Instalaciones Sanitarias Ejemplo

CAPITULO IV

DISEÑO DE LAS INSTALACIONES SANITARIAS 4.1. MEMORIA DESCRIPTIVA. DESCRIPTIVA. El presente proyecto contempla las Instalaciones Sanitarias de agua fría, desagüe, ventilación y sistema co Fáti tim ma

ficio de 4 pisos construido de Concreto Armado, el cual contempla 7

Departamentos Departamentos de de tres dormitori dormitorios os principales principales y un dormitorio dormitorio de servicio, servicio, además además de un mini departamento departamento en el primer primer piso de de un dormitorio; dormitorio; el edificio edificio cuenta cuenta con estacionamiento estacionamiento vehicula vehicularr para 7 vehícul vehículos os en el primer primer piso y demás demás servicios servicios comunes. comunes.

4.2. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE AGUA. La red de distribución de agua del presente edificio será diseñada para el correcto funcionamien funcionamiento to de todos los aparatos sanitari sanitarios, os, todo esto para que cumpla cumpla con las necesidades y requerimientos de las viviendas, servicios comunes y de emergencia, estipul estipulados ados en los ítems ítems S200 S200 al S230 S230 del Reglame Reglamento nto Nacional Nacional de Edific Edificaci aciones ones.. El sistema que se empleará es el indirecto con equipo de bombeo, cisterna y tanque elevado, se instalara a la salida del alimentador de agua de cada departamento un medidor con la finalidad de calcular el consumo y así distribuir el pago del servicio. Para el cálculo de los diámetros de las tuberías se utilizará el método de ROY-B. HUNTER que describimos a continuación: Consiste en la aplicación de la teoría de las probabilidades al cálculo de los gastos. Específicamente consiste en asegurar a cada aparato sanitario o grupo de aparatos un número de unidad de gasto determinado especialmente. Esta unidad de gasto es la de diámetro equivalente a 1 pie3/mín. pie3/mín. (7.43 g.p.m ó 0.47 l.p.s.). Este método considera que cuando mayor es el número de aparatos, la proporción de uso simultáneo simultáneo disminuye. disminuye. Para estimar estimar la máxima demanda demanda se tiene en cuenta el tipo de servicio (público o privado) utilizándose los cuadros presentados en:

- Unidades De Gasto Para El Cálculo Cálculo De Las Tuberias De Distribucion De Agua Agua En Los Los Edifici Edificios os.. (Aparato (Aparatoss De Uso Uso Privad Privadoo S.2223. S.2223.O1 O1 Rne) Rne) - Gastos Probables Probables Para Aplicación Aplicación Del Metodo De R. B. Hunter Hunter Según Rne.

4.2.1 4.2.1.. Cálcul Cálculoo de las las dotacio dotaciones nes de agua agua del del edific edificio. io. Para el presente cálculo de las dotaciones de Agua Potable se tubo en cuenta el Título X del R.N.E. R.N.E. en el Item S 223.2, 223.2, correspond correspondee a las Normas Normas Técnica Técnicass de Diseño Diseño de Instalaciones Sanitarias para Edificaciones que indica el siguiente cuadro (tabla N°30), se ha de tener en cuenta en el diseño para edificios multifamiliares, basados en el número de dormitorios por departamen depart amento. to. Tabla 4.1. Fuente RNE # Dormitorios por Departamento 1 2 3 4 5

Dotación por Departamento l/d 500 850 1200 1350 1500

Para nuestro caso, tuvimos el siguiente Cálculo: 1) Dotaci Dotación ón diaria diaria / Dpto. Dpto. con 4 dorm dormit itori orios. os. = 1,350. 1,350.00 00 lt./dí lt./día. a. D1 = Dotac otaciión ttota otall di diaria aria = 1350 1350 * 1 * 7 = 9,450 ,450.0 .000 lt./ lt./dí día. a. D1 = 9,45 9,4500 lt/dí t/día. a. 2) Dotación Dotación diaria diaria / Dpto. con 1 dormitori dormitorios. os. = 500.00 500.00 lt./día. lt./día. D2 = Dotación Dotac ión total diaria = 500 * 1 * 1 = 500.00 lt./día. lt./día. D2 = 500 lt/día. 3) Garaj Garajes es S 222. 222.2. 2. taba taba N° 22. 22. D3 = 2 1t/d t/díía x m2 x ((7.2 ((7.225 25 x 5.00) 5.00) + (4. (4.80 80 x 10. 10.20 20)) )) = 170. 170.17 17 lt/dí t/día. a. D3 = 170. 170.17 17 lt/dí t/día. a. Dotaci otación ón total total = 10,12 10,120. 0.17 17 lt/dí t/día. a.

El Agua Caliente se suministrará por medio de calentadores de paso a gas, en cada departamento, dicho suministro será solo para el lavatorio y la ducha, lo cual se indica en los planos.

4.2.2. Cálculo de agua contra incendios. Para el Cálculo de Agua Contra Incendio también se tubo en cuenta el titulo X del R.N.E., el ítem S

el uso de sistema de

tuberías y dispositivos para ser utilizados por los ocupantes del edificio, en caso que la edificación tuviera más de 15 m de altura, contará con un almacenamiento de Agua de por lo menos 15m3, que en nuestro caso, al contar con una altura total del edificio de 13.75m no es obligatorio cumplir con lo normado en el titulo X del R.N.E., el ítem S 224.

4.2.3. Cálculo del Sistema de Almacenamiento. En nuestro caso, para el presente edificio multifamiliar se tuvo en cuenta utilizar un sistema de almacenamiento que contemple un tanque cisterna, que captará el Agua Potable de la Red Pública y estará en el estacionamiento del edificio debajo de la escalera (ver plano), y un tanque elevado en la parte superior del edificio ubicado sobre la escalera el cual será abastecido por 1 electrobomba la cual bombeará el agua desde el tanque cisterna, por medio de una tubería de impulsión. Desde el tanque elevado se distribuirá el agua hacia todo el edificio. (Ver plano). Según el titulo X del RNE en el ítem S 222.4 para el cálculo del volumen del tanque cisterna y tanque elevado se tiene que: V cisterna = 3/4 Dotación. V cisterna = 3/4 * (10,120.17 lts.) = 7,590.13 lts. = 7,600 lts. V tque. elevado = 1/3 Dotación. V tque. elevado= 1/3* (10,120.17 lts.) = 3,373.39 lts. = 3,400 lts.

