UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL PROYECTO DE INGENIERÍA SANITARIA 1 DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA WALTER DOMÉNECH AVILÉS RESUMEN El agua potable proviene de ríos, pozos o embalses, desde ellos se conduce mediante tuberías hasta la planta de tratamiento, donde se modifica su calidad y se dirige hacia depósitos de regulación y almacenamiento, y mediante la red de distribución el agua llegará a la proximidad del edificio. En este es trabajo de investigación procederemos a calcular la distribución de la red de agua potable con cisterna y tanque elevado, para un edificio de 5 pisos altos con terraza para capacidad de 90 personas; por lo que se procederá de la siguiente forma: 1) Calculo del consumo máximo horario. 2) Calculo de la capacidad del tanque elevado. 3) Calculo de la capacidad de la cisterna. 4) Calculo del gasto simultáneo del departamento. 5) Calculo del diámetro de las tuberías, en las derivaciones y columnas. 6) Determinación del autoclave para el sistema de agua potable 7) Determinación de la bomba de presión, necesaria para alimentar al tanque elevado 8) Calculo de las tuberías de succión e impulsión de la bomba 9) Calculo de la red de distribución de aguas servidas 10) Calculo de los diámetros de tubería de las derivaciones y colectores de AASS INDICE CAPITULO 1 1 Antecedentes. .................................................................................................................................... 1 1.1 Objetivo. .................................................................................................................................... 1 1.2 Ubicación del Edificio ............................................................................................................... 1 1.3 Identificación del departamento ................................................................................................ 1 CAPITULO 2 2 Terminología. .................................................................................................................................... 3 2.1 Tablas de cálculo. ...................................................................................................................... 5 CAPITULO 3 3 Calculo de tanque elevado................................................................................................................. 6 3.1 Consumo horario. ...................................................................................................................... 6 3.2 Gráfica de consumo. .................................................................................................................. 7 3.3 Determinación de caudal. .......................................................................................................... 7 3.4 Determinación del Tanque elevado. .......................................................................................... 8 3.5 Determinación de caudal. .......................................................................................................... 9 3.6 Determinación de la cisterna. .................................................................................................. 10 CAPITULO 4 4 Diseño de la derivación. .................................................................................................................. 11 4.1 Descripción de la derivación ................................................................................................... 12 4.2 Cálculo de la derivación. ......................................................................................................... 12 4.3 Cálculo de las columnas y distribuidores. ............................................................................... 14 4.4 Calculo de los diámetros de las derivaciones y columnas. ...................................................... 17 4.4.1 Calculo de perdida de carga por los accesorios. ............................................................. 18 CAPITULO 5 5 Calculo de diámetros provisional de columnas y distribuidores. ................................................... 25 CAPITULO 6 6 Cálculo de la potencia de la bomba. ................................................................................................ 33 6.1 Diámetro de la acometida. ...................................................................................................... 34 6.1.1 Caudal de la acometida. .................................................................................................. 34 6.2 Diámetro de la tubería de impulsión. ..................................................................................... 