible determinar los f(v). Pero esrecomendable determinar previamente la hf disponible,y en funcin de sta seleccionar los dimetros dentrode los siguientes lmites de velocidades:



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b) En funcin de la velocidad. Continuacion...

dentro de los siguientes lmites de velocidades:

Prdidas de Carga disponibles Velocidades(m/seg)

De 1 a 4 metros 0.50 a 0.60

De 4 a 10 metros 0.60 a 1.00

De 10 a 20 metros 1.00 a 1.50De 20 ms 1.50 a 2.00

Simbologa


81/90

Simbologa

Vlvula de boya

Vlvula de retencin (check), Toma de agua en bronce para tanque de captacin con

check y pascon

Vlvula de seguridad de tanque de agua.

Tubera Tanque hidroneumtico

Llave de chorro

Medidor de caudal

Llave de pase

Vlvula de compuerta de bronce y rosca paramanguera

Simbologa


82/90Simbologa


83/90Simbologa


84/90

DISTANCIAS MNIMAS PARA INSTALACIONES SANITARIAS


85/90

Planta de Sistema de agua potable


86/90

Planta de Sistema de agua potable

ISOMTRICO DE SISTEMA DE AGUA pOTABLE


87/90

ISOMTRICO DE SISTEMA DE AGUA pOTABLE

Ejercicio prctico


88/90

j p

Calcular la presin necesaria requerida para que unaunidad de servicio sanitario en una casa funcioneadecuadamente

Asumiendo que una derivacin de la red tiene losiguiente: una ducha, un inodoro, un lavamanos y un

lavandero1.0 1. 50 3.00 6.00

Presin necesaria


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Presin necesaria1 u.G 1 pie3/min

0,4 l/s= 6,97 gpmQd= K*Qt

Sf= 10,643*Q^1,85

D^4,87*C^1,85 D*0,0254

V= 0,355*C*D^0,63*Sf^0,54

Presin necesaria


90/90

Presin necesaria

Suma de prdidas = ___ m

Prdidas en el medidor Grfica 1. psi = ___ m

Llave de paso =0,10

Desnivel en el artefacto =1,80 Presin mn sobre la ducha =2,00

Total = ____ m

i parte. instalaciones hidrosanitarias. 13. febrero 2011 (1)

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