4.2.4. Cálculo de la tubería de Alimentación de la red publica hasta la cisterna.

El cálculo de la tubería de alimentación debe efectuarse considerando que la cisterna se llena en horas de mínimo consumo en las que se obtiene la presión máxima y que corresponde a un período de 4 horas (12 de la noche a 4 de la mañana). Para el cálculo de la tubería hay que tener en cuenta lo siguiente: A. Presión de agua en la red pública en el punto de conexión del servicio. B. Altura estática entre la tubería de la red de distribución pública y el punto de entrega en el edificio. C. Las pérdidas por fricción en tubería y accesorios en la línea de alimentación, desde la red pública hasta el medidor. D. La pérdida de carga en el medidor, la que es recomendable que sea menor del 50% de la carga disponible. E. Las pérdidas de carga en la línea de servicio interno hasta el punto de entrega a la cisterna. F. Volumen de la cisterna. G. Considerar una presión de salida de agua en la cisterna mínima de 2.00m. Teniendo en cuenta las consideraciones anteriores y los datos de presión en la red pública proporcionados por la empresa que administra el sistema de agua potable de la ciudad, el problema consiste en calcular el gasto de entrada y la carga disponible seleccionándose luego el medidor, tomando en cuenta que la máxima pérdida de carga que debe consumir el medidor debe ser de 50% de la carga disponible. Obtenida la verdadera carga del medidor, se obtendrá la nueva carga disponible, procediéndose luego mediante tanteos de diámetros, a seleccionar el más conveniente.

A. Datos: 1. Presión en la red pública = 15 libras/pulg2. 2. Presión mínima de agua de salida de la cisterna = 2.00 m. 3. Desnivel entre la red pública y el punto de entrega a la cisterna = l .50m. 4. Longitud de la línea de servicio = 11.30 m. 5. Período de llenado de la cisterna = 4 horas.

6. Volumen de la cisterna = 7.6 m3 7. Accesorios a utilizar: 1 válvula compuerta, 1 válvula de paso, 2 codos de 90°, 2 codos de 45° y una tee.

B. Procesos de cálculo: 1. Cálculo del Gasto de Entrada. Q = Volumen = 7600 lt Tiempo

=

0.528 lt/seg.

=

8.377 gal/min.

14400 seg

2. Cálculo de la carga disponible. H = PR PS HT H = Carga disponible. PR = Presión en la red. Ps = Presión a la salida. HT = Altura de red a cisterna. H = 15 - (2.00 * 1.42 + 1.50 * 1.42) H = 10.03 libras/pulg2 Nota: en este primer cálculo no se considera la pérdida de carga en tuberías y accesorios ya que no se conoce el diámetro de la tubería. 3. Selección del medidor. H = 0.5 * 10.03 = 5.015 libras/pulg 2 Con los datos obtenidos de caudal (Q = 8.377 galones/min.) y de la carga disponible (H = 5.015 libras/pulg 2), entramos en el ábaco de medidores (ver anexo: Pérdida de Presión en Medidor Tipo Disco) seleccionamos el medidor de diámetro 3/4 Perdida de Presión = 1.65 libras/ pulg2 4. Selección del diámetro de tubería. Como el medidor ocasiona una pérdida de carga de 1.65 libras/pulg2 la nueva carga disponible será: H = 10.03 1.65 = 8.38 libras/pulg 2 = 5.90 m. Asumiendo un diámetro de 3/4 Accesorios al Flujo de Fluidos). Longitud equivalente por accesorios.

1 válvula de paso de 3/4

164 m.

1 válvula compuerta de 3/4

164m.

2 codos de 90° = 2 * 0.518m = 1.036 m. 2 codos de 45° = 2 * 0.363m = 0.726 m. 1 tee =0.518 m. Longitud equivalente: 2.508 m. Longitud Total = 11.30 + 2.508 = 13.808 m. En el ábaco (ver anexo: Ábaco para Caída de Carga Hidrostática en Tuberías) Ingresamos con Q = 0.528 l.p.s. = 1.901 m3/hora, y D = 3/4 S = 16.5 m por l00 m. S = 0.165 m/m. Luego H = 13.808 * 0.165 = 2.28 m. = 3.24 libras/pulg 2 Como 5.90 > 2.28 m

El diámetro de 3/4

.

Por lo tanto: Diámetro del medidor: 3/4 Diámetro de la tubería de entrada: 3/4

4.2.5. Cálculo de las redes interiores de distribución de agua. Se contempla, para dotar el agua a cada departamento, la colocación de redes de tubería PVC que irán empotrados en pisos, paredes con sus respectivos accesorios según indican los planos. Para el cálculo de las tuberías de alimentación se sigue el siguiente procedimiento en cuenta que el curso de agua es de arriba hacia abajo: 1. Efectuar un esquema vertical de alimentadores, teniendo en cuenta que cada alimentador debe abastecer agua con el mínimo recorrido a los servicios generales en edificios los baños o grupos de baños se ubican en el mismo plano vertical. 2. Con ayuda de los planos dimensionar los esquemas. 3. Para cada alimentador calcular las unidades HUNTER (UH) y los gastos acumulados, desde abajo hacia arriba anotando el gasto total a nivel del plano de la Azotea. Tabla 4.2. Fuente RNE

N° de Unidades 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20

Gasto Probable (lts/seg) 0.12 0.16 0.23 0.25 0.26 0.29 0.32 0.34 0.38 0.42 0.46 0.50 0.54

N° de Unidades 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46

Gasto Probable (lts/seg) 0.58 0.61 0.67 0.71 0.75 0.79 0.82 0.85 0.88 0.91 0.95 1 1.03

N° de Unidades 48 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 110


N° de Unidades 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240


4. Ubicar todos los alimentadores en el nivel del plano de la Azotea. 5. De acuerdo a la ubicación de cada uno de los alimentadores, proyectar las posibles salidas del tanque elevado que abastezca a los diferentes alimentadores sea independiente o agrupados. El primer caso da lugar a un gran número de salidas, por lo que se recomienda agruparlas de modo que se obtenga una distribución racional de agua. 6. Determinar el punto de consumo más desfavorable, teniendo en cuenta que es el que corresponde al más lejano horizontalmente desde el tanque elevado y que tiene menos altura estática con respecto al nivel mínimo del agua del tanque elevado. 7. Calcular la presión en el punto de consumo más desfavorable, se debe proceder de la siguiente forma: a) Determinar la máxima gradiente hidráulica disponible (Smáx) ó máximo factor de conducción. Considerando el ramal de distribución que abastece al punto de consumo más desfavorable, la Smáx representa al cociente entre la altura disponible y la longitud equivalente. ALTURA DISPONIBLE: Comprende el resultado obtenido al descontar la presión mínima requerida a la altura estática entre el punto de consumo más desfavorable y el nivel mínimo de agua en el tanque elevado.

