DISEÑO DE LA CISTERNA Y TANQUE ELEVADO.docx

1. DOTACION DIARIA Son comunes los sistemas de sistemas de bombeo de agua potable agua potable en edifcios dónde se tiene que subir agua desde una cisterna a arios tinacos o tanq tanque uess en la a!ot a!otea ea.. "l sistema es mu# $simpl $simple$% e$% en aparien apariencia cia%% solamente se requiere una motobomba con capacidad de eniar agua sufc sufcie ient nte e para para repon eponer er el gasto asto de todo todoss los los &abi &abita tant ntes es.. Aqu'  qu'  discutimos discutimos el c(lculo de c(lculo de la carga din(mica total% din(mica total% como se constru#en las las cur curas as%% la solu soluci ción ón gr(f gr(fca ca%% calc calcul ular ar el a&orro de ener energ' g'a% a% la operación del sistema actual% que tuber'a que se requiere usar # los requisitos a cumplir en la nuea instalación. CONS)*O D" A+)A ,)" S" R",)I"R" -OR DIA

DATOS:  "DI/ICIOS0 1 -ISOS  SOTANO A2T)RA -ISO0 3 m 4 D-TOS5-ISO0 6 4 DOR*ITORIOS5D-TO0 6

DOTACIÓN DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO

Seg7 Seg7n n el Regla eglame ment ntos os Naci Nacion onal al de "dif "difca caci cion ones% es% para para edif edifci cios os multi8 multi8ami amilia liare ress deber( deber( tener tener una dotaci dotación ón de agua agua para para consum consumo o &um &umano% ano% de acue acuerrdo co con n el n7mer 7mero o de dor ormi mito tori rio os de cad cada departamento% seg7n la siguiente tabla0

"nto "ntonc nces es%% la dota dotaci ción ón de agua agua para para co cons nsum umo o &uma &umano no para para un departamento ser( de 1200 litros por dia. -ara todo el edifcio la dota dotaci ció ón de agu agua para ara co cons nsum umo o &um &umano ano por tor torre sera sera de 6 departamentos por 1 pisos por 139: 25d. DOTACIÓN DE AGUA PARA CONSUMO HUMANO  !"#00 $%dia

PISCINA De acuerdo al Reglamentos Nacional de "difcaciones se tiene la

siguiente tabla0

Se tomara 1: 25dia por m % considerando que el area de la piscina es de 3; m% la cantidad de agua necesaria ser( de � $%dia GIMNASIO "l (rea del gimnasio es de 16< m. Se considera 3: 25dia por m .

2a cantidad de agua requerida ser( de ''10 $%d(a. SUM

Seg7n el Reglamentos Nacional de "difcaciones% se considera 3 2T5asiento. Considerando un a8oro de 1:: personas. 2a cantidad de agua requerida ser( de &00 $T%dia. AREAS )ERDES

Seg7n el Reglamentos Nacional de "difcaciones% la dotación de agua para (reas erdes sera de  25dia por m . "l (rea es d* #" +2. 2a cantidad de agua requerida ser( de 1&' $%d(a.

DOTACION DIARIA POR EDI,ICIO -or lo tanto% el consumo de agua que se re -uiere por d'a para un edifcio ser( de ##'' $%d(a/ sin considerar la piscina para el tanque eleado.

