MEMORIA DESCRIPTIVA DE INSTALACIONES SANITARIAS PISCINA PROYECTO
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UBICACIÓN
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FECHA
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MARZO DEL 2014
1.- GENERALIDADES EI presente estudio se refiere a las instalaciones Sanitarias, Hidráulicas y Equipamiento de una Piscina Temperada, que serán edificadas dentro de la xxxxxxxxxxxxxxxx, ubicado en el Distrito de Ilabaya, Provincia de Jorge Basadre, Región de Tacna. La piscina a proyectarse tendrá como característica principal, garantizar la calidad del agua, eliminando los riesgos sanitarios y de salud de los bañistas derivados del uso de la piscina. Por lo tanto, el agua deberá ser tratada de tal manera que se eliminen los agentes patógenos y contaminantes, como son: Bacterias: causantes de enfermedades como otitis, conjuntivitis, gastroenteritis, etc. Virus: como los causantes del papiloma y la hepatitis A. Hongos: que suelen desarrollarse en las zonas húmedas anexas a la piscina provocando enfermedades como el pie de atleta o la candidiasis. Algas: que pueden proliferar debido a tratamientos inadecuados del agua o a la presencia de nitratos, y contribuir a la aparición de los anteriores. CARACTERISTICAS DE LA PISCINA El tamaño y forma de la Piscina se rige por el Reglamento Sanitario de Piscinas según uso que se le va a dar, siendo la piscina semi-pública para uso de adultos y menores de edad, de forma trapezoidal y circular respectivamente: DESCRIPCIÓN Largo prom.
DIMENSIONES 25
UNIDADES m
Ancho prom.
12.50
m
Diámetro mayor
6.70
m
Diámetro menor
2.00
m
Profundidad máxima
1.60
m
Profundidad mínima
1.10
m
Área total
167.65
m2
Volumen Piscina
248.72
m3
Perímetro total
55.82
m.
Volumen Cámara Compensación
7.00
m3
Ciclo de recirculación
6.00
Hrs.
Captación Superficial
Por rebosadero perimetral
Ubicación de Retornos
En el piso y pared
El agua estará al mismo nivel de la terraza, rebosando continuamente hacia unas canaletas perimetrales cubiertas por una rejilla plastita antideslizante, las que conducirán el agua hacia una Cámara de Compensación subterránea, para su recirculación mediante electro bombas. PARTES DE LA PISCINA Y DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO El diseño de la Piscina contará con los siguientes componentes, como se muestra en la figura:
1. Rebosadero. 2. Cámara de Compensación. 3. Prefiltro o atrapa pelos. 4. Bombas. 5. Filtros de Arena. 6. Línea de conducción. 7. Sondas de pH y Cloro. 8. Regulador. 9,10. Dosificación de Hipoclorito Sódico. 11. Contador. 12. Toma de muestras
Sumidero de Fondo: desagüe situado en la parte más profunda del vaso de la piscina. El grupo motobomba aspira directamente el agua de la piscina para un desagüe rápido. Rebosadero: canaleta alrededor de todo el perímetro de la piscina a donde desborda el agua que es conducida por sumideros y por un colector va a la Cámara de Compensación o Depósito Regulador. Cámara de Compensación: Depósito que almacena el agua proveniente de la canaleta del rebosadero y recibe el agua de renovación. El grupo de bombeo desde él aspira el agua para filtrarla y devolverla a la piscina además de controlar el nivel de la piscina así como hacer de un Desnatador Natural. Toma para la Barredera o Boquillas de Succión: boquilla con tapa sumergida 15 cm bajo la superficie del agua para conectar en ella la manguera de limpia fondos manual, que envía el agua al equipo de filtración. Grupo de bombeo: formada por varias bombas. Se encarga de recircular toda el agua de la piscina en un tiempo prefijado, aspirándola de la Cámara de
Compensación, del Sumidero de Fondo, y Boquillas de Succión, reuniéndola en un mánifold para impulsarla a los filtros y después a la piscina. Filtro: recipiente metálico o poliéster y fibra de vidrio, lleno de arena, arena y antracita o diatomeas. Retiene las partículas flotantes en el agua. Una batería de 4 válvulas o una válvula selectora, sirven para realizar las operaciones de filtrado, lavado y enjuague de filtro. Se dispondrá de una Batería de 4 Filtros conectados en paralelo para compensar el caudal de agua. Contadores de Agua: uno mide el agua que entra cada día en la piscina, otro mide el agua que es recirculada cada día para saber si la instalación cumple los requisitos de renovación y recirculación que ordena la norma. Impulsión: conjunto de tuberías ramificadas bajo el fondo de la piscina o en sus muros. Devuelven el agua a la piscina filtrada y desinfectada. Se distinguen dos tipos de tuberías, para el agua fría y el agua caliente. Desinfección: se realiza con cloro líquido, en polvo o tabletas disuelta con parte de agua procedente de la impulsión se inyecta pasado el contador de recirculación El cloro activo en agua se mide con comparadores de cloro, manualmente o electrónicamente