36 6.3 Diámetro de la tubería de succión. ......................................................................................... 36 6.4 Volumen de agua del autoclave y Potencia de bomba. .......................................................... 36 CAPITULO 7 7 Diseño de la red de evacuación de aguas servidas. ......................................................................... 41 7.1 Clasificación de la red de evacuación de aguas servidas. ....................................................... 41 7.2 Diseño de la red en el departamento. .................................................................................... 42 7.3 Diseño de los colectores.......................................................................................................... 42 7.4 Calculo de la derivación en el departamento. ........................................................................ 44 7.5 Calculo de la columna de aguas servidas. ............................................................................... 44 7.6 Cálculo de los diámetros de colectores................................................................................... 46 7.7 Calculo de la cota de salida de la primera caja. ...................................................................... 46 Conclusiones. .......................................................................................................................................... 48 Bibliografía. ............................................................................................... ¡Error! Marcador no definido. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS, PB Y TERRAZA Capítulo 1 1 Antecedentes. Para este proyecto previo al examen del segundo parcial, ubicaremos un edificio en el norte de Guayaquil ciudadela “Los Samanes” 4ta Etapa, en el que consta de cinco (5) pisos con terraza, el cual tiene cocina y cuatros (4) dormitorios con baño, en cada piso del edificio tendrá tres (3) departamentos iguales. 1.1 Objetivo. Diseñar y calcular el suministro de agua potable, tanque elevado, cisterna y bomba de presión al edificio en estudio para una capacidad de 90 personas. 1.2 Ubicación del Edificio La edificación en estudio está en Avenida principal y Avenida secundaria de la ciudadela “Los Samanes” 1.3 Identificación del departamento Primeramente tenemos que ubicar en el plano de planta del departamento el trazado de la tubería, ubicándolo en lugares de menor tránsito posible, que no pase por el medio de la sala o sectores donde probablemente la tubería sufra algún inconveniente en el futuro. Una vez que tenemos identificado el sector por donde va a pasar la tubería y la columna de 1 agua, la distribución de los tramos y su cálculo respectivo deberán ser calculados. Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés 1 Plano del departamento a trazar los tramos 2 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.1. PB Y TERRAZA Fig. sistema físico o físico-químico que destruye o inactiva irreversiblemente microorganismos patógenos. PB Y TERRAZA CAPITULO 2 2 Terminología. Derivación de aparato: Tubería que enlaza la derivación particular o una de sus ramificaciones con un aparato de consumo. y que incluye tanto el agua para el consumo humano o de consumo público. En general se instalarán sobre las baterías. Caudal instantáneo mínimo: Caudal instantáneo que deben recibir los aparatos sanitarios con independencia del estado de funcionamiento. que no ha sido sometida a ningún tratamiento de calentamiento. 3 Fluxor: Elemento de descarga que dispone de cierre automático y que al ser accionado permite el paso de un gran caudal durante el tiempo que permanezca accionado. Derivación particular: Tubería que enlaza el montante con las derivaciones del aparato. Desinfectante: Biocida. pudiéndose referir al diámetro interior o al exterior. para la succión de agua por las electrobombas correspondientes sin hacerlo directamente desde la red exterior. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. Esta parte tiene por objeto definir los términos más comúnmente empleados en el sector de las instalaciones interiores de suministro de agua. Espesor nominal: Número convencional que se aproxima al espesor del tubo. Acometida: Tubería que enlaza la instalación general del edificio con la red exterior de suministro. Biocapa: Conjunto de microorganismos y residuos embebido en una capa protectora que queda adherida a una superficie. de reserva cuando el suministro habitual sea discontinuo o insuficiente. Caudal simultaneo: Caudal que se produce por el funcionamiento lógico simultaneo de aparatos de consumo o unidades de suministro. Contadores divisionarios: Aparatos que miden los consumos particulares de cada abonado y el de cada servicio