02 Instalaciones en Edificacion 2013-1 LG (1)

Instalaciones en Edificaciones - 2/13 Curso para Ing. Civil - Construcciòn PROF.. LOURDES PROF LOUR DES GUTIERREZ GUT IERREZ ALIAGA

3. Sistema de agua fría 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7.

Componentes del sistema Glosario del RNE Alimentación directa Alimentación indirecta Sistema mixto Materiales y accesorios para instalaciones Aparatos sanitarios tipos y accesorios Diseño arquitectónico de sshh –

3. Sistema de agua fría 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7.

Componentes del sistema Glosario del RNE Alimentación directa Alimentación indirecta Sistema mixto Materiales y accesorios para instalaciones Aparatos sanitarios tipos y accesorios Diseño arquitectónico de sshh –

3.1 Composición del sistema sanitario agua fría 1. Cone Conexi xión ón domi domici cili liar aria ia 2. Tuber ubería ía de aduc aducci ción ón medidor 3. Cist Cister erna na / Tan Tanqu que e elev elevad ado o 4. Equip quipo o de de bo bombeo 5. Tuber ubería ía de impu impulsi lsión ón 6. Red de agu agua fr fría 7. Apar Apara atos tos sanit sanitar ario ioss

http://www.rulis-electri http://www.rul is-electrica.com/aguas-de ca.com/aguas-de-lluvia/si -lluvia/sistemas-recogi stemas-recogida-domestic da-domesticos os

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CONCEPTOS BÁSICOS EN EL DISEÑO

Glosario del RNE 1.

Conexión Do Domiciliaria. Es el conjunto de tuberías y accesorios colocados entre la matriz pública o acometida y el límite exterior de la edificación, incluye el contador o medidor de agua.

SISTEMA DE ABASTECIMIENTO

Glosario del RNE 2. Medidor: es un aparato que registra y totaliza el gasto de agua. Puede ser de volumen o de velocidad. Los medidores de volumen son los mas precisos y los de velocidad se prefieren para aguas calcáreas o arenosas y cuando el agua es abundante y barata. Sedapal coloca medidores de volumen – caudalímetro


Glosario del RNE 3. Tubería de alimentación o de aducción: tramo comprendido entre el medidor y la válvula de llenado en el depósito o el inicio de la red interior de distribución (al inicio de esta línea, dentro del límite de propiedad, se instalará una válvula de interrupción general).


Glosario del RNE

impulsión

4. Alimentador: Tubería que abastece a los ramales 5. Ramal de agua: Tubería que abastece de agua a una salida aislada o, dentro de un ambiente respectivo, a un baño o a un grupo de aparatos sanitarios 6. Tubería de impulsión: Tubería comprendida entre la descarga del equipo de bombeo y la salida en el tanque elevado.


alimentador

ramal de agua

Sistema de abastecimiento El diseño del sistema de abastecimiento de agua fría de un edificio depende de los siguientes factores: 1. 2. 3.

Presión y caudal de agua en la red pública o fuente de abastecimiento Altura y forma del edificio. Presiones interiores necesarias (tipo de aparatos sanitarios)

La combinación de estos factores determinará el método de abastecimiento o alimentación a emplearse. Cada uno de ellos presenta ventajas y desventajas.


3.2 Alimentación Directa (desde la red pública) Se opta por este sistema, solo cuando la tubería de servicio público puede proporcionar servicio continuo en cantidad y presión suficiente en todos los puntos del sistema Ventajas: Menor peligro de contaminación interno Mejor medición del consumo Menor consumo eléctrico Desventajas: Depende de la presión de la red pública No cuenta con sistema de almacenamiento Sólo para edificios de baja altura (2-3pisos) En las horas punta se puede afectar el abastecimiento

SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

3.3 Alimentación Indirecta Cuando la presión en la red pública no es suficiente para dar servicio a los aparatos sanitarios de los niveles superiores o cuando la presión en la red no es suficiente en las horas de mayor consumo, se hace necesaria la instalación de reservorios (cisternas y tanques elevados) y impulsados por bombeo o por gravedad a todo el sistema. Ventajas: Reserva en caso de interrupción del servicio Proporciona presión constante en cualquier punto de la instalación Presiones en las redes de agua caliente son más constantes Desventajas: Mayor costo de construcción y mantenimiento Requiere de bombeo y control


3.3. Alimentación Indirecta 3.3.1 Alimentación superior con tanque elevado sin bombeo (no requiere cisterna) 3.3.2 Alimentación superior con tanque elevado con cisterna con bombeo 3.3.3 Alimentación inferior con cisterna y bombeo

Nota: En ningún caso que se requiera bombear el agua podrá hacerse directamente de la tubería matriz


3.3.1 Alimentación superior con tanque elevado sin bombeo Se utiliza cuando se cuenta con presión suficiente de la red pública en el día o en la noche (generalmente de noche) para llevar el depósito elevado para dar servicio al sistema. Ventajas: No requiere equipo de bombeo, sin embargo el tanque elevado debe llenarse en menos de cuatro horas. Desventajas: Por la variación de presión no se llene el tanque elevado Que la demanda real sea mayor que la estimada y se vacíe el tanque antes del tiempo considerado Se incrementa el peso muerto sobre la estructura del edificio


3.3.2 Alimentación superior con cisterna a tanque elevado con bombeo) Se utiliza cuando el servicio público no cuenta con presión suficiente para llegar al tanque elevado. El agua ingresa de la red pública a una cisterna, donde un equipo de bombeo eleva el agua al tanque elevado, donde por gravedad se alimenta la red.

Ventajas: El sistema es adecuado cuando existe un correcto diseño de las capacidades de la cisterna y el tanque elevado Desventajas: Poco económico cuando la capacidad del tanque elevado es grande y representa un gran peso muerto en la estructura del edificio del edificio


3.3.3 Alimentación inferior cisterna c/bombeo Se utiliza cuando no se desea tanque elevado. La red de agua es conectada a una cisterna para luego a través de un sistema de bombas y tanque hidroneumático (con o sin membrana) para mantener la presión en el sistema.

Ventajas: Presión adecuada en todos los puntos de consumo Es más económico respecto a la cantidad de tuberías en longitud y diámetro Se evita el tanque elevado Desventajas: Cuando se interrumpe el fluido eléctrico, el sistema hidroneumático trabaja poco tiempo y luego se corta el servicio


3.4. Sistema mixto (alimentación directa + cisterna a tanque elevado c/bombeo) Cuando las presiones en la red pública lo permitan, los pisos inferiores se alimentan en forma directa y los pisos superiores en forma indirecta. (cisterna c/ bombeo a tanque elevado) Ventajas: Las capacidades de cisternas y tanque elevado son más pequeños que en el sistema indirecto. Las bombas son de menor capacidad Desventajas: Depende de la presión de la red pública


Selección del sistema Un buen diseño debe evaluar el costo de inversión inicial, también el costo de mantenimiento y las posibles fallas del sistema. En el caso de edificios altos, la práctica actual es evitar el tanque elevado no sólo por estética sino para evitar encarecer los materiales por el diseño estructural. Entonces en la evaluación del diseño con los especialistas se debe considerar: 1. Inversión inicial: Costo de bombas – mayor altura, mayor presión, mayor capacidad de bombeo. (pe. en vez de un ramal, dos ramales) Costo de la infraestructura – capacidad de la cisterna y tanque (se revisa el factor de uso, y la constructabilidad) 2. Gasto operativo: Costo energético – mayor capacidad de bombas, mayor consumo de energía (pe. Se colocan dos ramales, de 1er al 6mo piso, 7mo al 12piso) 3. Posibles fallas: Poca presión de la red pública Falla de reductores (cuando se tiene un sólo ramal, para disminuir la presión en los pisos inferiores) •

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3.5 Materiales y accesorios Los materiales son un componente importante en la instalación sanitaria, ya que la calidad determinará la aparición o no de problemas en la operatividad del sistema. La selección del material depende de las característica del agua, temperatura, presión, velocidad, condiciones del terreno, tipo de junta, y si el material será expuesto o empotrado. El material puesto en obra deber ser: 1. Homogéneo, con sección circular y espesor uniforme 2. Dimensiones, peso y espesor según la especificación 3. No debe tener defectos como grietas, abolladuras y aplastamiento

Para almacenamiento en obra deben separarse los tubos por tamaño y arrumarse en alturas de máximo 1.50m de alto.