LONGITUD EQUIVALENTE: Comprende la longitud real de la tubería a la que se aumenta un determinado porcentaje por perdida de carga en accesorios y válvulas estimándose esta en un 20 % como un primer tanteo y para simplicidad de los cálculos. b) Obtener con la máxima eficiencia hidráulica y el gasto correspondiente los diámetros para cada tramo mediante la formula de Hazen Williams; estos diámetros son teóricos, por lo que se deben considerar los diámetros comerciales. Q = 0.2788*c*D 2.63*S0.54 c = 140 (para tuberías de PVC) c) Con los diámetros comerciales y los gastos respectivos calculamos la gradiente hidráulica real (SREAL) para cada tramo, aplicando la fórmula de Hazen Williams. d) Calcular la velocidad en cada tramo mediante la siguiente formula: V(m/s) = Q (m3/s) / A (m2) e) Calcular la pérdida de carga real, multiplicando la longitud equivalente por la gradiente hidráulica real. f) Calcular la presión en el punto de consumo más desfavorable, descontando a la altura estática total las pérdidas de carga en todos los tramos. g) Tener en cuenta que cuando aumenta la altura estática de un piso inferior también aumenta la presión, debiendo cumplirse cualquiera de las siguientes condiciones: altura est presión en el punto más bajo, más altura entre pisos, menos la perdida de carga en ese tramo. 8. Verificar que la presión obtenida en el punto más desfavorable sea mayor que la presión mínima requerida 3.50m en la descarga del aparato de grifo o válvula normal. De lo contrario seria necesario reajustar los diámetros obtenidos. Si se usan calentadores a gas, se recomienda que la presión mínima a la salida de la ducha sea de 4.10 m.

9. Para el resto de los tramos se requerirán diámetros menores, siempre que cumplan con las condiciones límite de velocidad y gastos además de tener en cuenta lo siguiente: a) A partir del punto más desfavorable, es necesario determinar la nueva gradiente hidráulica, debiendo cumplir cualquiera de las dos condiciones expuestas. En ambos casos la longitud equivalente será la que corresponda al tramo que se está calculando. 10. Al repetir el proceso de cálculo anterior en los tramos subsiguientes, se nota que a medida que aumenta la altura estática disponible, también la velocidad va incrementándose hasta alcanzar valores superiores al máximo recomendable de 3 m/seg.; por ello el cálculo se simplifica seleccionando diámetros en función de la velocidad límite. Para el cálculo del diámetro de las tuberías de distribución, la velocidad mínima será de 0.60 m/s y la velocidad máxima según la tabla:

Tabla 4.3. Fuente RNE Diámetro

Velocidad Máxima (m/s) 1.90 2.20 2.48 2.85 3.00

4.2.5.1. Calculo del Gasto probable para la aplicación del método de Hunter. Se tuvo en cuenta el Método de Roy B. Hunter para el diseño del sistema de se utilizó la tabla S.222.3.01 ANEXO N° 1 del R.N.E. Cuadro 4.1 Tipo de Aparato

U.H.

Cant. de aparatos sanitarios de uso privado

N° de

Sanitario Lavatorio Inodoro con tanque Ducha Lavadero de ropa Lavadero de cocina

1° Nivel

2° Nivel

3° Nivel

5 5 4 1 2

8 8 6 2 2

8 8 6 2 2

1 3 2 3 3

4° Nivel

Total Unidades

8 29 8 29 6 22 2 7 2 8 TOTAL

29 87 44 21 24 205

De la sumatoria se obtuvo en total 205 unidades de gasto, a las que según tabla del ANEXO N° 3 del R.N.E. le corresponde un gasto probable de 2.49 lt/s. Para el cálculo de los diámetros de las tuberías de distribución de agua, se trabajo por tramos hasta el punto M, detallados en el plano isométrico; para los cuales se obtuvo el número de unidades de gasto en cada tramo, detallados a continuación en los siguientes cuadros:

Cuadro 4.2

a) Tramo A-B: Tipo de Aparato Sanitario Lavatorio Inodoro con tanque Ducha Lavadero de ropa Lavadero de cocina

U.H. 1 3 2 3 3

Cant. de aparatos sanitarios de uso privado 1° Nivel 2° Nivel 3° Nivel 4° Nivel Total 4 4 4 4 16 4 4 4 4 16 3 3 3 3 12 1 1 1 1 4 1 1 1 1 4 TOTAL

Cuadro 4.3

b) Tramo B-C: Tipo de Aparato Sanitario Lavatorio Inodoro con tanque Ducha Lavadero de ropa Lavadero de cocina

U.H. 1 3 2 3 3

N° Aparat. 4° Nivel 4 4 3 1 1 TOTAL

N° de Unidades 4 12 6 3 3 28

Cuadro 4.4

c) Tramo C-D: Tipo de Aparato Sanitario

U.H.

N° Aparat. 4° Nivel

N° de Unidades

N° de Unidades 16 48 24 12 12 112

Lavatorio Inodoro con tanque Ducha Lavadero de ropa Lavadero de cocina

1 3 2 3 3

4 4 3 1 1

4 12 6 3 3 28

U.H.


1 3 2

2 2 2

N° de Unidades 2 6 4 12

TOTAL

Cuadro 4.5

d) Tramo D-E: Tipo de Aparato Sanitario Lavatorio Inodoro con tanque Ducha

TOTAL

Cuadro 4.6

e) Tramo E-F: Tipo de Aparato Sanitario Lavatorio Inodoro con tanque Ducha

U.H.