que así lo requiera en el edificio. Diámetro nominal: Numero convencional que sirve de referencia y forma parte de la identificación de los diversos elementos que se acoplan entre sí en una instalación. Agua fría: Agua que se usa en las instalaciones de los edificios. Ascendentes (o montantes): Tuberías verticales que enlazan el distribuidor principal con las instalaciones interiores particulares o derivaciones colectivas. directamente o a través de una ramificación. Depósito de acumulación: Depósito que servirá básicamente. Distribuidor principal: Tubería que enlaza los sistemas de control de la presión y las ascendentes o derivaciones. Control: Proceso que incluye la adopción de las medidas pertinentes para solucionar un problema. en los grupos de presión. Contador general: Aparato que mide la totalidad de los consumos producidos en el edificio. como el agua no apta para consumo humano que solo puede ser usada en algunas instalaciones. suministrada a través de la red de distribución de los sistemas de abastecimiento. Caudal instantáneo: Volumen de agua suministrado por unidad de tiempo. Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . Llave de paso: Llave colocada en el tubo de alimentación que pueda cortarse el paso del agua hacia el resto de la instalación interior. Llave de registro: Llave colocada al final de la acometida para que pueda cerrarse el paso del agua hacia la instalación interior. Pasamuros: Orificio que se practica en el muro de un cerramiento del edificio para el paso de una tubería. Temperatura de servicio: Es la temperatura prevista para el fluido durante el funcionamiento de la instalación. Presión nominal: Número convencional que coincide con la presión máxima de trabajo a 20º C. Presión de servicio: Presión manométrica del suministro de agua a la instalación en régimen estacionario. Mantenimiento: Conjunto de operaciones necesarias para asegurar un elevado rendimiento energético. un vapor o un gas comprimido. Derivaciones particulares: Tramo de canalización comprendido entre la llave de paso y los ramales de enlace. de modo que ésta quede suelta y permita la libre dilatación. Prevención: Conjunto de acciones o medidas adoptadas o previstas con el fin de evitar o disminuir los riesgos. Grupo de sobreelevación: Equipo que permite disponer de una presión mayor que la que proporciona la red de distribución. distribuida y localizada. Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . Local húmedo: Local en el que existen aparatos que consumen agua. alimentados por las derivaciones de aparato de la instalación interior particular. temporizada. empleada generalmente para sustituir el depósito de descarga en los inodoros y otros aparatos empleados en servicios de uso público. PB Y TERRAZA Fluxor: Llave. Perdida de carga: Caída de presión de un fluido. 4 Tubería: Canalización por la que fluye un fluido en fase líquida. Puntos de consumo: Todo aparato o equipo individual o colectivo que requiera suministro de agua fría para su utilización directa o para su posterior conversión en ACS. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. Instalación general: Conjunto de tuberías y elementos de control y regulación que enlazan la acometida con las instalaciones interiores particulares y las derivaciones colectivas. desde la llave de paso hasta los correspondientes puntos de consumo. en su paso a través de un aparato o desde un punto a otro de una canalización. Presión de prueba: Presión manométrica a la que se debe someter a un aparato o una instalación para comprobar su estanqueidad. Estará compuesta de: Llave de paso: que permitirá el corte de suministro a toda ella. llaves y dispositivos que discurren por el interior de la propiedad particular. seguridad de servicio y defensa del medio ambiente durante el funcionamiento de una instalación. Instalación interior particular: parte de la instalación comprendida entre cada contador y los aparatos de consumo del abonado correspondiente Red de tuberías. de cierre automático que al ser abierta es capaz de proporcionar un caudal de agua abundante en un breve periodo de tiempo. Ramales de enlace: Tramos que conectan la derivación particular con los distintos puntos de consumo. manual o automáticamente. U N F R EG A D ER O Y U N 0 . 0 . LA V A B O 0 .0 0 F R E G A D E R O D E V IV IE N D A 0 . U N C O C I N A Y T R ES A SEO S D E LA V A B O . descargando el exceso de presión a la atmósfera. D E SER V I C I O Fig. lt . G A ST O APARATO SANITARIO M INIM O DE C A D A GR I FO E N l t / s g. C O N D E P O S IT O 0 . U N C O C I N A Y D O S A SEO S D E F R EG A D ER O Y U N W . 