SISTEMA DE RECIRCULACIÓN Y DESINFECCIÓN Por norma sanitaria se dispone que diariamente el agua de las piscinas sea renovada en un tanto por ciento del volumen total. El agua de renovación se verterá bien a la tubería de impulsión, bien a la Cámara de Compensación. El agua que rebosa de la Piscina cae a la Cámara de Compensación, si es mucha se irá al saneamiento por el Rebose, este agua que va al desagüe hay que descontarla del agua de renovación. Este volumen de agua se recupera con la que entra de la red gracias al sistema de boya o nivel, y cuya entrada queda registrada en el contador de agua de llenado. El sistema de recirculación-depuración consta de las siguientes partes:
Tuberías de retorno garantiza el retorno del agua desde la piscina hasta la Cámara de Compensación, de donde la aspiran las Electro Bombas. Sumidero de Fondo en la Piscina, del que aspiran las bombas directamente, que con un by-pass servirán para vaciar rápidamente la Piscina Cámara de Compensación, entran los tubos colectores de las tomas de rebosaderos, dos para el presente proyecto y la tubería del agua de llenado procedente de la Red de agua Pública. . La capacidad de la Cámara de Compensación como mínimo será de 7.0 m3. esto debido a que el caudal de la red pública es tiene la suficiente presión de salida para compensar el consumo restante. En las piscinas con batería de válvulas neumáticas en filtros, se duplica esta cifra teniendo en cuenta el caudal de aspiración del grupo de bombeo, para que no se vacíe el Vaso de Compensación durante el lavado automático de filtros, y no se estropee el grupo de bombeo al trabajar en vacío. Sobrante o Rebose. Para cuando la afluencia de bañistas es grande y no coge más agua en el Vaso de Compensación, el agua se va a desagüe, y cuando baja la cantidad de bañistas el agua de llenado de la red cae al Vaso de Compensación para llenarlo hasta un nivel controlado por la boya o por nivel electrónico. Una toma para el tubo transparente de nivel, que señala a qué altura se encuentra la capacidad de la cámara de compensación; Toma de Aspiración desde el sumidero de fondo de la Cámara de Compensación hasta el mánifold de aspiración de la bomba.
Equipo de bombeo. Estará formado por 2 bombas capaces de proporcionar el caudal necesario durante el tiempo requerido. Funcionarán durante el filtrado activadas por un cuadro eléctrico. Durante el lavado de filtros funcionarán de igual forma las 2 a la vez, será más que suficiente para conseguir la velocidad de 30 m3/h m2, imprescindible para el lavado de filtros. Filtros. Suelen estar construidos en poliéster y fibra de vidrio laminado. Su diámetro dependerá del caudal a recircular y de la velocidad de filtración que se quiera obtener. La filtración se realizará con arena silícea de 3 granulometrías: 6-8 mm, 2-3 mm, 0,7-1 mm. colocadas en el filtro en este orden. Se obtiene una filtración de mayor calidad utilizando columnas de filtración de sílex y antracita. La velocidad del agua durante el filtrado será de 20-30 m3/h m2, ideal para una Piscina Pública y recomendado por las Normas Sanitarias. La limpieza de los Filtros se realizará por contracorriente actuando sobre las Válvulas Selectoras de los Filtros cuando la presión indicada en el manómetro se aproxime a 1,5 kg/cm2. Red de Tuberías de Impulsión, devuelve a la Piscina el agua filtrada y desinfectada, se ramifica debajo del fondo de la piscina o en sus muros laterales, reduciéndose el diámetro de la tubería tras cada ramificación. Obteniéndose así una distribución homogénea del agua depurada. El agua es inyectada en la piscina por medio de boquillas de latón cromado con la posibilidad de regular su caudal, o de plástico ABS orientables. Dosificadores de Cloro y Bomba dosificadora de Ácido o álcali: La desinfección del agua se realiza por medio de cloro líquido, en polvo o granulado o en tabletas compactos de tricloro. Este último sistema es eficaz y cómodo para mantener la piscina desinfectada. Garantiza la seguridad del personal. Analizador regulador de cloro y pH. mide constantemente la concentración de cloro y la acidez del agua impulsada a la Piscina, haciendo pasar agua por el dosificador de cloro y ordenando a la bomba dosificadora aplicar ácido o álcali cuando es necesario, cortando el paso del agua a los mismos cuando no es necesario. Este aparato electrónico, sustituye la medición del cloro y pH de forma manual con comparadores de fenol y ortotolidina. evita molestias a los bañistas, ayuda a controlar la turbidez del agua y favorecer la acción del desinfectante aplicado al agua. Contadores. Tanto el agua que llegue de la red como la que es impulsada a la piscina tras pasar por el filtro, serán medidas por un contador colocado en la tubería de impulsión de agua a la piscina. Así se controla que todos los días se renueva un % del agua, y que el agua de la piscina es recirculada en el tiempo establecido de 5 hrs. en la piscina de recreo.