0.75 3 1.5

1 1 1 TOTAL

N° de Unidades 0.75 3 1.5 5.25

Cuadro 4.7

f) Tramo F-M: Tipo de Aparato Sanitario Inodoro con tanque Ducha

N° Aparat. 4° Nivel 3 1 1.5 1 TOTAL

U.H.

N° de Unidades 3 1.5 4.5

Cuadro 4.8

g) Tramo E-G: Tipo de Aparato Sanitario

U.H.


N° de Unidades

Lavatorio Inodoro con tanque Ducha

0.75 3 1.5

1 1 1 TOTAL

0.75 3 1.5 5.25

Cuadro 4.9

h) Tramo G-H: Tipo de Aparato Sanitario Inodoro con tanque Ducha

N° Aparat. 4° Nivel 3 1 1.5 1 TOTAL

U.H.

N° de Unidades 3 1.5 4.5

Cuadro 4.10

i) Tramo D-J: Tipo de Aparato Sanitario Lavadero de ropa Lavadero de cocina

N° Aparat. 4° Nivel 2 1 2 1 TOTAL

U.H.

N° de Unidades 2 2 4

Cuadro 4.11

j) Tramo J-I: Tipo de Aparato Sanitario Lavadero de ropa

U.H.


N° de Unidades

2

1

2

TOTAL

2

Cuadro 4.12

k) Tramo D-K: Tipo de Aparato Sanitario

U.H.


N° de Unidades


0.75 3 1.5

2 2 1

1.5 6 1.5 9

TOTAL

Cuadro 4.13

l) Tramo K-N:

Tipo de Aparato Sanitario

U.H.


N° de Unidades


0.75 3 1.5

1 1 1

0.75 3 1.5 5.25

TOTAL

Cuadro 4.14

m) Tramo K-L:

Tipo de Aparato Sanitario Lavatorio Inodoro con tanque

N° Aparat. 4° Nivel 0.75 1 3 1 TOTAL

U.H.

N° de Unidades 0.75 3 3.75

4.2.5.2. Cálculo de la presión en el punto más desfavorable del Sistema. Para nuestro diseño tomaremos como punto más desfavorable el punto M del isométrico, por estar mas alejado horizontalmente y tener menor altura estática. Presión mínima de salida = 3.50m. Altura disponible: HD = (2.60 + 2.60) - 3.50 = 1.70m. Longitud equivalente: 1.2 (2.60+0.70+2.35+2.60+6.60+1.41+3.89) = 24.18m. Smax = 1.70/24.18 = 0.07031 m/m.

4.2.5.3. Cálculo de los diámetros de las Tuberías de Distribución de Agua. Para el cálculo de los diámetros de las tuberías de distribución de agua, se trabajo con el alimentador del departamento 401, donde se ubica el punto

M,

detallado en el plano isométrico; obteniéndose diámetros teóricos de referencia para la obtención de diámetros comerciales con los cuales se calculo la velocidad y presión en cada tramo, verificando así que la presión mínima en el punto M sea mayor a 3.5m. Para la obtención de los diámetros de los demás tramos, el calculo se simplifica seleccionando diámetros en función de la velocidad límite y de la presión mínima requerida.

a) Redes interiores de distribución del 4° Piso. Cuadro 4.15

Tramo A-B B-C C-D D-E E-F F-M

Long. (m) 3.30 2.35 2.60 6.60 1.41 3.89

Long. Caudal Equi. U. H. (m) (lps) m3 /s 3.96 112 1.77 0.0018 2.82 28 0.71 0.0007 3.12 28 0.71 0.0007 7.92 12 0.38 0.0004 1.69 5.25 0.235 0.0002 4.67 4.5 0.195 0.0002

Smáx (m/m) 0.07031 0.07031 0.07031 0.07031 0.07031 0.07031

COMERC.

(m) 0.0385 0.0272 0.0272 0.0215 0.0179 0.0167

Area

Veloc.

S real

Hf

Presió

(m) (pulg) (m2) (m/seg) (m/m) (m) 0.0508 2" 0.0020 0.871 0.018 0.07 0.0320 11/4" 0.0008 0.883 0.032 0.09 0.0320 11/4" 0.0008 0.883 0.032 0.10 0.0254 1" 0.0005 0.750 0.031 0.24 0.0191 3/4" 0.0003 0.820 0.051 0.09 0.0191 3/4" 0.0003 0.681 0.036 0.17

Cuadro 4.16 Como la Presión en el punto M = 4.44 > 3.50 m. La selección de los diámetros es conforme.

Tramo

Long.

Long. Equi.

E-G G-H D-J J-I D-K

(m) 1.30 3.89 2.58 1.07 1.23

(m) 1.56 4.67 3.10 1.28 1.48

U. H. 5.25 4.5 4 2 9

Caudal (lps) 0.235 0.195 0.16 0.12 0.32

m3 /s 0.0002 0.0002 0.0002 0.0001 0.0003

COMERC.

(m) 0.0191 0.0191 0.0127 0.0127 0.0191

(pulg) 3/4" 3/4" 1/2" 1/2" 3/4"

Area

Veloc.

S real

Hf

Presión

(m2) 0.0003 0.0003 0.0001 0.0001 0.0003

(m/seg) 0.820 0.681 1.263 0.947 1.117

(m/m) 0.051 0.036 0.182 0.107 0.09

(m) 0.08 0.17 0.56 0.14 0.13

(m) 4.61 4.45 4.38 4.24 4.81

(m) 2.53 2.44 4.94 4.69 4.61 4.44

K-N K-L

1.89 3.07

2.27 3.68

5.25 3.75

0.24 0.15

0.0002 0.0002

0.0127 0.0127

1/2" 1/2"

0.0001 0.0001

1.855 1.184

0.37 0.161

0.84 0.59

3.97 4.21

Area

Veloc.

S real

Hf

Presión

(m2) 0.0020 0.0005 0.0005 0.0003 0.0003 0.0001

(m/seg) 0.871 1.401 1.401 1.326 0.820 1.539

(m/m) 0.018 0.098 0.098 0.124 0.051 0.262

(m) 0.07 0.28 0.61 0.98 0.09 1.22

(m) 2.53 2.25 6.84 5.86 5.77 4.55

Cuadro 4.17

b) Redes interiores de distribución del 3° Piso.