2 Tabla de gasto en derivaciones para cuarto de baños y viviendas 5 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .10 B ID É 0 .C .6 0 LA V A B O S T R ES C U A R T O D E B A Ñ O . Tramo: Longitud de tubería que vincula dos nudos de la red. SER V I C I O D O S PI LA S D E B A Ñ O S Y 2 T R ES C U A R T O S D E B A Ñ O .4 5 W .4 0 D OS C U A R T O D E B A Ñ O.C .6 5 EER V I C I O ./ s g. 1 Tabla de gasto unitario por pieza sanitaria A P A R A T O S A C O N S ID E R A R GA ST OS A P A R A T O S S E R V ID O S P O R E N F UN C IO N A M IE N T O EN LA D E R IV A C IO N .3 0 U N C U A R T O D E B A Ñ O.1 Tablas de cálculo. 2. LA S PI LA S D E B A Ñ O S. EER V I C I O . 0 . PI LA D EL B A Ñ O Y LA V A B O . Válvula: Aparato que sirva para interrumpir o regular la circulación de un fluido por medio de un obturador maniobrado del exterior. D OS C U A R T OS D E B A Ñ O. W .7 5 EER V I C I O . U N C U A R T O D E B A Ñ O. D OS LA S PI LA S D E B A Ñ O S. 0 . F R EG A D ER O Y C O C I N A Y U N A SEO D E 0 .2. C .C . C O N F LUX Ó M E T R O 2 . Su escape será reconducido al desagüe. PB Y TERRAZA Tubo de alimentación: Tubería que enlaza la llave de corte general y los sistemas de control y regulación de la presión o el distribuidor principal. U N A PI LA D EL B A Ñ O .15 F R E G A D E R O D E R E S T A UR A N T E 0 . S IM ULT A N E O . D E 0 .10 W. Válvula de retención: Dispositivo que impide automáticamente el paso de un fluido en sentido contrario al normal funcionamiento de la misma. C . DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.10 B A ÑO 0 .2 0 Fig.2 0 D UC H A 0 . Válvula de seguridad: Dispositivo que se abre automáticamente cuando la presión en el interior del circuito sube por encima del valor tarado.3 0 LA V A D E R O D E R O P A 0 . 2. T R ES D O S PI LA S D E B A Ñ O S.10 W. 00 3.13 240 1800.11 120 900.00 7.00 13 .00 14025.00 9 .00 10800.10 160 1200.00 14 .12 120 900.6 30 225. PB Y TERRAZA Capítulo 3 3 Calculo de tanque elevado. El edifico está destinado para 90 habitantes en total.17 120 900. por lo que el diseño es en base al tipo de consumo tiene los habitantes del edificio y al nivel socioeconómico que afrontan.7 30 225.00 20 . DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.00 5175.00 11 .00 12825.00 11925.00 1350.1 Consumo horario.00 2.00 10 .22 70 525. HORA % CONSUMO CONSUMO HORARIO CONSUMO ACUMULADO 0.8 160 1200.00 18 .00 8.00 4.00 5.00 12 .00 6.00 21 . 1 cuarto doble y 3 sencillos da un total de 5 personas por departamento.1 30 225.00 8775.9 160 1200.19 160 1200.23 70 525.00 18000.00 1575.18 120 900. 3 departamentos por piso por 6 pisos (PB y 5 PA).3 30 225.00 2775. 1 Consumo máximo y consumo acumulado del edificio Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .21 160 1200.00 6 22 .00 6975.00 16950.00 900.00 Tabla 3.5 30 225.00 16 .00 11025. Debemos establecer la cantidad de habitantes que tendrá el edificio.00 225.00 3975.15 30 225.00 6075.00 675. el edificio va a ser destinado para personas de clase media alta el consumo promedio seria en el orden de 200 lt/hab.00 15225.00 15 .00 10575.2 30 225.20 160 1200.00 450. 3.00 17475.00 19 .00 16425.14 240 1800.00 23 .00 1.00 1125.00 17 .24 70 525.4 30 225.16 30 225. PB Y TERRAZA 3.2 Gráfica de consumo. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.14:00 2h 3ra PUNTA 18:00 . La cantidad de picos altos que tenemos en la gráfica son tres (3): 1RA PUNTA 7:00 . Con los datos de la tabla anterior podemos graficar el consumo promedio que tienen los habitantes del edificio en el cual se determina el total de consumo de agua.625 8 horas 3600 seg seg Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .21:00 3h Esto nos da un total de 8 horas 3. Del gasto diario ya determinado anteriormente 18000 lt/dia x (1 dia / 24horas) = 750 lt/h 7 18000 lt/dia 2250 lt/h x 1 hora lt = = 0.3 Determinación de caudal.10:00 3h 2da PUNTA 12:00 . 00 2 .9375 = 1.00 15 .00 6 .00 3150.00 1800.00 23 .5 lt Factor de seguridad 25% 3937.2 = 225.65 0.00 3 .15 = 225.4 = 225.00 lt 11 .30 1.9375 1.65 1.24 = 525. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.6500 3. consumo mayor 3150.17 = 900.16 = 225.00 1 .00 17 .00 lt 2250.446 20000 B 8 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .3 = 225.446 2.00 22 .00 4 .22 = 525.4 Determinación del Tanque elevado.1 = 225.00 10 . PB Y TERRAZA DETERMINAR VOLUMEN DE TANQUE Consumo entre hojas pico 1 -2 Consumo entre hojas pico 1 -2 21 .7225 CAPACIDAD DEL TANQUE = 3.00 5 .650 PROFUNDIDAD DEL TANQUE = 1.00 lt 16 .938 m3 1.00 lt 787.6 = 225.00 Consumo entre hojas pico 1 -2 0 .23 = 525.7 = 225.50 lt LADOS DEL TANQUE 3.00 3.12 = 900.00 14 .5 = 225.18 = 900.11 = 900. 7 A'= 5250 BB'= 675 V = AA' + BB' B= 15750 20 .350m3 9 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . la línea verde es el consumo promedio que hay en el edificio hora x hora eso da un línea recta. Esta gráfica se obtiene de los consumos máximos horarios. PB Y TERRAZA 3. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.5 Determinación de caudal.21 B'= 16425 V = 3675 + 675 V = 4. la línea roja es el consumo máximo y mínimo que se obtuvo de la tabla A= 1575 AA'= 3675 6 . 47m x 1. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.97 m x 2. PB Y TERRAZA 3.6 Determinación de la cisterna.00 m 10 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . Medidas finales de la cisterna: 1. Para el diseño de la derivación primero ubicaremos en el plano la columna de agua y el trazado de la tubería. 1 Trazado de tubería en el departamento 11 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . luego procederemos a enumerar los tramos desde el más lejano de la columna hacia la columna Fig. PB Y TERRAZA Capítulo 4 4 Diseño de la derivación.4. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. Tramo 6: desde el lavabo hasta el desvío. 11. procederemos con el cálculo simultáneo de la derivación: 1. Calcularemos por cada tramo el gasto simultáneo de las piezas sanitarias. En la tabla de cálculo anotaremos el gasto mínimo de los aparatos corrientes qs. 15 y 17 los gastos de simultaneidad no pueden ser menores en caso de 12 serlo anotaremos del gasto anterior. Tramo 7: desde el desvío del baño hasta al desvío del baño. Tramo 9: desde el inodoro con depósito hasta al lavabo. Tramo 13: desde el inodoro con depósito hasta al lavabo. Tramo 14: desde el lavabo hasta el desvío. Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . Tramo 12: desde la tina de baño hasta al inodoro con depósito. Tramo 8: desde la tina de baño hasta al inodoro con depósito. √ 4. Tramo 16: desde el desvío de la cocina hasta al fregadero. 4. Tramo 5: desde el inodoro con depósito hasta al lavabo. Tramo 4: desde la tina de baño hasta al inodoro con depósito. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. Tramo 10: desde el lavabo hasta el desvío. Tramo 15: desde el desvío del baño hasta al desvío de la cocina.2 Cálculo de la derivación. 2. 3. En los tramos 7. Tramo 2: desde el inodoro con depósito hasta al lavabo.1 Descripción de la derivación Una vez ubicado la columna de agua y dado el trazado de la tubería la enumeramos de la siguiente forma: Tramo 1: desde la tina de baño hasta al inodoro con depósito. Tramo 11: desde el desvío del baño hasta al desvío del baño. Una vez descrita la derivación en cada tramo. Tramo 17: desde el desvío de la cocina hasta la columna. PB Y TERRAZA 4. Tramo 3: desde el lavabo hasta el desvío. Como coeficiente de simultaneidad (k) usaremos la fórmula . 71 0.30 0.ID 2 0.30 1.00 0.15 1.00 0.71 0.30 1.20 1.ID.20 13 TB.29 0. como cada piso tiene tres departamentos serán un total de 3 columnas descendentes que tiene derivaciones de 0. 2 Tabla de cálculo de la derivación Hemos obtenido que el gasto simultáneo del departamento es de 0.ID.21 4 TB 1 0.15 17 TB.00 0.20 2 TB.30 0.30 0.ID. la diferencia entre los dos inodoros es su gasto unitario.ID 2 0.39 Fig.L 3 0.39 lt/seg.39 lt/seg en cada piso.L 3 0.30 1.35 0.60 0.00 0.90 0. Para calcular el gasto en un tramo multiplicaremos la cantidad de piezas sanitarias por el gasto mínimo corriente por el coeficiente de simultaneidad. En el cálculo del gasto de las derivaciones.20 1.00 0.21 7 TB. PB Y TERRAZA 5.ID. 13 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . el inodoro con deposito tiene un gasto de 0.71 0. si la derivación tiene o no inodoros con deposito o con fluxor.ID 2 0.00 0.20 9 TB.L 3 0. en caso de dos o más piezas sanitarias se sumaran cada gasto simultáneo.45 0.27 8 TB 1 0.20 1.21 15 TB.21 11 TB.L 12 1.30 0.L.FR 13 1.20 5 TB.ID.L 6 0.00 0.ID.30 14 TB.ID 2 0. PIEZA TOTAL TRAMO SANITARIA UNIDADES qs k Qt 1 TB 1 0.20 1.32 12 TB 1 0.00 0.36 16 FR 1 0.10 lt/seg y el inodoro con fluxor tiene un gasto unitario de 2 lt/seg.30 3 TB.30 10 TB. se deberá verifica el tipo accesorio con el que cuenta el baño. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.71 0.ID.20 0.00 0.30 6 TB.4.L 3 0.30 0.30 1.35 0.L 9 0.ID. PB Y TERRAZA Fig. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. 3 Plano isométrico de la derivación y ubicación de la columna de agua 4. 