MEMORIA TECNICA Y DESCRIPTIVIA DEL DISEÑO HIDRAULICO
-DRENAJE SANITARIO -DRENAJE PLUVIAL -FOSA SEPTICA
PROYECTO:
EDIFICIO
CONTENIDO HOJA No. 1
DESCRIPCIÓN DEL DISEÑO DEL DRENA JE SANITA RIO
2 Bases de diseño ………………………………………………………….. 3 Caudales de diseño ……………………………………………………….. 4 Gastos y diámetros de los conductos ………………………..………… 4.1 Pendientes y velocidades ………………………………….…………………… 4.1.1 Tubería a utilizar …………………………………………………………….. 4.1.2 Descargas……………..……………………………………………………..
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DESCRIPCIÓN DEL DISEÑO DE DRENAJ ES PLUVIA LES
Bases de diseño….…………………………………………………………….. Parametros utilizados………………………………..…….…………………… Tubería a utilizar …………………………………………………………………. --Tabulación de los Resultados de los Diseños …………………………………… --Planos del Proyecto
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DRENAJE SANITARIO 1. DESCRIPCION GENERAL DEL SISTEMA. El edificio está diseñado para apartamentos residenciales, cuyos accesorios hidráulicos instalados en cada apartamento y en cada nivel, producen diferentes clases de aguas residuales, donde las aguas sanitarias son producto de los inodoros, las aguas grises son producto de las duchas, lavanderías, lavatrastos, lavamanos y Jacuzzis,
estos caudales
serán conducidas por medio de tuberías verticales (Bajadas de Aguas Negras –BAN-) y horizontales de PVC Clase 125 PSI, utilizando diámetros de 2” y 4”. hasta el nivel 1, en donde
algunas tuberías cambian de dirección (porque el ducto termina allí e inicia el ducto en otro punto), de aquí a través de los doctos, a la planta de parqueos en el sótano 1, ubicándolos de forma aérea y que se unifican convenientemente para formar una red de descarga, utilizándose 16 bajadas en total, que trabajarán con una pendiente mínima del 1%. (ver planos adjuntos). La unificación de todas las bajadas, se contempla con tubería PVC, con ramales de Ø6” y la principal de Ø 8” , desfoga estra principal en la fosa séptica ubicada dentro del predio del edificio,
de aquí, ya con el caudal tratado por esta unidad, se encauza hacia una caja de registro unificadora, esta caja tiene por función reunir los caudales sanitarios y pluviales y hasta una candela domiciliar del edificio, la cual esta localizada en el área de la banqueta.
2. CAUDALES DE DISEÑO. El caudal sanitario asumido para este proyecto, ha tomado en cuenta los factores de clima, servicio público, disponibilidad de agua, calidad del agua, presiones, distribución y administración del mismo. Así como en función de los artefactos instalados en cada Nivel. Debido a que el sistema estará formado únicamente por el caudal domestico propio y por las características propias del proyecto (limitación de área por apartamento servido) y del material a utilizar (PVC).
El caudal máximo de un colector se obtendrá considerando la probabilidad de uso simultáneo de las piezas sanitarias conectadas a este colector. Para establecer el caudal que los artefactos descargan, se utilizó el Método probabilístico de Hunter , uno de los métodos probabilísticos mas exactos para diseño del sistema hidráulico sanitario. La demanda máxima probable (caudal doméstico), fue determinada por el número de artefactos sanitarios y el gasto de cada uno de ellos, valorado como unidades de descarga. Tomando en cuenta las unidades de descarga, el caudal equivalente de aguas residuales es de 20.40 litros/segundo.
3. DIÁMETROS DE LOS CONDUCTOS Se ha utilizado la fórmula de Manning para la estimación del diámetro y de la pendiente requerida: V = 1/n * R 2/3 S1/2 4. TUBERIA HORIZONTAL. El diámetro de tubería para el caudal sanitario chequea hidráulicamente, con 6” P.V.C. por criterio se colocará tubería P.V .C. Ø 8” hacia la Fosa Séptica y luego hacia la caja unificadora, (ver plano de Planta de Unificación de Caudales Sanitarios) La tubería de 6” reunirá las bajadas de 4” y se unirá a la tubería de 8” que va hacia la
fosa séptica.