MATERIALES

3.5 Materiales y accesorios Las tubería de PVC rígido para fluidos a presión para agua, es lo más común en nuestro medio. Clase de tubería (presión en bar)

Presión (libras por pulg2)

Diámetro

15

200

De ½” a 8”

10

150

De ½” a 2” De ½” a 8”

7.5

105

De 1 ½” a 8”

5

75

De 3” a 8”

Las tuberías se venden comercialmente en 6 metros de longitud. La clase usualmente utilizada para agua fría es clase 10.

MATERIALES

3.5 Materiales y accesorios Las tuberías de agua para conexiones domiciliares se les conoce como Simple Presión: Simple presión - enroscado NTP 399.166, NTP 399.019, ETA 002

Simple presión - pegado NTP 399.002, NTP 399.019, NTE 002

En el mercado nacional se ha comenzado a instalar tuberías Soldadas por termofusión. Las tuberías son diferentes a las de simple presión, son de mayor espesor. http://www.youtube.com/watch?v=PiW9ZeMnDHY

MATERIALES

MATERIALES

Válvulas y accesorios

VALVULAS Y ACCESORIOS

3.6 Aparatos sanitarios, tipos y accesorios Griferías

Fluxómetro

Temporizada

Llave

Electrónica

Mezcladora

Monocomando

Llave esférica

GRIFERÍAS http://www.vainsa.com/vainsa/linea.asp?linea=Especializada

3.6 Aparatos sanitarios, tipos y accesorios Inodoros La particularidad del inodoro consiste en que tiene un desagüe acodado, de modo que queda retenida agua en él, formando un cierre hidráulico o sifón, que impide el paso de olores desagradables. Existen diferentes tipos de inodoro: (A) De dos piezas (taza-tanque) (B) De una pieza (one piece) (C) Para fluxómetro (este tipo de inodoro usa la presión del ramal, por eso demanda mayor cantidad de agua en un periodo corto, la tubería debe ser de mayor diámetro que en los otros tipo de inodoros. También el montaje e instalación es diferente. http://www.celima-trebol.com/trebol/en/videos/trebol-sanitarios-instalacion/

APARATOS SANITARIOS

3.6 Aparatos sanitarios, tipos y accesorios Urinarios Usualmente la altura de descarga es a 56cm. La separación de un urinario a la pared debe ser mínimo de 40cm al eje. Y la separación entre urinarios debe ser mínimo de 80cm entre ejes. La grifería puede ser tipo fluxómetro o tipo temporizada

APARATOS SANITARIOS

3.6 Aparatos sanitarios, tipos y accesorios Lavatorios La altura de colocación usual es de 0.80m desde el piso terminado. De sobre-poner

Empotrado

Tips de instalación: 1. La perforación del tablero debe calzar según la medida del lavatorio a colocar 2. Las griferías también dependerán del tipo de lavatorio 3. En el caso de los lavatorios empotrados estos NO deben ser colocados con concreto pobre, sino con sujeción mecánica (viene con el aparato) y sellado con sellador elástico (pe. Sikaflex). Lavaderos Pueden ser de cocina, de ropa o de servicios.

APARATOS SANITARIOS

Problemas de instalación Correcta instalación – Como evitar el Golpe de ariete? Golpe de Ariete El golpe de ariete se define como "una repercusión de ondas hidráulicas en la tubería”. Es un efecto de choque que se produce dentro de las tuberías hidráulicas causando violentas ondas de choque que, además de producir un sonido desagradable y repentino, puede producir fracturas en la estructura, desembocando en fugas de agua. Se soluciona a partir de la prolongación de la tubería en forma vertical añadiendo un tapón.