14 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . Existen 3 columnas descendentes que alimentan a los departamentos de cada piso y planta baja.4. cabe indicar que en la terraza no existe pieza sanitaria ni llave de jardín o algo parecido. y procederemos a calcular en la tabla de columnas y derivaciones.3 Cálculo de las columnas y distribuidores. En la gráfica que vemos a continuación determinaremos el gasto simultáneo de las columnas y distribuidores que se conectan al tanque elevado ubicado en la terraza del edificio. en la gráfica que está a continuación vemos que existen un total de 20 tramos. Los tramos de las columnas se enumeran de la misma forma que en la derivación. B y C. desde el más alejado del tanque elevado hacia el mismo. las columnas las denominaremos con letras alfabéticas A. 3. si la derivación tiene o no inodoros con deposito o con fluxor.10 lt/seg y el inodoro con fluxor tiene un gasto unitario de 2 lt/seg. PB Y TERRAZA Fig. Se calcula cada grupo (derivación) de su gasto simultáneo total 2. se deberá verifica el tipo accesorio con el que cuenta la derivación. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. 4. el inodoro con deposito tiene un gasto de 0. en caso de serlo se anotara el gasto superior 15 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . 4 Diseño de las columnas descendentes y enumeradas por tramos En el cálculo del gasto de las columnas y sus distribuidores. la diferencia entre los dos inodoros es su gasto unitario. Cuando hay 2 o más grupos se sumará sus gastos simultáneos como gasto de grupo. El coeficiente de simultaneidad se utilizara según la tabla de columnas o distribuidores. El cálculo se procede de la siguiente manera: 1.4. El gasto total de cada tramo no deberá ser menor que el anterior. 68 6 0.70 3.95 5 0.25 18 1.56 4 0.90 0.39 1 1.00 0.56 4 0.78 2 0.C. S GASTOS ELEMENTOS TRAMOS GRUPOS N° GRUPOS K qs COLUMNA 1 0.70 3.90 0.27 DISTRIBUIDOR 13 9.99 10 1.46 12 4.17 3 0.39 A 2 0.70 3.4.85 0.68 6 0.56 4 0.75 1.C. CON FLUXOMETRO 100 80 65 55 50 44 35 27 20 NUMERO DE GRUPOS POR 30 40 50 75 100 150 200 500 1000 APARATOS SERVIDOS POR TRAMOS TANTO POR CIENTO SIMULTANEIDAD a) W.35 12 0.85 0.05 COLUMNA 14 0.46 19 4. 5 Tabla de coeficiente simultaneidad para columnas y distribuidores.78 2 0.80 1.27 COLUMNA 7 0. CON FLUXOMETRO 14 10 9 8 7 5 4 3 2 Fig.70 16 1. CON DEPOSITO 43 38 35 33 32 31 30 27 25 b) W. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.68 6 0.75 1.70 3 1.00 0.99 4 1.27 DISTRIBUIDOR 20 14.85 0.80 1.00 0. PB Y TERRAZA NUMERO DE GRUPOS POR 1 2 3 4 5 6 8 10 20 APARATOS SERVIDOS POR TRAMOS TANTO POR CIENTO SIMULTANEIDAD a) W.C.46 DISTRIBUIDOR 6 4.17 3 0.17 3 0.95 5 0. 16 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . 6 Tabla de cálculo del gasto simultaneo de las columnas.39 1 1.4. CON DEPOSITO 100 90 85 80 75 70 64 55 50 b) W.39 B 15 0.25 11 1.03 18 0.39 1 1.16 Fig.78 2 0.95 5 0.C.70 9 1.75 1.39 B 8 0.51 7.99 17 1.90 0.54 5.80 1.25 5 1. 25 m de altura con una losa de 25 cm.04 0.00 .80 cm sumando la distancia del punto más elevado del departamento (llave del fregadero 1.0. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. cada piso tiene 3. 7 Distancia entre la última derivación y el tanque elevado Con esos desniveles podemos determinar el rango de velocidad de cada piso.1.10 0. La torre que sostiene el tanque elevado está a una altura de 1. en el piso alto (5PA) nos da una diferencia de 4.4.20 m).1.4 Calculo de los diámetros de las derivaciones y columnas.84 metros si tomamos la base del tanque y el reservorio del tanque de 0.60 . Primero se tiene que establecer el desnivel para obtener el rango de velocidad que contará cada piso.00 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . PB Y TERRAZA 4.94 con un rango de velocidad de 0.00 .60 04 . el edificio tiene una altura total de 21m. y tenemos la siguiente tabla: RANGO DE DESNIVEL VELOCIDADES (m) (m/seg) 01 .20 1.2.00 17 Por lo tanto tenemos un desnivel de 4.00 10 .50 > 20 1.94m.60 – 1.50 . por lo tanto tenemos lo siguiente: Fig. 0488 5.64 0.00 0.84 0. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.5 1.954 3/4 0.20 0.884 1 1/4 0.5 1.1130 0.2046 16 0. Los valores de la tabla a continuación se lo obtienen del rango y las medidas del plano de cada tramo: TRAMO q v Φ J L R 1 0.1/2" 3/4" .4" CURVA DE 90° ( r < 5D ) 1.21 0.5 PASO DIRECTO 1 1 1 TEE PASO DERIVACION 1.1610 1.5 CONFLUENCIA 3 3 3 18 Fig.40 0.90 0.818 1 1/2 0.36 0.2254 13 0.1" 1 1/4" .995 1/2 0.753 1 0.40 0.0535 6.20 0.1130 0.956 1 1/4 0.0535 3.2589 11 0.2103 7 0.4. 8 Tabla de cálculo de diámetro de tubería Ahora se debe encontrar los valores de k de cada tramo: CLASE DE RESISTENCIA 3/8" .5 1 AUMENTO DE SECCION 1 1 1 DISMINUCION DE SECCION 0.3333 15 0.93 0.954 3/4 0.1610 1.30 0.21 0.0351 7.30 0.2596 12 0.15 0.32 0.954 3/4 0.995 1/2 0.1017 3 0.23 0.0633 14 0.753 1 0.833 1 1/4 0.954 3/4 0.1610 9 0.1130 0.56 0.00 0.20 0.0562 3.83 0.0535 6.5 0.3413 4 0.995 1/2 0.1610 5 0.0437 4.39 0.00 0.21 0.40 0.21 0.32 0.2734 17 0.1130 0.27 0.1610 0.2631 Fig. PB Y TERRAZA 4.0535 4.753 1 0.5 1 0.753 1 0.20 0.1 Calculo de perdida de carga por los accesorios.995 1/2 0. 