)O$UMEN CONTRA INCENDIOS 9;.= m3% por cada torre /uncioamiento 3: min

. DIS">O D" 2A CIST"RNA ? TAN,)" "2"@ADO Son comunes los sistemas de bombeo de agua potable en edifcios dónde se tiene que subir agua desde una cisterna a arios tinacos o tanques en la a!otea. "l sistema es mu# $simple$% en apariencia% solamente se requiere una motobomba con capacidad de eniar agua sufciente para reponer el gasto de todos los &abitantes. Aqu'  discutimos el c(lculo de la carga din(mica total% como se constru#en las curas% la solución gr(fca% calcular el a&orro de energ'a% la operación del sistema actual% que tuber'a que se requiere usar # los requisitos a cumplir en la nuea instalación. 2a fgura muestra una bomba en un tanque de prueba% 2a bomba se pone a 8uncionar con la (lula de compuerta cerrada% el motor de la bomba gira a toda elocidad # consume corriente igual a las prdidas o corriente en ac'o0 8ricción en baleros% entilación% &istresis # prdidas en el cobre Bpor resistencia% IR. "sa corriente diidida entre la corriente nominal o a plena carga de placa del motor da como resultado la efcienciadel motor Ben 8actor o por unidad% que multiplicada por cien% da la efciencia en porciento.

Cuando una bomba trabaa suministrando agua a ma#or altura consume menor corriente elctrica% porque disminu#e la cantidad de agua que bombea% tcnicamente se dice que trabaa a menor gasto. )na bomba centri8uga nunca se debe trabaar a una altura menor que la menor indicada por el 8abricante% porque bombea muc&a agua% es decir% ma#or gasto # consume ma#or corriente elctrica # se puede quemar el motor por sobrecarga. -or tanto% &a# un rango de alturas de diseEo% que cubre una bomba. Si se supera la m(Fima altura de diseEo% no sale agua% equiale a cerrar la (lula de compuerta totalmente. )na bomba centr'8uga debe tener capacidad de superar la Carga Din(mica Total BCDT de la instalación &idr(ulica del sistema # proporcionar un caudal que cumpla con las necesidades.

CIST"RNA

-ara diseEar una cisterna se requieren arios datos% como ser las presiones laterales% la reacción de la losa de 8ondo% la sobrecarga en la losa de la tapa% as' como tambin es necesario tener un estudio de suelo en donde indique que empue actio resultar( que a8ectaran las presiones laterales% principalmente tambin tener en cuenta lo que establecen los reglamentos # las dem(s disposiciones legales en igor% porque para ello es importante eitar totalmente la contaminación del agua almacenada% &aciendo esto con una base principalmente impermeable # de establecer algunas distancias m'nimas con los linderos% a las baadas de aguas negras% tomar en cuenta tambin el terreno disponible # la cantidad de agua requerida. Se pueden diseEar cisternas por celdas% pero se requiere reali!ar an(lisis # diseEo de cada uno de los elementos. "n los siguientes p(rra8os detallo cada uno de los elementos mencionados arriba0

Pasos -* d**+os t**r * 3*ta: • • •

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An(lisis de cargas unitarias. An(lisis estructural. DiseEo estructural de los elementos seg7n el código que utilices. -lanos # reisión. *emoria # reisión.

R*3o+*da3io*s 3ist*ra: •

i+portat*s

at*s

d*

3ostrir

Al lindero m(s próFimo debe de ser 1.: m como m'nimo.

a

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A la cloaca deben ser 3.: m. A las baadas de aguas negras 3.: m.% cu#a distancia puede reducirse &asta ;: cm. Cuando la eacuación de las mismas es en tubo de &ierro 8undido. 2a altura interior de la cisterna se debe incrementar un m'nimo de 6: cm. -ara la libre operación de Gotadores as' como de los elementos de control% adem(s de eitar en alguna 8orma que se sude demasiado el lec&o bao de la losa que nos sire de tapa. 2as cisternas pueden construirse de ladrillos% tabique en plantilla de 8ondo de muros # losa de concreto% pero lo m(s idóneo es construir las cisternas de concreto armado. 2as cisternas deber(n ser completamente # tener registros con cierre &ermtico # sanitario. Deben ubicarse a 3 m cuando menos de cualquier tuber'a permeable de aguas negras # a 1 m de colindancias. "l olumen de diseEo ser( igual por lo menos de :9 m3 por d'a de agua de resera. 2as dimensiones de las cisternas ar'an de acuerdo al olumen de almacenamiento # a las caracter'sticas del espacio donde se a a ubicar # deber(n contener las H partes o el <9 aproFimadamente de su capacidad% con una altura promedio m'nimo de 1.;: m a  m para una efciente 8unción.  Toda cisterna deber( tener una puerta entana Bregistro de ;:J;: cm como m'nimo # de : a 3: cm de lec&o in8erior de la losa al niel m(Fimo del agua con una pendiente &acia la tuber'a de succión% la cual estar( conectada a la bomba.

