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

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  • CURSO DE OBRAS VERTICALES

    INSTALACIONES HIDRULICAS

    Y SANITARIAS EN EDIFICIOS

    Ing. Mara Elena Baldizn A.

    I Parte.

    Introduccin y Sistema de Agua Potable

  • OBJETIVOS DEL CURSO Realizar el diseo de instalaciones sanitarias

    internas en un edificio, de acuerdo con el

    estado del arte y las prcticas usuales ennuestro pas.

  • TEMASIntroduccin y Generalidades .

    Abastecimiento de agua.

    Mtodos distribucin.

    Dotaciones y Consumos de agua.

    Redes de distribucin interna de agua, mtodos de clculo,Verificaciones hidrulicas obligatorias

    Clculo de depsitos,

    Materiales.

    Seleccin de sistemas de bombeo.

  • 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 de

    presurizacin.

  • INTRODUCCIN El estado satisfactorio de un edificio depende

    mucho de:

    Planeamiento interior

    Ventilacin

    Iluminacin

    Instalaciones Hidrulicas y Sanitarias

  • 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 IngenieroSanitario 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.

  • INTRODUCCIN Las Instalaciones pueden ser:

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

    desages e instalaciones sanitarias especiales, ubicadas fuera de la

    edificacin 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.

  • Son un conjunto de tuberas y conexiones de

    diferentes dimetros y diferentes materiales; para

    alimentar y distribuir agua dentro de la construccin, esta

    instalacin surtir de agua a todos los puntos y lugares de

    la obra arquitectnica que lo requiera, de manera que este

    liquido llegue en cantidad y presin adecuada a todas las

    zonas hmedas de esta instalacin, tambin constar de

    muebles y equipos.

    Estas instalaciones pueden ser dentro de la distribucin de

    un edificio, en condiciones separadas y colectivas.

    INSTALACIONES HIDRULICAS

  • La red hidrulica deber cumplir con las siguientes

    caractersticas:

    Llevar agua a todos los muebles de la vivienda acualquier hora del da y durante cualquier da del

    ao.

    Cumplir con las presiones mnimas requeridas porlos muebles

    Lograr la economa mxima posible en toda lainstalacin

    INSTALACIONES HIDRAULICAS

  • INSTALACION SANITARIA

    La instalacin sanitaria, es el conjunto de

    tuberas, equipos y accesorios que permiten

    conducir las aguas de desecho de una

    edificacin hasta el alcantarillado pblico, o a

    los lugares donde puedan disponerse sin

    peligro.

  • INSTALACION SANITARIA

    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 quepermita pequeos movimientos sin perjudicar sufuncionamiento.

    Ser compatibles en cuanto al material con el tipode aguas que va a canalizar.

  • INSTALACION SANITARIA

  • ABASTECIMIENTO DE AGUA

    El sistema de abastecimiento de agua de un edificio, es

    aquel que logra el transporte del lquido desde la fuente de

    abastecimiento hasta los artefactos sanitarios del edificio,

    con adecuada presin y caudal suficiente.

    Partes del sistema: Pueden ser variable, dependen de

    varios factores tales como:

    Presin disponible en la fuente

    Volumen de agua requerido

    Tipos de artefactos a ser conectados

    Forma y altura del edificio

  • ABASTECIMIENTO DE AGUA

    Partes del sistema:

    Fuente

    Conexin Domiciliaria

    Sistemas de abastecimiento.

    Red de Distribucin

    Almacenamiento

    Estacin de bombeo

  • ABASTECIMIENTO DE AGUA

    1. Fuente de agua.

    Generalmente es la misma del sistema que da

    servicio al rea donde est ubicado el edificio, pero

    en algunos casos, la fuente puede ser un pozo

    perforado, una vertiente etc.

  • ABASTECIMIENTO DE AGUA2. Conexin domiciliaria. (Acometida exterior

    edificio) (Acometidas perf. roscada, tee

    reductora, abrazadera de servicio

  • 3. RED DE DISTRIBUCIN

    La red de distribucin la conforma un conjunto de tuberas a surtir deagua 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 porgravedad 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.