Long. L Equi. (m) 3.30 2.35 5.20 6.60 1.41 3.89

(m) 3.96 2.82 6.24 7.92 1.69 4.67

U. H. 112 28 28 12 5.25 4.5

Caudal (lps) 1.77 0.71 0.71 0.38 0.235 0.195

m3 /s 0.0018 0.0007 0.0007 0.0004 0.0002 0.0002

COMERC.

(m) 0.0508 0.0254 0.0254 0.0191 0.0191 0.0127

(pulg) 2" 1" 1" 3/4" 3/4" 1/2"

Cuadro 4.18 Como la Presión en el punto M = 4.55 > 3.50 m. La selección de los diámetros es conforme.

Tramo E-G G-H D-J J-I D-K K-N K-L

Long. L Equi. (m) 1.30 3.89 2.58 1.07 1.23 1.89 3.07

(m) 1.56 4.67 3.10 1.28 1.48 2.27 3.68

U. H. 5.25 4.5 4 2 9 5.25 3.75

Caudal (lps) 0.235 0.195 0.16 0.12 0.32 0.24 0.15

m3 /s 0.0002 0.0002 0.0002 0.0001 0.0003 0.0002 0.0002

COMERC.

(m) 0.0191 0.0127 0.0127 0.0127 0.0191 0.0127 0.0127

(pulg) 3/4" 1/2" 1/2" 1/2" 3/4" 1/2" 1/2"

Area

Veloc.

S real

Hf

Presión

(m2) 0.0003 0.0001 0.0001 0.0001 0.0003 0.0001 0.0001

(m/seg) 0.820 1.539 1.263 0.947 1.117 1.855 1.184

(m/m) 0.051 0.262 0.182 0.107 0.09 0.37 0.161

(m) 0.08 1.22 0.56 0.14 0.13 0.84 0.59

(m) 5.78 4.56 6.28 6.14 6.71 5.87 6.11

Area

Veloc.

S real

Hf

Presión

Cuadro 4.19

c) Redes interiores de distribución del 2° Piso.

Tramo A-B B-C C-D

Long. L Equi. (m)

(m)

3.30 2.35 7.80

3.96 2.82 9.36

U. H. 112 28 28

Caudal

COMERC.

(lps)

m3 /s

(m)

(pulg)

(m2)

(m/seg)

(m/m)

(m)

(m)

1.77 0.71 0.71

0.0018 0.0007 0.0007

0.0508 0.0254 0.0254

2" 1" 1"

0.0020 0.0005 0.0005

0.871 1.401 1.401

0.018 0.098 0.098

0.07 0.28 0.92

2.53 2.25 9.13

D-E E-F F-M

6.60 1.41 3.89

7.92 1.69 4.67

12 5.25 4.5

0.38 0.235 0.195

0.0004 0.0002 0.0002

0.0191 0.0127 0.0127

3/4" 1/2" 1/2"

0.0003 0.0001 0.0001

1.326 1.855 1.539

0.124 0.37 0.262

0.98 0.63 1.22

8.15 7.53 6.30

Cuadro 4.20 Como la Presión en el punto M = 6.30 > 3.50 m. La selección de los diámetros es conforme. Tramo E-G G-H D-J J-I D-K K-N K-L

Long. L Equi. (m) 1.30 3.89 2.58 1.07 1.23 1.89 3.07

(m) 1.56 4.67 3.10 1.28 1.48 2.27 3.68

U. H. 5.25 4.5 4 2 9 5.25 3.75

Caudal (lps) 0.235 0.195 0.16 0.12 0.32 0.24 0.15

m3 /s 0.0002 0.0002 0.0002 0.0001 0.0003 0.0002 0.0002

COMERC.

(m) 0.0127 0.0127 0.0127 0.0127 0.0191 0.0127 0.0127

(pulg) 1/2" 1/2" 1/2" 1/2" 3/4" 1/2" 1/2"

Area

Veloc.

S real

Hf

Presión

(m2) 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0003 0.0001 0.0001

(m/seg) 1.855 1.539 1.263 0.947 1.117 1.855 1.184

(m/m) 0.37 0.262 0.182 0.107 0.09 0.37 0.161

(m) 0.58 1.22 0.56 0.14 0.13 0.84 0.59

(m) 7.58 6.35 8.57 8.43 9.00 8.16 8.41

Area

Veloc.

S real

Hf

Presión

(m2) 0.0020 0.0005 0.0005 0.0003 0.0001 0.0001

(m/seg) 0.871 1.401 1.401 1.326 1.855 1.539

(m/m) 0.018 0.098 0.098 0.124 0.37 0.262

(m) 0.07 0.28 1.23 0.98 0.63 1.22

(m) 2.53 2.25 11.43 10.45 9.82 8.60

Cuadro 4.21

d) Redes interiores de distribución del 1° Piso.


Long. L Equi. (m) 3.30 2.35 10.40 6.60 1.41 3.89

(m) 3.96 2.82 12.48 7.92 1.69 4.67

U. H. 112 28 28 12 5.25 4.5

Caudal (lps) 1.77 0.71 0.71 0.38 0.235 0.195

m3 /s 0.0018 0.0007 0.0007 0.0004 0.0002 0.0002

COMERC.

(m) 0.0508 0.0254 0.0254 0.0191 0.0127 0.0127

(pulg) 2" 1" 1" 3/4" 1/2" 1/2"

Cuadro 4.22 Como la Presión en el punto M = 8.60 > 3.50 m. La selección de los diámetros es conforme. Tramo E-G G-H

Long. L Equi. (m) 1.30 3.89

(m) 1.56 4.67

U. H. 5.25 4.5

Caudal (lps) 0.235 0.195

m3 /s 0.0002 0.0002

COMERC.

(m) 0.0127 0.0127

(pulg) 1/2" 1/2"

Area

Veloc.