Co+o dis*4ar a 3ist*ra: • •

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Se calcula el n7mero de personas que &abitaran la iienda. Se calcula tanto la demanda por d'a Bd5d como la resera Br para conocer la capacidad m'nima de la cisterna. Con los alores obtenidos en los dos puntos anteriores # de acuerdo a las caracter'sticas del terreno% se diseEa la cisterna defniendo sus alores en cuanto a pro8undidad% largo # anc&o. Con el alor calculado de la capacidad de la cisterna se diseEa esta % indicando medidas interiores # tomando en cuenta el piso # muros de concreto re8or!ado% sin olidar que para cisternas de poco olumen # como consecuencias de pro8undidades que no

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rebasen los .: m ni sean menores de 1.;: m de altura interior K la altura del agua en su m(Fimo llenado no debe de rebasar las 356 partes . Considerando que no se tiene problema con la dure!a del terreno ni con los nieles 8re(ticos # tomando en cuenta el reducido olumen requerido% se dar( para este caso un alor a la altura total interior de la cisterna de LM1.;: m para la ma#or'a de los casos.

Ha5 +36as 3osas -* s* d** 3osid*rar/ at*3i7 a las si8i*t*s r*3o+*da3io*s: Capa3idad: Depende del gasto diario promedio # de cuanta resera se desea tener en el caso de que el suministro se suspendiera. -or eemplo% para una casa &abitación de 9 &abitantes podemos considerar un gasto diario de un metro c7bico # necesitar'amos una cisterna de 3: m3 si queremos reseras para un mes.

Ui3a3i7: Si es posible% no construirla totalmente bao el niel del suelo. -ero no tan arriba que se a8ecte demasiado la presión con que llega de la calle para llenarla # adem(s se reduce la distancia a un tanque eleado al que &a#a que bombearla. "sto tambin 8acilita su limpie!a% #a que en el 8ondo se debe colocar una salida Bmediante una (lula para que periódicamente se desage &acia el drenae% pero no tan directamente para eitar una contaminación% al piso &abr( que darle una inclinación &acia la salida de un  como m'nimo.

Mat*rial: -re8eriblemente que sea de concreto re8or!ado% as' se denomina al concreto cuando se le coloca acero de re8uer!o. Si es posible cuando se est preparando agregar al concreto un aditio impermeabili!ante.

A33*so:

Dear en la parte superior un acceso por el que se pueda entrar a &acerle limpie!a. "sa entrada deber( tener una tapa mu# segura Bcon candado para eitar que alg7n menor se meta # ocurra un accidente.

Ci*rr* ato+9ti3o: *ediante una (lula con Gotador se consigue que la entrada del agua se cierre cuando &a llegado a una determinada altura en la cisterna.

$a ari3a3i7: • •

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2a deben &acer personas con conocimientos en el (rea. Se requiere tener muc&o cuidado a la &ora de empe!ar a rellenar. )na buena cisterna demanda tiempo% es pre8erible construirla de &ormigón. No se recomienda colocar cer(mica en lo que serir( como piso% #a que este material es m(s propenso a recibir &ongos% # aunque se le d una buena limpie!a la bacteria se reproduce r(pidamente. Construir la cisterna con cemento de calidad para eitar que se cuarteen las paredes. Nunca dee niEos cerca de una cisterna abierta% para eitar alguna desgracia. Debe cerrar la cisterna con una tapa &ermtica e instalar una bomba de agua. Constantemente debe limpiar su 8ondo manualmente para eitar que se ensucie.

