III UNIDAD: SISTEMA INDIRECTO DE SUMINISTRO DE AGUA
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3.1) Definición y Partes del Sistema Indirecto El suministro de agua por el sistema indirecto no trabaja con la presión de la red matriz para suministrar el agua a los aparatos sanitarios, se tiene que almacenar agua en una cisterna y un tanque elevado. El servicio al edificio es por gravedad desde el tanque elevado. Este sistema se utiliza en edificios a los cuales la presión de la red de servicio público no alcanza a los aparatos sanitarios. Partes: (Ver Gráfico) 2 2 /1 0 /2 0 1 4
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3.2) Ventajas y desventajas del sistema
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3.3) Cisternas y Tanques Elevados 1.- Recomendaciones Norma IS.010 (R.N.E.) - Toda edificación ubicada en sectores donde el abastecimiento de agua pública no sea continuo o carezca de presión suficiente, deberá estar provisto obligatoriamente de depósitos de almacenamiento que permitan el suministro adecuado a todas las instalaciones previstas. Tales depósitos podrán instalarse en la parte baja (cisternas) o sobre la edificación (tanques elevados). - Cuando sólo exista tanque elevado, su capacidad será como mínimo igual a la dotación diaria, con un volumen no menor a 1000 L. 22/10/2014
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- Cuando sólo exista cisterna, su capacidad será como mínimo igual a la dotación diaria, con un volumen no menor a 1000 L. - Cuando sea necesario emplear una combinación de cisterna, bombas y tanque elevado, la capacidad de la primera no será menor de las ¾ partes de la dotación diaria y la del segundo no menor de 1/3 la dotación diaria. Vc 22/10/2014
3 =
4
(C .P. D.)
Vte
1 =
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3
(C .P. D.) 5
- Estos depósitos de almacenamiento deberán ser construidos de material resistente y paredes impermeabilizadas y estarán dotados de los dispositivos necesarios para su correcta operación y mantenimiento. - Las cisternas deberán ubicarse a una distancia mínima de 1 m de muros medianeros y desagües. En caso de no cumplir con la distancia mínima, se diseñará un sistema de protección que evite la posible contaminación del agua de la cisterna. - La capacidad adicional de los depósitos de almacenamiento para los fines de control de incendios, deberá estar de acuerdo con el item 3.4 (Sistemas contra incendio).
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- La distancia vertical entre el techo del depósito y el eje del tubo de entrada de agua, dependerá del diámetro de éste y de los dispositivos de control, no pudiendo ser menor de 0,20 m. - La distancia vertical entre los ejes de tubos de rebose y entrada de agua será igual al doble del diámetro del primero y en ningún caso menor de 0,15 m. 22/10/2014
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- La distancia vertical entre los ejes del tubo de rebose y el máximo nivel de agua será igual al diámetro de aquel y nunca inferior a 0,10 m. - El agua proveniente del rebose de los depósitos; deberá disponerse en forma indirecta, mediante brecha de aire de 0,05 m de altura mínima sobre el piso, techo u otro sitio de descarga. - La tubería de aducción o de impulsión al tanque de almacenamiento deberá estar a 0,10 m por lo menos por encima de la parte superior de las correspondientes tuberías de rebose. 22/10/2014
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- El diámetro del tubo de rebose se calcula de acuerdo a la siguiente tabla: Capacidad del Depósito (L) Hasta 5000 5001 a 12000 12001 a 30000 Mayor de 30000
Diámetro del Tubo de Rebose 50 mm ( 2" ) 75 mm ( 3" ) 100 mm ( 4" ) 150 mm ( 6" )
La Tubería de Rebose debe instalarse de preferencia en el lado opuesto al ingreso del agua. 22/10/2014
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- En la tubería de succión con presión positiva se instalará una válvula de interrupción. En el caso que la tubería de succión no trabaje bajo carga positiva, deberá instalarse una válvula de retención.
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2.- CISTERNAS: 2.1.- Cisternas para Edificios de Poca Altura: La cisterna para edificios de poca altura son generalmente con bomba de succión negativa. Debe procurarse que esté ubicada en el mismo plano del tanque elevado. Para su dimensión se recomienda entre largo y ancho de 1:2 ó de 1:1. Su altura no mayor de 2,50 m, de concreto armado o prefabricadas.