CAPACIDAD DE LA PISCINA El área superficial efectiva del espejo de agua de la piscina es de 158.69 m2, incluido el ares de hidromasaje, no se tomó en cuenta el área des gradas de acceso a las piscinas, por lo que de de acuerdo al Reglamento Sanitario de Piscinas, la capacidad se considerará según el número máximo de usuarios, siguiendo el criterio de una persona por metro cuadrado de lámina de agua del estanque en piscinas cubiertas. Por lo tanto, la Piscina tendrá una capacidad máxima de 33 menores de edad, 122 personas mayores al mismo tiempo, para área de hidromasaje podrá ser utilizada por un máximo de 4 personas en simultaneo. CÁMARA DE COMPENSACIÓN
El Reglamento Sanitario, señala que para piscinas con lámina de agua superior a los 200 m2, se debe prever un sistema de limpieza del agua superficial utilizando canaletas instaladas en el perímetro del estanque con pendiente hacia los sumideros, de tal forma que permita evacuar las aguas hacia los drenes. El artículo 26 señala para el abastecimiento de agua limpia a la piscina, que este se hará a través de un tanque de Compensación, con la finalidad de evitar el retorno de ésta al sistema de abastecimiento y, para regular los niveles para el adecuado funcionamiento de la piscina. Para dimensionar esta cámara se utiliza el volumen máximo desplazado al ingresar a la piscina el número máximo de bañistas al mismo tiempo tomando como patrón que cada bañista al ingresar al agua desplaza agua en un volumen igual al de su cuerpo (aproximadamente 50 litros por cada persona). Añadiremos el criterio de un 10% para compensar las perdidas por oleaje mas perdidas por ropas, evaporación mas el volumen útil sin contar el volumen que habrá que dejar para que la bomba no aspire en vacío (10 min de trabajo). Por recomendación el volumen en m3 de la cámara de compensación, no deberá ser menor al 10 % de la superficie de la lámina de agua de la piscinaen m2. Con estos criterios el volumen del tanque de Compensación debería ser 16.70 m3 Con una lamina del espejo de agua de la piscina de 167.65 m2, no se justifica el uso de un sistema de limpieza según el Reglamento Sanitario. Se está considerando un tanque de compensación con una capacidad de almacenamiento total de 7.00 m3. esto debido a que el caudal de la red pública es tiene la suficiente presión de salida para compensar el consumo restante. Este volumen compensará las pérdidas producidas por la extracción de agua por los bañistas al salir de la piscina, la evaporación, limpieza de los filtros, etc. Se ha previsto un equipo para llenado automático de nivel constante que constará de un censor de Nivel de agua de tipo flotante, instalado en la cámara de compensación y una válvula de control de llenado de agua operada por solenoide de 24 voltios. Cuando el nivel de agua en la cámara descienda del nivel mínimo requerido, el controlador detectara la ausencia de agua, desconectando las bombas para impedir que trabajen en seco y energizará la válvula de solenoide para permitir el ingreso de agua del suministro, llenando la piscina a través de la red de retorno de piso hasta que el rebose a las canaletas llene la cámara de compensación a su nivel optimo. Cuando el agua suba por encima del nivel de seguridad, el censor desconectara la válvula de llenado, permaneciendo cerrada aunque el agua llegue hasta el nivel de rebose.