  • 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 perolimitado en la realidad aedificios de 2 o 3 nivelesmximo.

  • ABASTECIMIENTO DIRECTO

  • ABASTECIMIENTO DIRECTO

  • SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO INDIRECTO

    B. Indirecto :

    Cuando la presin en la red

    pblica no es suficiente, para

    dar servicio a los artefactos

    sanitarios en los niveles altos,

    se hace necesario la utilizacin

    de tanques de

    almacenamiento o de

    distribucin, localizados como:

    B1. Tanque elevado de

    alimentacin directa.

    Durante algunas horas del da

    se cuenta presin en la red

    pblica para el llenado del

    tanque.

    Ventaja:

    No requiere equipo de bombeo.

    .

  • ABASTECIMIENTO INDIRECTO

    Ventaja:

    No es necesario un equipo

    de bombeo

    Desventajas:

    Que el tanque no llegue a

    llenarse con la variacin

    de presiones.

    Que la demanda real sea

    mayor que la estimada y el

    tanque se vace antes de

    tiempo

  • SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO INDIRECTO

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

    Desde el tanque hacia la red trabajapor gravedad

    B.2. Tanque elevado alimentado por

    bombeo. (Tipo Indirecto)

  • SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO INDIRECTO

  • SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO INDIRECTOB.3. Servicio por bombeo (Indirecto) :Depsito inferior y Se alimenta la red

    directamente por bombeo.

    La red de tuberas se calcula igual que el de tipo directo.

  • SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO INDIRECTO

    Con depsito Inferior y

    desde el mismo se da

    servicio con bombepo

    contra la red

  • SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO INDIRECTO

    B.5 Tipo Indirecto conbombeo auxiliar en losniveles superiores.

    Para mejorar laspresiones en los puntosms altos.

    Coviene dejar previsto laposibilidad de conectarseambos sitemas en caso defallas en la bomba o de laenerga

  • SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO COMBINADO

    B.4. Combinado:

    Cuando las condiciones de la

    red pblica lo permitan, los

    niveles inferiores se alimentan

    en forma directa y los

    superiores en forma indirecta

    generalmente bombeo a tanque

    elevado.

    Se debe evitar interconexin

    gravedad- presin directa)

  • SISTEMA DE ABASTECIMIENTO COMBINADO

  • 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 los

    volmenes 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

  • ConsumosCos umos diarios (Es paa 1978)

    TipoCons umo

    (litros )Unidad

    Vivienda tipo medio 120 l/hab.

    Escue las 50 alumno/da

    Cuarte les 300 persona/da

    Prisiones 50 persona/da

    Hospitales (sin incluir riego y lavandera) 600 persona/da

    Oficinas 50 persona/da

    Hote les

    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

  • ConsumoM in n e s o ta P lu m b in g C o d e (1 9 7 8 )

    T ip oC o n s u m o

    ( g a lo n e s )U n id 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 a

    R 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 a

    T 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 n te ) 1 5 a 3 5 p e rs o n a /d a

    Zo 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 a

    G a s o lin e ra s 1 0 a u to m vil s e rvid o /d a

  • Consumo

    TipoCons umo

    (galones )

    Caba llos , m ula s novillos 1 2

    Vacas (solo beb ida ) 1 5

    Vacas (beb ida y uso de lechera ) 35

    Oveja s 2

    Cerdos 4

    pollos (por cada 1 00) 4

    pavos (por cada 1 00) 7

    Tipo

    Cons umo

    (galones por

    cada 1000

    pi s2)

    Hoteles 600 a 1 ,1 1 0

    Edificios pa ra oficina s 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.