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Cisterna con Succión Negativa La cisterna para edificios de poca altura son generalmente con bomba de succión negativa. Debe procurarse que esté ubicada en el mismo plano del tanque elevado. Para su dimensión se recomienda entre largo y ancho de 1:2 ó de 1:1. Su altura no mayor de 2,50 m y de concreto armado
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2.2.- Cisternas para Edificios Altos: La cisterna para edificios altos son de mayor volumen y generalmente la bomba de agua de succión positiva. Tiene una cámara de almacenamiento de agua y una cámara seca para los equipos de bombeo. Se recomienda su ubicación en el mismo plano del tanque elevado. Su dimensión en la relación de 2:3 y de concreto armado
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Cisterna con Succión Positiva
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3.- TANQUES ELEVADOS:
Es una estructura para almacenar agua y se instala a una altura igual o mayor a 2 metros sobre la azotea del edificio, para dar la suficiente presión al punto más alto de abastecimiento de agua del edificio. Pueden ser de concreto armado o prefabricados (HDPE o fibra de vidrio). 3.1.- TANQUES ELEVADOS PARA EDIFICIOS DE POCA ALTURA:
Almacenan solamente agua doméstica. No almacenan agua contra incendio. 22/10/2014
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Tanque Elevado para Edificios de Poca Altura
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3.2.- TANQUES ELEVADOS PARA EDIFICIOS ALTOS:
Son generalmente de mayores dimensiones porque almacenan agua contra incendio. Para edificios de más de 40 metros de altura, se debe instalar tanques de almacenamiento de agua cada 40 metros.
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Tanque Elevado para Edificios Altos
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4.- Procedimiento de Diseño: 1.- Dotación Diaria. 2.- Acometida. 3.- Cisterna. 4.- Tanque Elevado. 5.- Tubería de Succión. 6.- Tubería de Impulsión. 7.- Equipo de bombeo. 8.- Alimentadores.
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Dotación Diaria o Consumo Promedio Diario (C.P.D.): Su cálculo se realiza con la Tablas dadas por el R.N.E. (Norma IS.010) en el item 1,6) Dotación.
Diseño de Acometida: La acometida es la tubería que va desde la red matriz hasta el ingreso a la cisterna. Su cálculo se realiza por el Sistema Directo. El tiempo de llenado de la cisterna debe ser entre 4 a 6 horas. Presión de salida en la cisterna: Psc = 2 m.c.a. 22/10/2014
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3.4) Cálculo de las líneas de Succión e Impulsión Tubería de Succión:
La tubería de succión se instala dentro de la cisterna. Esta tubería no debe ser mayor de 2,50 m., debido a que puede cavitar la bomba. En su diseño siempre tiene un diámetro inmediatamente superior al de la tubería de impulsión. La tubería de succión tiene una canastilla (filtrar el agua) con su válvula de pie (mantener agua en la tubería) 22/10/2014
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Tubería de Impulsión: Es la tubería que va desde el equipo de bombeo hasta el tanque elevado. La bomba extrae el agua de la cisterna y la impulsa por la tubería de impulsión hasta el tanque elevado. En la tubería de impulsión, inmediatamente después de la bomba, deberá instalarse una válvula de retención (check) y una válvula de interrupción.
Qb Donde:
Vte =
T
Qb : Caudal de bombeo (l/s) Vte: Volumen final del tanque elevado (litros) T : Tiempo de llenado del tanque elevado en segundos (2 horas = 7200 seg) 22/10/2014
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La Tubería de impulsión se calcula de acuerdo al Anexo 5 de la Norma IS.010 del R.N.E.
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3.5) Cálculo del equipo de bombeo Los equipos de bombeo que se instalen dentro de las edificaciones deberán ubicarse en ambientes que satisfagan los siguientes requisitos: - Altura mínima: 1,60 m. - Espacio libre alrededor del equipo, suficiente para su fácil operación, reparación y mantenimiento. - Piso impermeable con pendiente no menor al 2% hacia desagües previstos. - Ventilación adecuada. Los equipos que se instalen en el exterior, deberán ser protegidos adecuadamente contra la intemperie. 22/10/2014
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Los equipos de bombeo deberán ubicarse sobre estructuras de concreto, adecuadamente proyectadas para absorber las vibraciones. Salvo en el caso de viviendas unifamiliares, el sistema de bombeo deberá contar como mínimo con dos equipos de bombeo de funcionamiento alternado.
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3.6) Cálculo de los alimentadores ALIMENTADOR Es la tubería que transporta el agua del tanque elevado a los servicios del edificio, utilizando la fuerza de presión ganada por gravedad, debe contar con los accesorios necesarios de seguridad y control. DIMENSIONAMIENTO PLANO DE CORTE En este plano debe ubicarse la acometida, cisterna, el tubo de succión y de descarga, tanque elevado y alimentador. PUNTO MÁS DESFAVORABLE Es el punto más alejado horizontalmente y más cerca verticalmente del tanque elevado. En la red del alimentador se señala con letras mayúsculas todas las salidas de agua. CÁLCULO DE LAS UNIDADES HUNTER Se calcula las Uh en las salidas de las montantes y en los tramos de la red del alimentador. GRADIENTE HIDRÁULICA MÁXIMA Se calcula esta gradiente hasta el punto más desfavorable. 22/10/2014
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CUADRO DE CÁLCULO
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