Pro3*di+i*to d* 3ostr33i7 d* la 3ist*ra: •

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Colocar o baEar con una lec&ada dentro de las paredes de la cisterna. -ara aplicar el repello siempre se tirar( la me!cla 8uerte con la cuc&ara para asegurar que se pegue bien.  Tenemos que asegurarnos que las paredes estn a plomo. Aplicar siempre arias capas delgadas de repello &asta llegar a un espesor de aproFimadamente  cmK no es recomendable aplicar una capa gruesa #a que esta capa se caer( debida a su peso en mu# poco tiempo% causando grietas r(pidamente. "l repello se aplicara comen!ando de abao &acia arriba. Despus de aplicar la 7ltima capa de repellado se pasa la regla de madera apo#ada en posición ertical para tener un meor nielado en las paredes de la cisterna.

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2a regla se pasara despus de aplicar la 7ltima capa de repellado sin dear pasar tiempo para que la capa no se endure!ca.

A$MACENAMIENTO ; REGU$ACION Seg7n el Reglamento Nacional de "difcaciones% cuando sea necesario emplear una combinación de cisterna% bombas de eleación # tanque eleado% la capacidad de la primera no ser( menos de las H partes de la dotación diaria # la del segundo no menor de 153 de dic&o olumen. -or lo tanto teniendo en cuenta la dotación diaria para los dos edifcios% la capacidad de la cisterna deber( ser de 933 litros.

DIMENSIONES 2AR+O M Debe ser .9 eces el anc&o de la cisterna M .9 F a ANCLO M a Bmetros A2T)RA M *(Fimo .9 metros% teniendo en cuenta que el espacio que no se debe llenar es de :.69 metros. "ntonces0 @ M B.9 F a F Ba F B.9:  :.69 @ M 9.33 m3 M .9 F a  F .:9

POR EDI,ICO

PERO UN GIMNASIO/

EDI,ICIO

CONSIDERA

AREAS

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SUM/

PISCINA NOOOO

Despeando Pa Pse tiene%

a  &.1 + $  ".< + H  2.! +

 TAN,)" "2"@ADO "l tanque eleado% es un gran recept(culo de agua situado en la parte superior de la edifcación% el cual se utili!a en la ma#or'a de los casos como sistema de emergencia por corte de sericio% siendo que en (reas donde es suministro es racionado% debe edifcarse o colocarse de manera obligatoria. "n todos los casos% la capacidad de almacenamiento de un tanque de agua eleado% depende de un c(lculo de uso seg7n n7mero de personas que &abitan el espacio o en otro caso la cantidad de accesorios. 2os materiales de ma#or uso para la construcción de este sistema son0 "l &ormigón armado% el pl(stico re8or!ado% la fbra de idrio% entre otros% pero se debe tomar en cuenta que la instalación del recept(culo principal se debe instalar en la cubierta de una edifcación.

-or tener gran peso% se debe preer la estructura aislada para el apo#o de un tanque de agua% #a que en otro caso% soport(ndolo de manera precaria o emp'rica% al llenarse podr'a causar el derrumbe de la edifcación% #a que 1 litro de agua pesa 1 Qilogramo # los tanques de agua pueden tener capacidades equialentes a 9; metros c7bicos% lo que signifca 9::: litros o 9 toneladas. )na e! construido o colocado en posición% el tanque de agua deber( instalarse &acia la matri! ertical de agua potable% en este caso denominada *ONTANT"% que ser( la encargada de llenar el recept(culo &asta el l'mite dispuesto por el accesorio de (lula de cierre mediante el Gotador. 2a tuber'a del montante% se introducir( por l parte superior del taque de agua% acoplando por un codo la tuber'a de ingreso que descender( a pocos cent'metros de su base como se muestra en el siguiente gr(fco0

"n la tuber'a interior al tanque% se colocara en la parte superior la (lula de cierre mediante Gotador% que es un sistema parecido al de la bater'a de un inodoro% pero en este caso de ma#or tamaEo. "l Gotador ser( el que determine el niel del agua al elearse # obturar la (lula de cierre que impedir( el paso de agua por la tuber'a.