  • Consumo

    Tipo

    Cons umo

    (galone s

    diarios por

    pe rs ona)

    Ca m pa m 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 250

    Escuela 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

  • Consumo

    Tip o

    Co n s u m o ( l i tro s

    d ia rio s p o r

    p e rs o n a )

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

    Ed ific io d e Co n d o m in io s (s t a n o , 2 n ive le s

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

    vivie 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 0

    Ho s p ita l d e Gin e c o lo g a y Ais la m ie n to (6 0

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

    In s ti tu to d e re c re a c i n d e lo s tra b a ja d o re 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 ti tu to N o rm a l , Zo n 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 0

    5 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

    U n ive rs id a d "Ra fa e l La n d iva r" (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. Guatem ala

    CONSUMO DIARIOS PARA INSTITUCIONES

    Y SISTEMAS PRIVADOS EN GUATEMALA

  • Consumo

    Tip o

    Co ns um o ( l i tro s

    d ia rio s p o r

    p e rs o na )

    Es c ue la N o rm a l S o lo l

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

    Cln ic a s p e rif ric a s IGS S , zo na 5

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

    Ho s p ita l d e l IGS S Que za lte na ng o

    P o r c a m a 3 0 0

    P o r m e d ic o in t e rn o 1 5 0

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

    P e r s o n a l a d m in is t r a 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 t c . 2 0

    Ed ific io Clin ic a s M d ic a s To rm e l

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

    Ho s p ita l Ge ne ra l d e IGS S (P ro ye c t a d o p a ra

    2 7 0 c a m a s d e a d u lto s y 9 5 c u n a s p a ra

    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

    CONSUMO DIARIOS PARA INSTITUCIONES

    Y SISTEMAS PRIVADOS EN GUATEMALA. CONTINUACIN

  • Consumo

    TipoCons umo (litros

    diarios )

    Pa ra beb ida 1 .5

    Pa ra p repa ra cin de a lim entos 4 .5

    Pa ra lim pieza de la ca sa y u tens ilios 50

    Pa ra lim pieza corpora l 30

    Pa ra lim pieza de la ropa 50

    Pa ra e l ba o 30

    Pa ra e l servicio de inodoro 80

    Prdida s y pequeos consum os 41

    Tota l 287

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

    Distribucin del Consumo Domiciliario de Agua de 400 l.

    Buenos Aires, Argentina.1989

  • DEMANDA DE AGUA

    Para el diseo del sistema de un edificio es indispensable ladeterminacin de la demanda de agua y se determina en base al

    No. 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 Factor de uso o Coeficiente deSimultaneidad (% 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)

  • 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 1.6

    W.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 9.5

    Hidrante 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

  • 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) - 1

    Fuente para beber 1/2 1

    Fregadero de cocina 2 4

    Lavamanos 1 2

    Ducha 2 4

    Urinario con tanque - 3

    Urinario con fluxmetro - 3

    Urinario 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)

  • 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 5

    Lavadora 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

  • Gastos de artefactos (Cdigo de Costa Rica)

    Pieza Dimetro mnimo

    Presin Mnima Gasto mnimo

    Privado PblicoBanera 18 2 0.3Bidet 12 3 0.1

    Ducha 12 2 0.2 0.3Fregadero 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 1.9Lavatorio 12 2 0.15 0.2Lavadora 12 3.5 0.3

    Llave de riego de jardn 12 10 0.3

    orinal corrido 12 2 0.075/mlorinal con vlvula 18 de 5 a 10 1

    Pileta de lavar 12 2 0.3

  • 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 ylas diferencias de altura, entre otros.

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

    vivienda.

  • Demanda y Valores de diseo

    Para diseo el valor que interesa es aqueldonde han sido tomados el No. de

    artefactos, gasto de los mismos y el Factor

    de Uso Coeficiente de Simultaneidad.

    Gasto Terico (Qt): Es la suma de gastosde los artefactos sanitarios alimentados por

    el sector de la red que esta siendo

    considerado.