DRENAJE PLUVIAL 5. DESCRIPCION GENERAL DEL SISTEMA. El caudal pluvial que caerá sobre el techo del edificio y las jardineras, se captarán
por medio de reposaderas, unidas por un sistema adecuado de
recolección, la cual lo transportara a cada bajada de agua pluvial, con los ductos diseñados para este fin, con tubería PVC, clase 160 PSI, se proponen captaciones en el techo con diámetros de 3 ” y 4” , de acuerdo al área tributaria considerada,
hasta llegar al Nivel 1, pasando por cada nivel, recolectando las
aguas de los balcones y del nivel 1; debido al cambio de posición de unos ductos, se trasladan algunas tuberías en el Nivel 2 a esos ductos para luego bajar al Nivel 1 1, donde se hará una unificación de todas las bajadas pluviales, las que se conectarán por último con la caja unificadora (en esta caja se unen los caudales sanitarios y pluviales), de esta caja sale al pozo de visita a construir sobre la 3ª Avenida, que llevará la descarga al colector Municipal. El área de techo será de 902.12m`2, que corresponde a un caudal de 37.59 litros/ segundo. Se proponen bajadas de agua pluvial con tubería PVC de 6 ” trabajando al 40% de su capacidad cada una, las cuales serán captadas en el sótano hacia la caja unificadora de caudales. Se utilizó un coeficiente C= 0.90 y una intensidad de lluvia = 150 mm/hora, de acuerdo a la formula presentada en las siguientes bases de diseño. NOTA: las bajadas de agua pluvial se captaran por medio de tuberías pvc de 6” luego se conectara a tubería de 8” y tubería de 10” .
6. BASES DE DISEÑO Se diseñó de acuerdo a las Normas Generales Para Diseño de Redes de Alcantarillado. Utilizando los capítulos de las Normas que corresponden al presente diseño. Para determinar las Intensidades de lluvia en el lugar, y debido a la ubicación y localización del proyecto se utilizo la fórmula que corresponde a la zona pacífica
6.1. DETERMINACIÓN DEL CAUDAL POR EL METODO RACIONAL. Q = C.I.A./ 0.36 lts. / seg. donde: Q = Es el caudal en litros por segundo. C = Es el coeficiente de escorrentía correspondiente I = Es la intensidad de lluvia en milímetros por hora. A = Es el área a drenar en hectáreas,
6.2. DETERMINACION DE LA INTENSIDAD DE LLUVIA. Según la zona: ZONA PACIFICA. t1 : Es el tiempo de concentración en el tramo anterior en min. En tramos concurrentes t 1 se tomará igual al del tramo de mayor tiempo de concentración.
PERIODO DE DISEÑO: 20 años.
COEFICIENTE DE RUGOSIDAD: n = 0.010, para tuberías PVC.
VELOCIDADES: Velocidad mínima: 0.6m / s Velocidad máxima: 3.0 m / s
6.3. DETERMINACIÓN DEL CAUDAL A SECCION LLENA: Formula utilizada: Manning. Q = A*V A= área de la sección. V= velocidad a sección llena V = 1/n * R 2/3 S1/2
R = radio hidráulico. S = es la pendiente de la tubería. RESUMEN DEL CÁLCULO: Área de terreno: 1778.54 M2
Q = CIA/0.36 Q= 0.75*150 mm/hr*0.177854 0.36
Q= 55.58 Lts/seg
OBSERVACIONES. Por Seguridad, En el último sótano del edificio se construirán 2 pozo de absorción para evacuar el caudal de lavado de vehículos. Con una profundidad recomendable de 15 metros o hasta encontrar material permeable. EL CAUDAL PLUVIAL ANTERIOR SE PUEDE CAPTAR CON TUBERIA DE 10” trabajando al
52% de su Capacidad.
Sumatoria de de caudales.
Qs = 20.40 Lts/seg Qp = 55.58 Lts/seg
CAUDAL TOTAL: QT = 75.98 lts/seg
6.4. DIAMETRO DE TUBERIA QUE CONECTA AL POZO DE REGISTRO No. 1 Para la determinación del diámetro de tubería se tomó en cuenta, la sumatoria de caudales pluviales, en función del área tributaria, más caudal sanitario, y caudal de aguas grises del edificio. Tomando en cuenta lo anterior, se utilizará tubería PVC de 12 ”, Con una pendiente del 1.0%, trabajando al 52% de su capacidad.
6.5. DIAMETRO DE TUBERIA QUE CONECTA AL COLECTOR MUNICIPAL, PASANDO POR 5 POZOS DE REGISTRO. EL calculo de esta tubería resulta de 12”, pero se recomienda la colocacion de tuberia pvc de 15” para conectar a la red, ubicando un pozo de visita al frente del edificio para captar el caudal sanitario y pluvial, ya que el sistema en el sector es combinado. CON LA TUBERIA DE 15” TRABAJARA AL 50.2% DE SU CAPACIDAD CON AMBOS
CAUDALES. Por la profundidad de la tuberia los trabajos se realizaran en tunel, con mano de obra calificada y con la respectiva supervision de empagua. se adjunta planta general y perfil de la interconexion al drenaje municipal. TABLA 1.
CAPACIDAD HIDRAULICA PARA TUBERIAS VERTICALES.
Ø DE BAJ ADA
AREA MAXIMA ACEPTADA EN (M2) PARA UNA INTENSIDAD DE 150 mm /hora.