"n la parte in8erior del tanque de agua% al lado opuesto de la tuber'a de ingreso% se encontrara el ducto de salida% conectado directamente al sistema de distribución de agua potable &acia el interior del inmueble. Su posición en la parte in8erior se debe al aproec&amiento de toda el agua almacenada en caso de corte de suministro% coloc(ndose una reilla pl(stica al inicio para eitar el paso de part'culas o suciedad que puedan obturar el sistema interno.

-or otro lado% el tanque de agua debe estar dotado de una tapa en todos los casos% #a que de otra manera el agua acumulada al interior podr'a ensuciarse. Si la tapa del tanque se constru#e con &ormigón armado% se debe preer la instalación de una escotilla de acceso para reparaciones% #a que leantarla ser( imposible.

"n esta etapa% podemos notar el gran peso del tanque con el agua incluida # de la importancia del apo#o en un elemento estructural ertical de descarga.

"s mu# importante tomar la preisión necesaria con respecto al acceso &acia el tanque de agua para mantenimiento% #a que por cambios de presión% podr'a ariar el 8uncionamiento del Gotador causando un rebase del tanque% por lo cual el proceso de reparación deber( ser inmediato. Dic&o acceso tambin sire para reali!ar la eentual limpie!a del tanque de agua. "l sistema de distribución eleada se utili!a para emergencias de corte% siendo que en uso permanente% la presión dentro del inmueble sera totalmente reducida% not(ndose al abrir el gri8o la aparición de un c&orro de agua grueso # lento. "sta reducción de presión se debe a que el sistema carece de bombeo de matri! que se detuo a la &ora de llegar al tanque eleado% tornando a una distribución de caudal por graedad # el empue por el peso del agua acumulada en el recept(culo. 2os tanques pre8abricados% cuentan con toda la garant'a de uso% sin embargo% al construir un tanque de &ormigón armado% deber( tener

en cuenta la inclusión de 'tems de impermeabili!ación # reestimiento correspondientes. -ara reali!ar la limpie!a de un tanque de agua eleado% cierre la llae de paso maestra% a manera de no permitir ingreso de agua por la montante% a manera de retirar el l'quido del recept(culo abriendo los gri8os en el interior del inmueble para aciar el olumen restante. "n otro caso podra reali!ar la coneFión de la (lula de escape% a manera de llear el olumen restante directamente al sistema de alcantarillado pluial.

CAPACIDAD DE$ TAN=UE E$E)ADO De acuerdo al Reglamento Nacional de "difcaciones% la capacidad del tanque eleado no debe ser menor de 153 la dotación diaria.  Teniendo como resultado que debe tener un olumen de 3.1 m 3.

3. N)*"ROS D" A-ARATOS SANITARIOS

UNID%POR

Iod.

$a>.

D36.

DPTO

6

6

3

PISO

1;

1;

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TORRE

1

1

166

6. )NIDAD"S L)NT"R D-TO0 3 A>OS   A>O

1 ?A@O 1%2 ?A@O

UNID. HUNTER <

CANTIDAD 3

UNID. 1

;

1

;

TOTA$%DPT O D-TOS5-ISO TOTA$%EDI, ICIO

2" '

UNID.

12#

UNID.

"n la tabla del Reglamento Nacional de "difcaciones% se tomara 13:: unidades lo que da un gasto probable de .1! $T% s*8.

9. DIA*"TO D" T)"RIAS Seg7n el Reglamento Nacional de "difcaciones% teniendo un gasto de .19 25s% se debe emplear un di(metro de la tuber'a de impulsión de 3 pulgadas.