    Gasto de Diseo (Qd), se utiliza paradeterminar el dimetro de la red, es

    equivalente al producto del Qd = Qt x

    Factor de Uso (Coef. Simultaneidad). Su

    valor es por lo tanto menor que el anterior.

  • Factor de Uso Coeficiente de Simultaneidad Expresado 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).

  • 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

    nFU

  • Factor de Uso Coeficiente de Simultaneidad

    Mtodo de Hunter

    Consiste bsicamente en determinar el Qt de un ramal o

    sector en Unidades de gasto, y por medio de la curva

    especfica para el tipo de artefactos sanitarios, encontrar

    el Qd en gpm.

    Mtodo de U.S. Department of Comerce, BuildingCode

    Se determina el Qt para cada grupo de artefactos y se

    determina el No. de ellos. Con este valor y por medio de la

    tabla respectiva se encuentra Factor de Uso (FU)

    . Qd = FU x Qt

  • 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 6

    Mingitorio 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 =

  • Gastos de artefactos (USA)

    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) - 1

    Fuente para beber 1/2 1

    Fregadero de cocina 2 4

    Lavamanos 1 2

    Ducha 2 4

    Urinario con tanque - 3

    Urinario con fluxmetro - 3

    Urinario 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)

  • 16.5

    GRAFICA DE HUNTER

  • CURVAS DE CARGAS DE DEMANDAS ESTIMADAS EN GPM

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

    Artefacto Sanitario Cantidad 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 tiene

    un valor de 56%. Por tanto

    Qd = 0.56*25= 14 gpm

  • 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 5

    Lavadora 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

  • No. De

    accesorios

    Accesorio

    ordinario

    Accesorio con

    vlvula de presin

    No. De

    accesorios

    Accesorio

    ordinario

    Accesorio con

    vlvula 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 6

    5 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 1.9

    10 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

  • Cont. ejemplo 1 Mtodo Europeo

    3) Formula Francesa

    Artefacto Sanitario Cantidad 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 0.1

    Fregadero 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

    1

    1

    nFU

    N= 7 FU= 0.41

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

  • Comentarios al Ejemplo 1

    El Resultado obtenido por el mtodo

    Francs es mucho ms bajo que el USA, ya

    que 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. Dimetros

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

    Artefacto Sanitario Diametro 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"

    1

    1

    nFU

  • HIDRAULICA DE LA RED.Dimetros

    Recomendable que un ramal que le da servicio a unartefacto termine a una distancia no mayor de 0.75 metros

    del punto de conexin.

    Ningn ramal que quede oculto o enterrado debe sermenor de 1/2 de dimetro.

    En residencias, el # mximo de artefactos sanitarioslocalizados en un mismo cuarto de bao, que pueden ser

    alimentados por un tubo de 1/2 es de 3.

  • HIDRAULICA DE LA RED.Velocidades

    Para el clculo de las velocidades en las tuberas se

    puede calcular con la frmula de Hazen Williams, que se

    describe a continuacin:

    V= 0.355 CD0.63 Sf0.54

    Donde:

    V= velocidad en m/s

    C= coef. que dependen del material

    Sf= prdida de carga en m/m.

    D= dimetro en m.

    Sf = hf/l

    Hf= prdida de carga en m

    L= longitud en m

    .

  • HIDRAULICA DE LA RED.Velocidades

    Las altas velocidades del flujo en las redes causan los ruidos

    molestos 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 altas

    producen Velocidades altas que hacen ruido y favorecen golpe de

    ariete.

    Situacin muy frecuente es sistemas con bombeo.

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

    pies/seg

  • 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 donde

    estar instalado un artefacto sanitario y la presin mnima de trabajo

    de 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 los

    accesorios.