Solución: Colocar una extensión y un tapón Tubería de ½” – altura 40cm Tubería de 1” – altura de 60cm

APARATOS SANITARIOS http://www.helvex.com.mx/tips.php

Problemas de instalación Sale poca agua? A veces luego de realizada las pruebas de presión e instaladas las griferías, en el momento de la operación comienzan aparecer problemas de presión de las griferías. Aquí algunas recomendaciones para solucionar el problema: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Verificar que se tenga agua en las líneas de alimentación Verificar que se tenga la presión mínima requerida 0.2 - 1kg/cm2 Verificar que las llaves de paso estén abiertas Verificar que las mangueras de alimentación no estén dobladas u obstruidas Verificar que el accesorio no esté obstruido por impurezas Verificar que el aireador no esté obstruido

http://www.helvex.com.mx/tips.php

APARATOS SANITARIOS

Ahorro de agua Cada vez se busca disminuir el consumo de agua de los aparatos sanitarios. Como ejemplo en EEUU actualmente por norma la cantidad máxima de agua evacuada por descarga en inodoros es de 1.6 gal por flush (gpf) o (6 litros por jalon) antes era de 3.5gpf y hasta de 7gpf. http://www.kohler.com/video/get.do?top=155&mid=223

Soluciones prácticas: En inodoros: Verificar el consumo por descarga (6lt vs 4.8lt) En inodoros: Usar modelos dual – flush En urinarios: Nuevo – waterless urinals En griferías: Usar aireador de flujo bajo • • • •

AHORRO DE AGUA

3.7 Diseño arquitectónico de sshh Puntos a revisar 1. Cantidad de aparatos sanitarios – según norma (varía si es comercial, vivienda, etc.) 2. Disposición y espaciamiento adecuado para la circulación y uso de aparatos (pe. Ubicación de papelera, tacho) 3. Ventilación adecuada (ductos + ventanas, o extractor + ducto) Clasificación por equipos: 1. Baño completo (lavatorio + WC + tina o ducha + bidet) 2. ¾ de baño (lavatorio + WC + ducha) 3. ½ baño (lavatorio + WC) Clasificación por uso: 1. Baño privado 2. Baño público 3. Baño discapacitados

RECOMENDACIONES DISEÑO DE SSHH

3.7 Diseño arquitectónico de sshh Reglas básicas 1. El lavatorio debe colocarse próximo a la ventana del baño (si la hay) para recibir luz natural 2. Considerar uso en simultaneo del inodoro con tina o con lavatorio. 3. El inodoro deberá colocarse cerca al colector de desagüe para tener el recorrido más corto 4. En un baño privado, la puerta del baño debe abrirse para adentro. En caso si una persona quisiera ingresar mientras la usa otra, esta podrá cerrar la puerta. 5. En un baño público la puerta debe abrirse hacia afuera. 6. Aislar las paredes acústicamente. 7. Todo sshh deberá tener circulación de aire y ventilación natural por diferencia de temperatura, caso contrario se dotará de circulación de aire forzado.

RECOMENDACIONES DISEÑO DE SSHH

4. Diseño IISS 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7.

– Agua

Pasos a seguir para el diseño Principios básicos de diseño interior de las iiss Dotación de agua Almacenamiento - cisternas y tanques elevados Cálculo de la tubería de alimentación de red pública a cisterna Cálculo de las redes interiores de distribución de agua Selección de equipos de bombeo (impulsión)

4.1 Pasos a seguir en el diseño 1. Obtener la presión de agua en la red pública donde está ubicado el predio ( Sedapal) 2. Calcular la dotación de agua 3. Determinar la capacidad de la cisterna y/o tanque elevado 4. Calcular máxima demanda simultánea 5. Calcular los equipos de bombeo para el consumo 6. Calcular la conexión domiciliaria (red pública a cisterna) 7. Diseño interno - agua 8. Cálculo de las redes de agua internas