S real

Hf

Presión

(m2) 0.0001 0.0001

(m/seg) 1.855 1.539

(m/m) 0.37 0.262

(m) 0.58 1.22

(m) 9.87 8.65

D-J J-I D-K K-N K-L

2.58 1.07 1.23 1.89 3.07

3.10 1.28 1.48 2.27 3.68

4 2 9 5.25 3.75

0.16 0.12 0.32 0.24 0.15

0.0002 0.0001 0.0003 0.0002 0.0002

0.0127 0.0127 0.0191 0.0127 0.0127

1/2" 1/2" 3/4" 1/2" 1/2"

0.0001 0.0001 0.0003 0.0001 0.0001

1.263 0.947 1.117 1.855 1.184

0.182 0.107 0.09 0.37 0.161

0.56 0.14 0.13 0.84 0.59

4.2.6. Cálculo de la tubería de Impulsión. Para calcular la tubería de impulsión y succión es necesario conocer el gasto de bombeo o capacidad del equipo de bombeo. Según la Norma S.222.5.06 del R.N.E. La capacidad del equipo de bombeo debe ser equivalente a la máxima demanda simultánea de la edificación y en ningún caso inferior a la necesaria para llenar el tanque elevado en dos horas. a) Maxima Demanda: b) Tiempo de Llenado:

U.H. = 205

Q = 2.49 lt/seg.

Qb = VTE 3600t

donde:

Qb : Capacidad del equipo o gasto de bombeo (lt/seg.) VTE : Volumen del tanque elevado. t : Tiempo de llenado del tanque elevado = 2 horas.

VTE = 3400 litros. Qb = 2.49 lt/seg. t =

VTE

t =

3600*Qb

3400

= 0.379 h < 2 h (conforme)

3600*2.49

.: Podemos asumir un tiempo de llenado de 1 hora. Qb =

3400

= 0.944 lt/seg.

3600*1 En función del Gasto de Bombeo obtenido podemos determinar los diámetros de las tuberías de impulsión en la siguiente tabla. ANEXO N°5 del R.N.E. Tabla 4.4. Fuente RNE Diámetros De Las Tuberías De Impulsión En Función Del Gasto de Bombeo Gasto de Bombeo en l.p.s. Diámetro de la tubería de impulsión Hasta 0.50 Hasta 1.00 Hasta 1.60 Hasta 3.00

10.86 10.73 11.29 10.45 10.70

Hasta 5.00 Hasta 8.00 Hasta 15.00 Hasta 25.00

De la tabla anteriormente indicada corresponde para la tubería de impulsión: Impulsión = 1 Se puede estimar que el diámetro de la tubería de succión es igual al diámetro inmediatamente superior al de la tubería de impulsión indicada anteriormente. ucción = 11/4

4.2.7. Cálculo del equipo de bombeo. A) Recomendaciones. 1. Los requisitos de bombeo de los sistemas de distribución de agua instalados dentro de los edificios, deberán ubicarse en ambientes que satisfaga los siguientes requisitos altura mínima de 1.60 m. espacio libre alrededor de la bomba suficiente para su fácil reparación o remoción, piso impermeable con pendiente no menor de 2% hacia desagües previstos; puerta de acceso dotada de cerradura, y ventilación adecuada del local. Los equipos que se instalen en el exterior, deberán ser protegidos adecuadamente contra la intemperie. 2. Los equipos de bombeo, deberán instalarse sobre fundaciones de concreto adecuadamente proyectadas para absorber las vibraciones. La altura mínima de estas fundaciones, deberá ser de 0.15 m sobre el nivel del piso. Los equipos se fijarán sobre las fundaciones mediante pernos de anclaje, de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. 3. Las conexiones de la bomba a las tuberías de succión e impulsión deberán llenar los siguientes requisitos. a) Las uniones entre la bomba y las correspondientes tuberías deben ser del tipo universal o de brida. b) Las juntas inmediatamente adyacentes e mayores serán del tipo flexibles.

c) Las tuberías de succión e impulsión deberán descansar sobre soportes independientes de las fundaciones de la bomba, instalándose con el menor número posible de codos. 4. En la tubería de impulsión inmediatamente después de la bomba deberá instalarse una válvula de retención y una válvula de compuerta. 5. La capacidad del equipo de bombeo debe ser equivalente a la máxima demanda de la edificación y en ningún caso inferior a dos horas la necesaria para llenar el tanque elevado. 6. En lugares donde se disponga de energía eléctrica, se recomienda que la bomba sea accionada por motor eléctrico de inducción, debidamente seleccionada de acuerdo con las características de la bomba. En este caso los motores deberán ser para corriente del voltaje de la ciudad. 7. Los motores deberán tener su alimentación independiente derivada directamente del tablero de control. Los circuitos deberán estar dotados de la protección suficiente contra sobrecargas y corto circuito. 8. Todo motor eléctrico deberá estar identificado por una placa fija en el cual figuren grabados en forma indeleble, los datos y características del mismo o sea, potencia, clase, voltaje, marca y número de serie y cualquier otro dato que se considere de importancia.

B) Cálculo del Equipo de Bombeo. Nos interesa conocer el número de H.P. a utilizar: H.P. = Qb * HDT

Unidades métricas

75 n H.P. = Qb * HDT

Unidades inglesas

3960 n Donde:

Qb = Caudal de bombeo lts./seg. HDT = Altura dinámica total en m. n = Eficiencia de la bomba (estimada en 60%).

1. Cálculo de la Altura Dinámica total. HDT = HS + HT + Hft

Donde:

HS :

Altura de succión

HT :

Altura total

Hft :

Pérdida de carga en la tubería de succión más pérdida de

carga en tubería de impulsión. ucción (Hfs) Qb = 0.944 lt/seg. = 3.398 m3/hora 11/4 L = 2.50 m ; Le = 1.1*2.50 = 2.75 m S = 0.055% .: Hfs = 2.75 m * 0.055 = 0.151 m = 0.496 pies 2.50 m es igual a la longitud de tubería de succión más un porcentaje del 10% por longitud equivalente de tubo recto en metros por válvulas y accesorios. Hfi) Qb = 0.944 lt/seg. = 3.398 m3/hora = L = 17.05 m ; Le = 1.25*17.05 = 21.31 m S=0.14% .: Hfs = 21.31 m * 0.14 = 2.98 m = 9.79 pies 17.05 m es igual a la longitud de tubería de succión más un porcentaje del 25% por longitud equivalente de tubo recto en metros por válvulas y accesorios. .: Hft = 0.151 + 2.98 = 3.131 m. HS = 2.50 m. HT = PS + HI ; (PS = 2m, según reglamento) HI = 17.05 m. HT = 2 + 17.05 = 19.05 m. HDT = 2.50 + 19.05 + 3.131 = 24.68 m. 2. Cálculo del caballaje de la bomba. H.P. = Qb * HDT

Unidades métricas

75 n H.P. = 0.944 * 24.68 = 0.52 H.P. 75 * 0.60 .: Se recomienda usar una electrobomba Monoblock Trifásica de 1 H.P. de potencia.