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

  • 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

    Eleme

    nto

    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 14

    Codo

    s de

    90

    Radio

    Largo 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

    Radio

    medio 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

    Radio

    corto 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 10,5

    Codo

    s de

    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 5,3

    R/D: 1

    1/2 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 5,4

    Curva

    de 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

    Entra

    da

    Norma

    l 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

    De

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

  • Longitud equivalente de conexiones a tubera en m

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

    de 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 de salida

    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 22,0

    Salida de tubera 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

  • HIDRAULICA DE LA RED.Presiones

    Presiones mnimas ocurren en puntos menos favorecidos, deben serfijadas 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)

  • 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. Colegio

    Federado de Ingenieros y Arquitectos. Costa Rica

  • Ejemplo 2. Planteaminiento:

    Un edificio de 3 niveles donde sern usados artefactos corrientes querequieren una Pmin = 8 PSI para su funcionamiento, la presin

    disponible en el inicio de la red es de 30 PSI. Determinar la prdida de

    carga 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 presincota 2 1 .0 0

    h f

    cota 1 2 .0 0 6 .0 m ts (8 p s i)

    2 1 .0 0 m ts

    3 0 .0 0 p s i

    Arte fa cto

    3 .0 0

    Colu m na

    3 .0 0

    Dis trib u idor

    5 0 .0 0 m ts

    Cota p iezom trica m n im a de l a rte fa cto m s d is ta n te : 3 +3 +6 = 1 2 .0 0 m

    Longitu d de d is trib u idor y colu m na : 5 0 +3 +3 = 5 6 .0 0 m

    P rdida de carga dis ponible

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

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

    h f d is p onib le : 9 .0 0 m

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

    Gra dien te h idr u lico ; 9 x1 0 0 / 5 6 1 6 .0 7 %

  • PERDIDAS POR FRICCION EN LAS TUBERIAS

  • PERDIDAS EN EL MEDIDOR

  • PERDIDAS EN EL MEDIDOR

  • LONGITUDES EQUIVALENTESpulg 1/2 3/4 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 14

    Codos

    de 90

    Radio

    Largo 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 7.3Radio

    medio 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 9.5Radio

    corto 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

    de 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: 1

    1/2 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 5.4Curva

    de 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

    De

    borda 0.4 0.5 0.7 0.9 1 1.5 1.9 2.2 3.2 4 5 6 7.5 9 11

    Vlvula

    de 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 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

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

    Te de salida

    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

    Salida de tubera 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 xito depende en gran medida de una buena seleccin de los

    dimetros.

    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 conocemos

    presin disponible en red pblica, tambin tanque elevado.

    Los Dimetros seleccionados en funcin del caudal y hfdisponible, conocida cota piezomtrica en punto inicial y punto

    ms lejano menos favorecido del sistema.

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

    mximos.

  • 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 de

    dimetros puede ser en funcin de gastos de diseo y

    de la velocidad.

    Para los dimetros seleccionados de esta forma seencuentran las hf, y la suma de ellas hasta punto

    crtico + la columna de agua mnima aceptable en el

    punto = a la CDT del equipo de bombeo.

  • Seleccin de dimetros b) 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 es

    recomendable determinar previamente la hf disponible,

    y en funcin de sta seleccionar los dimetros dentro

    de los siguientes lmites de velocidades:

  • Seleccin de dimetros

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

    dentro de los siguientes lmites de velocidades:

    Prdidas de Carga disponiblesVelocidades

    (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 1.50

    De 20 ms 1.50 a 2.00

  • 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 para manguera

  • Simbologa

  • Simbologa

  • Simbologa

  • DISTANCIAS MNIMAS PARA INSTALACIONES SANITARIAS

  • Planta de Sistema de agua potable

  • ISOMTRICO DE SISTEMA DE AGUA pOTABLE

  • Ejercicio prctico

    Calcular la presin necesaria requerida para que una unidad de servicio sanitario en una casa funcione adecuadamente

    Asumiendo que una derivacin de la red tiene lo siguiente: una ducha, un inodoro, un lavamanos y un lavandero

    1.0 1. 50 3.00 6.00

  • Presin necesaria 1 u.G 1 pie3/min

    0,4 l/s= 6,97 gpm

    Qd= 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

    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