PASOS EN EL DISEÑO

4.2 Principios básicos 1. Independencia entre las instalaciones de agua potable y no potable, no permitiéndose su interconexión. El sistema de agua potable no debe estar sujeto al peligro de contaminación 2. Los aparatos sanitarios deben abastecerse con suficiente agua y presión para que funcione satisfactoriamente, para usar el mínimo de agua, siendo su funcionamiento y limpieza adecuados – Presión adecuada 3. No se instalará ningún inodoro en un lugar que no esté bien iluminado o ventilado - Ventilación 4. Los sanitarios serán instalados de manera que sean fáciles de acceder y de usar – circulación y espaciamiento 5. La plomería se instalará en forma que no haya peligro de debilitar la estructura del edificio - compatibilización 6. En todo tramo aislado deben colocarse válvulas para que no se paralice todo el sistema – mantenimiento 7. La separación entre los tubos de agua caliente y agua fría es min. 15cm

PRINCIPIOS BÁSICOS

4.2 Principios básicos 8.

En toda nueva edificación de uso múltiple o mixto: viviendas, oficinas, comercio u otros similares, la instalación sanitaria para agua fría se diseñará obligatoriamente para posibilitar la colocación de medidores internos de consumo para cada unidad de uso independiente 9. No se permitirá la conexión directa desde la red pública de agua, a través de bombas u otros aparatos mecánicos de elevación. 10.El sistema de alimentación y distribución de agua de una edificación estará dotado de válvulas de interrupción, como mínimo en los siguientes puntos: Inmediatamente después de la caja del medidor de la conexión domiciliaria y del medidor general. En cada piso, alimentador o sección de la red de distribución interior En cada servicio sanitario, con mas de tres aparatos En edificaciones de uso público masivo, se colocará una llave de interruptor en la tubería de abasto de cada inodoro o lavatorio. •

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PRINCIPIOS BÁSICOS

4.2 Principios básicos

PRINCIPIOS BÁSICOS

4.3 Dotación de Agua en edificios Las dotaciones diarias mínimas de agua fría para uso doméstico, comercial, industrial, para riego de jardines y otros fines se calcularán considerando los numerales IS.010 2.2 de las RNE.

Dotación unifamiliar según área del lote (inc. riego) Área total del lote (m2)

Dotación L/d

Hasta 200 201 - 300 301 - 400 401 - 500 501 - 600 601 - 700 701 - 800 801 - 900 901 - 1,000 1,001 - 1,200 1,201 - 1,400 1,401 - 1,700 1,701 - 2,000 2,001 - 2,500 2,501 - 3,000 Mayor de 3,000

1,500 1,700 1,900 2,100 2,200 2,300 2,400 2,500 2,600 2,800 3,000 3,400 3,800 4,500 5,000 5,000 + 100 l/d por cada de área adicional

DOTACION UNIFAMILIAR

4.3 Dotación de Agua en edificios Dotación edificio multifamiliar según número de dormitorios Número de dormitorios por departamento

Dotación por departamento (l/d)

1 2 3 4 5

500 850 1,200 1,350 1,500

Las dotaciones para otros usos se mencionan en la IS.010 2.2 de las RNE. Por ejemplo: Item l) dotación de oficinas = 6 l/d (litros por día) por m2 de área útil del local Item k) dotación de locales comerciales secos = 6l/d por m2 de área útil – min 500l/d

DOTACION MULTIFAMILIAR

4.3 Dotación de Agua en edificios Ejemplo: Calcular dotación del siguiente edificio, con los siguientes usos: Piso

Uso

Dotación l/día

Dotación subtotal

Piso 1

Tienda 450 m2

6 l/d/m2

450x6 = 2,700 l/d

Piso 2

4 Oficinas de 90m2 c/u

6 l/d/m2

4x90x6 = 2,160 l/d

Piso 3

4 Oficinas de 90m2 c/u

6 l/d/m2

4x90x6 = 2,160 l/d

Piso 4

2 Dptos. de 3 dormitorios c/u

1,200 l/dia/dpto3d

2x1,200 = 2,400 l/d

Piso 5

1 Dpto. de 3 dorm. 1 Dpto. de 2 dorm.

1,200 l/dia/dpto3d 850 l/dia/ dpto2d

1x1,200 + = 2,050 l/d 1x850

Total 11,470 litros/día Se considera cada piso por separado y para el cálculo de la dotación total, se suma las dotaciones de todos los pisos. La Dotación de agua de riego se agrega y se considera 2 l/d por m2 de área verde