CICLO DE RECIRCULACIÓN Por Ciclo de Recirculación, se entiende el tiempo que tardara el equipo de filtración en hacer pasar un volumen completo de la piscina por el mismo. El ciclo de Recirculación es dependiente por orden de prioridad de: Uso que se le va a dar a la piscina, El
entorno de la piscina, El Tipo y diseño de la Piscina y La calidad del agua que se desea. Otros factores influyen en menor medida y los descartaremos aquí. Para estimar el Ciclo de Recirculación ideal se tomará la siguiente tabla experimental: Descripción Uso de la piscina Entorno de la piscina Tipo de Piscina Hidráulica Medio Filtrante Calidad del agua Total :
Resultado 1/7.6 8/5.8 8/6 7/6.7 2/8.8 5/3.8 6:00 hrs.
observación Uso elevado de la Piscina Piscina cubierta y sellada Con rebosadero continuo y total Correctamente realizada Filtro de arena de lecho alto Normal
De acuerdo al Reglamento Sanitario para Piscinas, el sistema de recirculación del agua debe permitir como mínimo cuatro recirculaciones por día, que significaría ciclos mínimos de recirculación de seis horas. Compatibilizando el resultado obtenido en la Tabla Experimental con lo establecido en el Reglamento Sanitario, todos los componentes del sistema se diseñarán para un ciclo de Recirculación de 6:00 Hrs Caudal de 54.5 m3/h (15.5 Lts./seg. = 4.65 GPM.) FILTRACIÓN Para seleccionar los Filtros debemos de tomar en cuanta que el RSP, establece que en Piscinas Públicas no es recomendable velocidades superiores a 37.80 m3/hr/m2, para filtros de arena de alto rendimiento. Sabemos que a mayor velocidad de filtración, la calidad del agua será menor. La experiencia señala que la velocidad óptima para este tipo de piscinas se encuentra entre 30 y 40 m3/hr/m2. Para un sistema de Filtración por sílex. Con velocidades superiores a éstas el agua pasa muy deprisa por los filtros, y estos no tienen capacidad suficiente para retener las partículas, que retornarán a la piscina ensuciándola otra vez, llegando a obstruir las boquillas de impulsión de agua filtrada: -
50 m3/hr/m2.
Calidad Realmente baja. Filtración crítica en la mayoría de ocasiones. 37.8 m3/hr/m2. Calidad Muy Buena. Filtración de buena calidad y válida para todo tipo de situaciones.
Se tomará una velocidad de filtración de 37.80 m3/hr/m2 recomendada para ciclos de Recirculación de 4 horas o superior. Cada filtro contará con una válvula de purga de aire y visor de retro lavado, y dos manómetros para registrar la presión de entrada y salida. EQUIPO DE BOMBEO Para la selección de las bombas se debe de tomar en cuenta que las bombas auto aspirantes no se desceban. Las centrífugas deben estar siempre en carga.
El sistema de bombeo estará compuesto por tres (02) electro bombas centrifugas de uso simultaneo para la recirculación y el lavado de los filtros, pues se necesita una velocidad mayor a 30 m3/h/m2. Considerando que el ciclo de recirculación será de 6:00 hrs., y que el caudal total de recirculación es de 54.5 m3/hr., para la selección de la bomba tomamos el catálogo de proveedores de equipos de bombeo buscando uno que suministre el caudal 29.17 M3/hr. (15.5 Lts./seg. = 4.65 GPM.) con una altura dinámica no menor de 20 m.c.a., que permita absorber una carga manométrica por fricción entre accesorios mas la penetración en las arenas del orden de 7.50 m.c.a. Las electro bombas contarán con pre filtros (trampas de pelos) incorporados para evitar la obturación de los filtros y tapas transparentes desmontables para permitir la inspección y fácil remoción de las partículas atrapadas en las canastillas. Las bombas estarán fabricadas en material termoplástico, tendrán una capacidad de recirculación de 120 gpm a 75 pies de altura dinámica y están equipadas con motores eléctricos trifásicos de 3 HP (REGULABLES), 3600 rpm, 230v, 60 Hz. Se colocarán válvulas de mariposa, antes y después de cada electro bomba, 1 válvula de clapeta después de bombas y antes de cada válvula de mariposa, para evitar que el agua haga girar al revés la bombas que no funciona. DISEÑO DEL SISTEMA HIDRÁULICO DE LA PISCINA Agua de Abastecimiento: El agua que llega de la toma independiente de la acometida de la Red Pública sirve para llenar la piscina y para garantizar el mantenimiento del volumen de agua. Será con tubería de diámetro 2’’ para un llenado de las piscinas de 2 días. El contador de agua colocado en el ingreso, servirá para saber el consumo diario y para las verificaciones pertinentes por parte de Sanidad. Se colocará una bifurcación en la tubería de abastecimiento: un ramal irá a la tubería de impulsión de agua tras el inyector de cloro; el otro ramal irá al vaso de compensación, donde verterá agua cuando baje el nivel de aquel y una boya o un nivel eléctrico abran el paso al agua de la red, paso que se cerrará cuando el vaso de compensación recupere su volumen. Antes del contador se colocará una válvula de paso, después de él se coloca una válvula de retención y otra válvula de retención.