4.3. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE DESAGÜE Se diseño un sistema de desagüe eficaz y capaz de evacuar las aguas servidas desde cada aparato sanitario recolectándolos y llevándolos hacia el sistema público de desagüe. Para el cálculo del diámetro de tuberías, ramales horizontales y verticales a usarse se tuvo en cuenta las tablas del anexo 6 - S.226.2.07, anexo 8 - S.226.2.07 y anexo 9 S.226.2.07 del Título X del RNE. Todo esto se encuentra indicado en los planos. Se considera el uso de tubería PVC SAL empotrado en pisos y paredes para los distintos ramales de desagüe. Tabla 4.5. UNIDADES DE DESCARGA - Fuente RNE

TIPO DE APARATO INODORO (con tanque) LAVATORIO LAVADERO (cocina) URINARIO BIDET DUCHA TINA SUMIDERO

DIÁMETRO MÍNIMO DE TRAMPA 32-40 mm (1

40 mm 40-50 mm

1

)

UNIDADES DE DESCARGA (HUNTER) 4 1-2 2 4 3 2 2-3 2

Tabla 4.6. NÚMERO MÁX. DE UNIDADES DE DESCARGA QUE PUEDE SER CONECTADO A LOS CONDUCTOS HORIZONTALES DE DESAGUE Y A LAS MONTANTES

DÍAME TRO DEL TUBO

CUALQUIER HORIZONTAL DE DESAGUE 1 3 6 12 20 180 360 620

MONTANTES DE MÁS DE 3 PISOS TOTAL EN LA TOTAL POR PISO MONTANTE 2 1 8 2 24 6 42 9 60 16 500 90 1100 200 1900 350

Tabla 4.7 NUMERO MÁXIMO DE UNIDADES DE DESCARGA QUE PUEDE SER CONCECTADO A LOS COLECTORES DEL EDIFICIO

DIÁMETRO DEL TUBO

PENDIENTES. 1% 2% 4% 21 26 24 31 20 27 36 180 216 250 390 480 575 700 840 1000 1600 1920 2300 2900 3500 4200

Tabla 4.8. DIMENSIONES DE LAS CAJAS DE REGISTRO Dimensiones Interiores

Diámetro Máximo

Profundidad Máxima 0.60 m 0.80 m 1.00 m 1.20 m

4.3.1. Cálculo del diámetro de las Montantes. El diámetro mínimo de las tuberías montantes planteadas son una continuación de las tuberías de descarga de los inodoros cuyos diámetros son á que el número total de unidades de descarga obtenidos para cada montante, sea menor que el número máximo de unidades de descarga que puede ser conectado a una de mas de 3 pisos, cuya capacidad total en la montante es de 500 U.H. y total por piso es de 90 U.H.

4.3.1.1. Cálculo del número de unidades de descarga de cada montante. A continuación, se calcula la cantidad total de unidades de descarga conectados por cada piso y en total en cada montante. * Montante M-1:

Cuadro 4.23

Tipo de Aparato Sanitario Lavatorio Inodoro con tanque Ducha Sumidero Total por Piso Total en la Montante

U.H. 2 4 2 2

Cant. de aparatos sanitarios de uso privado 2° Nivel 3° Nivel 4° Nivel Total 1 1 1 3 1 1 1 3 1 1 1 3 1 1 1 3 10 10 10 30


Total U.H. = 30 < 500, entonces el diámetro de la montante es:

SAL.

* Montante M-2:

Cuadro 4.24 Tipo de Aparato Sanitario Lavatorio Inodoro con tanque Ducha Sumidero Total por Piso Total en la Montante

U.H. 2 4 2 2




SAL.

* Montante M-3:


U.H. 2 4 2 2




SAL.

* Montante M-4:

Cuadro 4.26 Tipo de Aparato Sanitario Lavadero de ropa Lavadero de cocina Sumidero Total por Piso Total en la Montante

U.H. 3 2 2

Cant. de aparatos sanitarios de uso privado 2° Nivel 3° Nivel 4° Nivel Total 1 1 1 3 1 1 1 3 1 1 1 3 7 7 7 21


N° de Unidades 9 6 6

SAL.

* Montante M-5:

Cuadro 4.27 Tipo de Aparato Sanitario Lavatorio Inodoro con tanque Ducha Sumidero Lavadero de ropa Lavadero de cocina Total por Piso Total en la Montante

U.H. 2 4 2 2 3 2

Cant. de aparatos sanitarios de uso privado 2° Nivel 3° Nivel 4° Nivel Total 2 2 2 6 2 2 2 6 1 1 1 3 3 3 3 9 1 1 1 3 1 1 1 3 25 25 25 75


N° de Unidades 12 24 6 18 9 6

SAL.

* Montante M-6:


U.H. 2 4 2 2

Cant. de aparatos sanitarios de uso privado N° de 1° Nivel 2° Nivel 3° Nivel 4° Nivel Total Unidades 1 1 1 1 4 8 1 1 1 1 4 16 1 1 1 1 4 8 1 1 1 1 4 8 10 10 10 10 40


SAL.

Cuadro 4.29 * Montante M-7: Tipo de Aparato Sanitario Lavatorio Inodoro con tanque Ducha Sumidero Total por Piso Total en la Montante

U.H. 2 4 2 2

Cant. de aparatos sanitarios de uso privado N° de Unidades 1° Nivel 2° Nivel 3° Nivel 4° Nivel Total 1 1 1 1 4 8 1 1 1 1 4 16 1 1 1 1 4 8 1 1 1 1 4 8 10 10 10 10 40


SAL.

4.3.2. Cálculo del diámetro de los Colectores de desagüe. na verificará que el número total de unidades de descarga obtenidos para cada colector, sea menor que el número máximo de unidades de descarga que puede ser conectado a u * Colector M-1 y M-2:

Cuadro 4.30 Tipo de Aparato N° de U.H. 1° Nivel Sanitario Unidades Lavatorio 2 1 2 Inodoro con tanque 4 1 4 Sumidero 2 1 2 Montante M-1 30 Montante M-2 30 Total 68 Total U.H. = 68 < 180, entonces, * Colector M-6 y M-7:

Cuadro 4.31 Tipo de Aparato

N° de Unidades

SAL, S=1%.