CALCULO DOTACION

4.4 Almacenamiento 1.

Para alimentación directa (sin cisterna ni tanque) de la red pública, la presión de la red debe ser tal que el agua pueda llegar al aparato más desfavorable con una presión mínima a la salida de 5lbs/pulg2

2.

En caso no se tenga esta presión entonces se debe decidir por el sistema a utilizar: Tanque elevado Tanque elevado + cisterna Solo cisterna Mixto (conexión directa + tanque elevado + cisterna) • • • •

Luego con la dotación se determina la capacidad de almacenamiento de la cisterna y tanque elevado.

PRINCIPIOS BÁSICOS

4.4 Almacenamiento 3.

Según el sistema elegido considerar mínimo: Tipo de sistema

Minimo en consumo diario

Minimo en volumen

Solo Tanque elevado

Minimo el consumo diario

Minimo 1,000 l

Solo cisterna

Minimo el consumo diario

Minimo 1,000 l

Cisterna + tanque

Cisterna = min ¾ consumo diario Tanque = min 1/3 consumo diario

Minimo 1,000 l Minimo 1,000 l

4. Las cisternas deberán ubicarse a una distancia mínima de 10m de muros medianeros y desagües. Caso contrario deberá diseñar una protección. 5. Cálculo. Se considera deseable un almacenamiento de 125% de la dotación en el caso de tener solo cisterna.

CALCULO ALMACENAMIENTO

4.4 Almacenamiento Ejemplo: Calcular la capacidad de almacenamiento requerida para el ejemplo anterior: Dotación diaria= 11,470 l/día

Tipo de sistema

Almacenamiento

Cisterna sola

1.25 x 11.47 m3 = 14.34 m3

Tanque elevado solo

11.47 m3

Cisterna y Tanque elevado

Cisterna = ¾ x 11.47 = 8.6m3 Tanque = 1/3 x 11.47 = 3.82 m3


4.4 Almacenamiento Dimensionamiento Se deben tomar en cuenta los siguientes factores: a. Capacidad requerida y espacio disponible b. El rebose debe disponerse indirectamente al sistema de desagüe a una separación de 0.05m sobre el piso c. La forma puede ser circular, rectangular o cuadrada. La altura de agua (tirante) no debe ser en lo posible menor a 0.80m. d. Diámetro mínimo del tubo de rebose instalado deberá estar de acuerdo con la tabla Nº29 (S.222.4.13) e. Los materiales y espesor de las paredes del depósito serán los necesarios para garantizar la estanqueidad del depósito


4.4 Almacenamiento a.

b.

c.

d.

Distancia vertical entre el techo del tanque y la superficie libre de agua entre 0.30m a 0.40m. Distancia vertical entre el techo del tanque y el eje del tubo de entrada de agua no debe ser menor de 0.20m Distancia vertical entre los ejes de los tubos de rebose y de entrada de agua no menor a 0.15m. Distancia vertical entre el eje del tubo de rebose y el máximo nivel de agua no menor a 0.10m


Buenas prácticas (fuente P.Orihuela) 1. Modular las dimensiones de la cisterna a las dimensiones del encofrado 2. Un tarrajeo impermeabilizado con una altura mayor a 2.5m necesita andamio. Por lo que debe evaluarse la profundidad de la cisterna y el á rea que facilite el trabajo. 3. Revisar con el ing. estructural y de mecánica de suelos, el diseño de la cimentación de la cisterna.


02 Instalaciones en Edificacion 2013-1 LG (1)

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