3”
109
4”
234
6”
692 1941
8”
TABLA 2.
CAPACIDAD HIDRAULICA PARA TUBERIAS HORIZONTALES.
Ø DE BA JADA
AREA MAXIMA ACEPTADA EN (M2) PARA UNA INTENSIDAD DE 150 mm /hora.
3” 4” 6” 8” 10” 12” 15”
86 187 552 1066 1185 3496 6340 9
FOSA SEPTICA 7. DESCRIPCION GENERAL DEL SISTEMA. Se define como un estanque cubierto y hermético construido de piedra, ladrillo, concreto armado, mampostería reforzada u otros materiales de construcción, Es generalmente de forma rectangular proyectado y diseñado para que las aguas negras se mantengan a una velocidad muy baja por un tiempo determinado, que oscila entre doce y setenta y dos horas, durante el cual se efectúa un proceso anaeróbico de eliminación de sólidos sedimentables. Para limitar la descarga de sólidos en el efluente de la fosa séptica, se usan tanques de dos compartimentos o cámaras, las cuales regularmente se diseñan con el criterio de 2x1, o sea que en volumen o medidas, una cámara sea el doble de la otra. Debido a que este sistema de tratamiento contribuye a disminuir la velocidad ascensional de los sólidos aumentan la capacidad de sedimentación de los mismos.
7.1. CRITERIOS DE DISEÑO Para este diseño, se tomaron en consideración, varios criterios de cálculo, considerando su funcionamiento por gravedad, para el tratamiento de las aguas residuales domesticas que por lo general, contienen:
Solidos en Suspensión: los cuales pueden dar lugar al desarrollo del deposito de fango y de condiciones anaerobias cuando se vierte agua residual sin tratar al entorno acuático.
Materia Organica Biodegradable: esta compuesta principalmente por proteinas carbohidratos,
la materia organica biodegradable se mide
en la mayoria de las
ocasiones, en función, de la DBO5, (DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO) y de la DQO (DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO.) si se descarga al entorno sin tratar su estabilización biologica puede llevar al agotamiento de los recursos naturales de oxigeno y al desarrollo de condiciones sépticas. 3
Patógenos: pueden transmitir enfermedades contagiosas por medio de los organismos patógenos presentes en el agua residual.
Nutrientes: tanto el nitrógeno como el fósforo junto con el carbono, son nutrientes esenciales para el crecimiento, cuando se vierten al entorno acuático, estos nutrientes pueden favorecer el crecimiento de una vida acuática no deseada.
Materia orgánica refractaria: esta materia orgánica tiende a resistir los métodos convencionales de tratamiento. Ejemplos típicos son los agentes tenso activos, los fenoles y los pesticidas agrícolas. los cuales no están presentes en el presente caso.
7.2. PARAMETROS DE DISEÑO
Tiempos re retención: se considero un periodo de retención de más de 24 horas, considerando los horarios picos de consumo máximo en el edificio. ya que durante este tiempo los solidos sedimentan y se descomponen en el fondo mediante procesos de digestión anaerobia, en la superficie se forma una capa de espuma, debido a que no toda la materia organica digiere completamente y al contenido de minerales, se acumulan solidos, los cuales se deben extraer a intervalos de tiempo de uno a cinco años.
El efluente del tratamiento primario, contiene menor concentración, de materia orgánica o DBO, y considerando que el contenido de microorganismos es igual al
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afluente, se dispone la salida del tratamiento primario a la red municipal de sistema combinado, localizado sobre la avenida las Américas
para darle una mayor eficiencia al tratamiento, se considero dividir en dos compartimientos comunicados en serie, mediante dispositivos, tales como tuberías. considerando la primera cámara a 2/3 de Largo, y la segunda cámara a 1/3 de Largo.
7.3. DISEÑO ESTRUCTURAL: Para conseguir un correcto funcionamiento, las fosas sépticas, independientemente del material de construcción empleado, debe ser estructuralmente resistente. Pueden considerarse varias maneras para construir una planta de tratamiento primario, para el presente caso debido a las condiciones del lugar, presiones laterales, peso específico del fluido, así como su localización, se recomienda la construcción con mampostería reforzada (ver plano de Unidad).
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7.4. PROCESO Los sólidos sedimentables presentes en el agua residual que ingresa al tanque, sedimentan formando una capa de fango en la parte inferior del tanque. Las grasas y demás materiales ligeros ascienden a la superficie dando lugar a una capa de espumas formada por la acumulación de materia flotante. El agua residual decantada y libre de flotantes que se encuentra entre las capas de fango y espuma, fluye hacia la superficie de infiltración. La materia orgánica que queda retenida en la parte inferior del tanque sufre un proceso de descomposición anaerobia y facultativa y se convierte en Dióxido de Carbono (CO2), Metano (CH4), Sulfuro de Hidrogeno (H2S)
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