Sanitario Montante M-6 Montante M-7 Total Total U.H. = 80 < 180, entonces,

40 40 80

SAL, S=1%.

* Colector C-2 y C-3:

Cuadro 4.32 Tipo de Aparato U.H. Sanitario Lavadero de cocina 2 Lavadero de ropa 3 Sumidero 2 Colector M-6 y M-7 -

1° Nivel 1 1 3 Total

N° de Unidades 2 3 6 80 91

Total U.H. = 91 < 180, entonces,

SAL, S=1%.


Cuadro 4.33 Tipo de Aparato Sanitario Colector C-2 y C-3 Colector M-1 y M-2 Montante M-4 Total Total U.H.=180<=180, entonces,


SAL, S=1%.


Cuadro 4.34 Tipo de Aparato N° de U.H. 1° Nivel Sanitario Unidades Lavatorio 2 2 4 Inodoro con tanque 4 2 8 Ducha 2 2 4 Sumidero 2 2 4 Lavadero de cocina 2 1 2 Montante M-5 75 Total 97 Total U.H. = 97 < 180, entonces,

SAL, S=1%.

4.3.3. Cálculo de las dimensiones de las cajas de registro. Para el cálculo de las dimensiones de las cajas de registro a usarse, se tuvo en cuenta la tabla N° 37 del Ítem S.226.2.20 del Título X del RNE.

Cuadro 4.35 Caja de Registro

Diámetro de las Tuberías

Pendiente

C-1 C-2 C-3 C-4 C-5

4" (100mm) 4" (100mm) 4" (100mm) 4" (100mm) 4" (100mm)

1.00% 1.00% 1.00% 1.00% 1.00%

Longitud de las Tuberías (m) 7.40 5.61 7.58

Cota de Terreno (m) 0.15 0.15 0.00 0.00 0.00

Profundidad Cota de Dimensiones (m) Fondo (m) de la caja 0.07 0.06 0.08

-0.450 -0.524 -0.580 -0.450 -0.66

10" x 20" 10" x 20" 10" x 20" 10" x 20" 12" x 24"

4.3.4. Cálculo del diámetro de las tuberías de Ventilación. Para el cálculo del diámetro de las tuberías de ventilación a usarse de las montantes y de los ramales horizontales de desagüe, se tuvo en cuenta las tablas N° 39 y N° 40 del Item S.226.5 del Título X del RNE, detalladas a continuación: TABLA Nº 39 DIMENSIONES DE LOS TUBOS DE VENTILACION PRINCIPAL Diámetro de la montante

75mm

Unidades de descarga ventiladas

Diámetro requerido para el tubo de ventilación principal 32 mm

2 8 42 12

9.0 15.0

40 mm 50 mm 65 mm 75 mm Longitud máxima del tubo en metros

9.0

45.0 9.0 23.0

30.0 60.0

20

8.0

15.0

45.0

10 10 30 60 100 200

9.0

30.0 9.0

30.0 18.0 15.0 11.0 9.0

100 mm

90.0

60.0 60.0 24.0 30.0 27.0

180.0 150.0 120.0 78.0 76.0

300.0 270.0

500

6.0

21.0

51.0

El cálculo para el diámetro de las tuberías de ventilación se realizó teniendo en cuenta el diámetro de las montantes, el número de unidades de descarga ventiladas y la longitud del tubo de ventilación.

Cuadro 4.36 Montante

Diámetro

U.H. Ventiladas

Longitud (m)

Diámetro de la Tubería de Ventilación

Montante M-1 Montante M-2 Montante M-3 Montante M-4 Montante M-5 Montante M-6 Montante M-7

4" (100mm) 4" (100mm) 4" (100mm) 4" (100mm) 4" (100mm) 4" (100mm) 4" (100mm)

30 30 54 21 75 40 40

4.25 4.25 4.25 4.25 4.25 4.25 4.25

2" (50mm) 2" (50mm) 2" (50mm) 2" (50mm) 2" (50mm) 2" (50mm) 2" (50mm)

Tabla Nº 40 Diametro De Los Tubos de Ventilación En Circuito y de Los Ramales Terminales de Tubos de Ventilación Individuales Diámetro del ramal horizontal de desagüe

Numero de unidades de descarga ventiladas

Diámetro requerido para el tubo de ventilación principal 40 mm

50 mm

65 mm

75 mm

100 mm

Longitud máxima del tubo en metros 10 12 20 10 30 60 100 200 500

6.0 4.5 3.0

12.0 9.0 6.0 2.1 1.8

12.0 12.0 4.0 6.0 5.4 4.2

30.0 30.0 24.0 15.0 15.0 10.8

60.0 54.0 42.0

El cálculo para el diámetro de las tuberías de ventilación se realizo teniendo en cuenta el diámetro de los ramales horizontales de desagüe, el número de unidades de descarga ventiladas y la longitud del tubo de ventilación; obteniendo una tubería PVC de 3 diámetro.

210.0

4.3.5. Cálculo de la tubería de Rebose. El diámetro mínimo de la tubería de rebose instalado, deberá estar de acuerdo con la tabla N° 29 del ítem S222.4.13 del R.N.E.

Tabla 4.11. Fuente RNE Capacidad del deposito en litros Hasta 5000 5001 a 6000 6001 a 12000 12001 a 20000 20001 a 30000 Myor de 30000

Diámetro del tubo de rebose 65 mm (2

Entonces, el diámetro de la tubería de rebose de la cisterna (V = 7850 litros):

El diámetro de la tubería de rebose del tanque elevado (V = 3500 litros):

CAPITULO V

DISEÑO DE LAS INSTALACIONES DE GAS LICUADO DE PETROLEO 5.1. DISEÑO DEL PROYECTO DE GAS LP. 5.1.1. Descripción del Proyecto. El presente proyecto contempla las Instalaciones de Gas Licuado de Petróleo para el edificio

Fátima

Concreto Armado, el cual contempla 7 Departamentos de tres dormitorios principales y un dormitorio de servicio, además de un mini departamento en el primer piso de un dormitorio; el edificio cuenta con estacionamiento vehicular para 7 vehículos en el primer piso y demás servicios comunes.

Instalaciones Sanitarias Ejemplo

Recommend Documents