Línea de Retorno: Se considera tubería de Cloruro de Polivinilo (PVC) tras enviarse el agua de las bombas a los Filtros, luego a los Colectores Solares, retornar a la Caseta de Maquinas y desinfectarse. El agua es inyectada en la piscina a través de Boquillas de Retorno, para ello se ramifica la Línea de Retorno debajo del fondo de la piscina. La tubería principal de Impulsión de la Línea de Retorno, se calcula teniendo en cuenta el caudal a recircular (15.5 lts/seg.), además de que su velocidad máxima sea 3 m/seg.
y de que las pérdidas de carga en todo su recorrido sean absorbidas por la presión dinámica generada por las Bombas (20 m.c.a.). Las ramificaciones a las Boquillas de Retorno, se calculan de la misma manera, sabiendo el caudal que va a llevar cada ramificación. La tubería de la Línea de Retorno que usaremos será de un diámetro de 4 pulg. de clase 7.5 en PVC. Se emplearán 8 boquillas de retomo, ubicadas en el piso de la piscina, a 5 m una de otra con ramificaciones de 2 pulg. Drenaje de Fondo de la Piscina Se considera tubería de Cloruro de Polivinilo (PVC) que sale desde el Sumidero de Fondo en la Piscina, del que aspiran las bombas directamente, que con un by-pass servirán para vaciar la Piscina a la potencia de las Bombas (6 hrs.). Se considera un Caudal de 15.5 lts/seg, una velocidad máxima sea 3 m/seg. y pérdidas de carga en todo su recorrido, menores a la presión dinámica generada por las Bombas (20 m.c.a.). La tubería de la Línea de Drenaje desde el Fondo de la Piscina hasta las Bombas, será de un diámetro de 6 pulg. de clase 7.5 en PVC. Dentro de la Sala de Maquinas, se instalará una bifurcación con el mismo diámetro de la tubería, para ir al desagüe. Se utilizarán tres drenajes de fondo de diámetro de 4", con rejillas de 12" x 12", instalados en la parte mas profunda de la piscina y ubicados a 4.50 m uno de otro y a 4.00 m de los muros mas próximos. Colocando un sumidero de fondo, al aspirar alguien podría sentirse aspirado y apurarse, colocando dos se reparte la fuerza de absorción y nadie llega a sufrir daños por la aspiración. Rebosadero: EI nivel de agua en la piscina es el mismo que el de la terraza circundante, por lo que se dispondrá de un sistema de recolección de reboses que mantenga el nivel de agua de la piscina en punta de rebose a través de una canaleta alrededor de todo el perímetro de la piscina a donde desborda el agua que es conducida por sumideros a un colector perimetral que va a la Cámara de Compensación. La canaleta y colector perimetral se diseñan como conductos abiertos para un aporte de caudal por metro de canaleta de 0.324 Lts/seg. Se colocarán 10 sumideros de 2’’ de diámetro espaciados 4.00 – 5.00 m. cada uno, teniéndose diámetros de los dos colectores perimetrales con diámetros en ascenso, de 3” y 4” a medida que se aproximen a la cámara de Compensación. Aspiración desde la Cámara de Compensación Por la tubería de aspiración desde la Cámara de Compensación, circula el caudal establecido en el ciclo de recirculación (15.5 lts/seg) a una velocidad no mayor de 3.00 m/seg., con lo que el diámetro de la tubería será de 6”.
El Rebose de la Cámara de Compensación colocarlo más alto que la entrada del agua de rebosadero y más bajo que la canaleta de rebosadero. El diámetro será de 4”. Se colocará válvulas de mariposa y de retención, tipo clapeta, en este orden, a la salida del vaso de compensación hacia grupo de bombeo. Boquillas de Aspiración El agua aspirada por la barredera va separada de la Recirculada por Rebosadero y de la del Fondo de la Piscina, las tres tuberías se juntan en el manifold de aspiración del grupo de bombeo. Esta tubería de salida al ramal principal sera de 3”, donde habrá cuatro boquillas en las paredes laterales. Parámetros para medir la calidad de filtración
Un filtro sucio tiene una pérdida de carga de 20 m.c.a.. Limpio tiene una pérdida de carga de 5 m.c.a Velocidad de filtración: no se recomiendan velocidades superiores a 30 m3/h m2, lo óptimo se encuentra entre 20 y 30 m3/h m2. Lavado de filtros durante 3 á 5 minutos y velocidad 40 m3/h m2 Densidad de la arena 1,3 Tm/m3 Densidad de la antracita 800 Kg/m3 = 0,8 Tm/m3