9 Tabla de valores de coeficientes por el diámetro de los accesorios Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .1748 8 0.0452 10 0.5 0.746 1/2 0.4.5 CURVA DE 90° ( r > 5D ) 0 0 0 CODO 90° 2 1.38 0.0902 2 0.50 0.1610 1.4.0452 6 0.56 0.30 0.0966 2.30 0. 5 TEE DV 1 1/4" 1 1.5 CODO 1" 4 1.5 ∑K 5.5 0.5 ∑K 3.5 TRAMO 2 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE 3/4" PD 1 1 1 CODO 3/4" 2 2 4 REDUCTOR 1" A 3/4" 1 0.5 0.0 19 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .5 6 ∑K 8. PB Y TERRAZA TRAMO 1 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 1/2" 1 2 2 TEE 1/2" PD 1 1 1 REDUCTOR 3/4"A 1/2" 1 0.5 0.5 TRAMO 3 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL REDUCTOR 1 1/4" A 1" 1 0. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.5 1. 5 ∑K 3.5 TRAMO 5 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE 3/4" PD 1 1 1 REDUCTOR 1" A 3/4" 1 0.5 20 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .5 1. PB Y TERRAZA TRAMO 4 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 1/2" 1 2 2 TEE 1/2" PD 1 1 1 REDUCTOR 3/4"A 1/2" 1 0.5 CODO 1" 1 1.5 ∑K 1. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.5 TRAMO 6 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL REDUCTOR 1 1/4" A 1" 1 0.5 TEE DV 1 1/4" 1 1.5 1.5 ∑K 3.5 0.5 0.5 0. 5 TRAMO 10 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL REDUCTOR DE 11/4" A 1" 1 0.5 TRAMO 9 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL REDUCTOR 3/4" A 1/2" 1 0. PB Y TERRAZA TRAMO 7 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE DV 1 1/4" 1 1.5 1.5 0.5 TRAMO 8 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 1/2" 1 1.5 ∑K 1.5 CODO 1" 2 1 2 21 TEE PD 1 1/4" 1 1. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.5 TEE PD 3/4" 1 1 1 ∑K 2.5 1.5 1.5 ∑K 4 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .5 TEE PD 1/2" 1 1 1 ∑K 2.5 1. 5 TEE PD 1/2" 1 1 1 REDUCTOR DE 3/4" A 1/2" 1 0.5 ∑K 1.5 1.5 ∑K 3 TRAMO 13 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL REDUCTOR DE 1" A 3/4" 1 0.5 0. PB Y TERRAZA TRAMO 11 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE DV 1 1/4" 1 1.5 0. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.5 TRAMO 12 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 1" 1 1.5 TEE PD 3/4" 1 1 1 22 ∑K 1.5 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .5 1. 5 1.5 1.5 0.5 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .5 1 ∑K 6. PB Y TERRAZA TRAMO 14 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/4" 1 1 1 REDUCTOR DE 11/4" A 1" 1 0.5 0. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.5 1.5 REDUCTOR DE 11/2"A 11/4" 1 0.5 CODO 1" 1 1.5 ∑K 2 TRAMO 16 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 1/2" 2 2 4 TEE DV 1 1/2" 1 1.5 23 REDUCTOR DE 11/2"A 1/2" 2 0.5 ∑K 3 TRAMO 15 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE DV 1 1/2" 1 1. 1329 14 0.40 0.3221 7 0.1130 0.5 1.0932 0 0 0.5 0.5 ∑K 1.995 1/2 0.2254 3 0.90 0.995 1/2 0.2978 16 0.0452 2.2589 4 0.2278 8 0.15 0.38 0.0696 0 0 0. PB Y TERRAZA TRAMO 17 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE DV 1 1/2" 1 1.21 0.5 0.833 1 1/4 0.00 0.0351 7.40 0.1017 5.36 0.3852 11 0.1148 6 0.0562 3.4.1844 0.3413 8 0.21 0.954 3/4 0.93 0.1130 0.5 0.1766 0 0 0.30 0.4684 17 0.1610 0.64 0.00 0.0107 0 0.5 0.1610 1.3333 3 0.2631 1.2596 1.3142 Fig.0107 0 0.0511 0 0 0.30 0. 14 y 16.1130 0.954 3/4 0.3194 12 0.2551 0 0 0. 10.2103 3.32 0.1130 0.5 0.5832 4 0.0597 0 0 0.20 0.0867 0.32 0.1156 0.0535 3.00 0.20 0.746 1/2 0.39 0.0488 5.21 0. 6.753 1 0.4307 15 0. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.0452 1.1610 1.0107 0 0.5 0.995 1/2 0.753 1 0.3829 m 24 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .995 1/2 0.5 0.30 0.2668 2 0.0902 3.27 0.20 0.1612 10 0.954 3/4 0.0633 1.30 0.0966 2.1610 1.3568 3 0.0535 6.0530 0 0 0.5 Para el valor de λ2 tenemos las llaves de las tinas de baño en los tramos 3.0437 4.56 0.50 0.1514 0 0 0.20 0.753 1 0.0107 0 0. 10 Tabla completa de diámetros y pérdidas de cargas por accesorios La sumatoria de pérdida de carga es de 5.2871 9 0.1261 0 0 0.5 0.0696 0 0 0.884 1 1/4 0.956 1 1/4 0.2046 2 0.0107 0 0.1748 1.5 0.1610 2.0535 6.84 0.3768 13 0.40 0.753 1 0.2312 0.3376 5 0.2734 6. la tabla completamos y obtenemos lo siguiente: TRAMO q v Φ J L R SK l l(2) l(3) e(R+el) 1 0.0535 4.818 1 1/2 0.23 0.1766 0 0 0.83 0.1160 0 0 0.21 0.1610 3.5 0.5 0.5 0.954 3/4 0.1011 0.56 0. 99 1.46 0.045 3.011 4.27 0.808 4 0.729 1 1/4 0.051 3.99 1.25 0.27 0.70 0.060 3.70 4.70 0.25 3.1476 18 1.1125 9 0.060 3.035 3.729 1 1/4 0.99 1.25 3.46 0.25 3.39 0.39 0.2103 10 1.25 0.4450 12 3.1671 15 0.729 1 1/4 0.1671 2 0.035 3.993 3.70 0.27 0.4450 6 3. 1 Tabla de cálculo para diámetros de columnas y distribuidores De la misma forma que en las derivaciones procederemos a calcular las pérdidas de cargas en las columnas y distribuidores.25 0. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.040 1 1/4 0.25 0.040 1 1/4 0.25 0. 25 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .2103 4 1.034 2 1/4 0.734 1 0.16 0.25 0.051 3.1476 5 1.051 3.70 0.0498 Fig. Una vez calculados los diámetros en la derivación y su pérdida de carga por los accesorios procederemos a calcular los diámetros en las columnas y sus distribuidores en la siguiente tabla.25 0.25 0.25 3.1125 3 0.4450 19 3.25 0.2273 13 5.25 0.25 0.995 3 0.045 3.734 1 0.065 3.2103 17 1. TRAMO q v Φ J L R 1 0.040 1 1/4 0.25 3.1015 14 0.035 3.034 2 1/4 0.39 0.993 4.946 1 1/2 0.055 1 1/2 1.993 3.6671 7 0.1476 11 1.065 3.045 3.25 0.946 1 1/2 0.055 1 1/2 1.055 1 1/2 1.734 1 0.946 1 1/2 0. PB Y TERRAZA Capítulo 5 5 Calculo de diámetros provisional de columnas y distribuidores.1671 8 0.25 0.060 3.46 0.70 0.05 0.034 2 1/4 0.1125 16 0.065 3.2273 20 7.25 0.5.25 0.022 4. PB Y TERRAZA En lo siguiente que se realiza es la perdida de carga por accesorios en los tramos de las columnas y distribuidores. COLUMNA A 26 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . como en las derivaciones de la tabla anterior. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. 5 ∑K 2 TRAMO 6 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 2 1/4" 1 1 1 TEE PD 3" 1 1.5 1.5 ∑K 2 TRAMO 4 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/2" 1 1.5 ∑K 3.5 TEE PD 11/4" 1 1.5 REDUCTOR DE 21/4"A 11/2" 1 0.5 REDUCTOR DE 11/4"A 1" 1 0.5 TRAMO 2 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/2" 1 1.5 1.5 1. PB Y TERRAZA TRAMO 1 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 1" 1 1.5 TRAMO 3 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/2" 1 1.5 ∑K 1.5 0.5 1.5 1.5 1.5 0.5 REDUCTOR DE 3"A 21/4" 1 0.5 0.5 0.5 REDUCTOR DE 11/2"A 11/4" 1 0.5 TRAMO 5 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 2 1/4" 1 1.5 ∑K 3 27 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .5 ∑K 1.5 1. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. 5 1.5 TRAMO 9 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/2" 1 1.5 1. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. PB Y TERRAZA COLUMNA B TRAMO 7 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 1" 1 1.5 1.5 REDUCTOR DE 11/4"A 1" 1 0.5 1.5 TEE PD 11/4" 1 1.5 TRAMO 8 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/2" 1 1.5 0.5 28 REDUCTOR DE 11/2"A 11/4" 1 0.5 ∑K 3.5 ∑K 1.5 0.5 ∑K 2 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . 5 1.5 1.5 0.5 REDUCTOR DE 21/4"A 11/2" 1 0.5 0.5 1.5 0.5 REDUCTOR DE 3"A 21/4" 1 0.5 1.5 REDUCTOR DE 4"A 3" 1 0. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.5 TRAMO 11 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 2 1/4" 1 1.5 ∑K 2 TRAMO 12 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 2 1/4" 1 1 1 TEE PD 3" 1 1.5 ∑K 1. PB Y TERRAZA TRAMO 10 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/2" 1 1.5 ∑K 3 TRAMO 13 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 4" 1 1.5 ∑K 2 29 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.5 TRAMO 16 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/2" 1 1.5 ∑K 3.5 0.5 1.5 0.5 ∑K 2 30 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .5 1.5 TEE PD 11/4" 1 1.5 1.5 TRAMO 15 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/2" 1 1.5 REDUCTOR DE 11/2"A 11/4" 1 0.5 REDUCTOR DE 11/4"A 1" 1 0.5 ∑K 1. PB Y TERRAZA COLUMNA C TRAMO 14 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 1" 1 1.5 1. 4= 0.4965 l2= 0.5 TRAMO 18 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 2 1/4" 1 1.5 REDUCTOR DE 4"A 2 1/4" 1 0.5 1. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.6951 31 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .3972 l2= 0.5 ∑K 1.993x0.5 CODO 4” 2 1 2 ∑K 4 En cada distribuidor (tramos 6.993x0.5 0. por lo que en la tabla será l2: Tramo 6 Tramo 13 Tramo 20 l2= 0. 13 y 20) por algún problema en la columna se colocará una llave de control.5 1.5 REDUCTOR DE 3"A 21/4" 1 0.5 REDUCTOR DE 21/4"A 11/2" 1 0.7= 0.5 0.5= 0.5 ∑K 2 TRAMO 19 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL CODO 2 1/4" 1 1 1 TEE PD 3" 1 1.5 1. PB Y TERRAZA TRAMO 17 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 1 1/2" 1 1.5 1.5 ∑K 3 TRAMO 20 MATERIAL CANTIDAD K TOTAL TEE PD 4" 1 1.993x0.5 0. 445 12 3.4450 2 0.25 0.065 3.946 1 1/2 0.5 0.040 1 1/4 0.0498 4 0.5 0.263 2 0.6671 3 0.011 4.1671 3.0684 0 0 0.729 1 1/4 0.734 1 0.99 1. PB Y TERRAZA Una vez obtenidos los valores.25 0.1103 0 0 0.995 3 0.227 13 5.946 1 1/2 0.25 0.25 0. tendremos la siguiente tabla de cálculo: TRAMO q v Φ J L R SK l l(2) l(3) e(R+el) 1 0.05 0.1671 3.1476 1.1125 1.25 0.46 0.29 m 32 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .1671 3.3972 0 5.25 0.034 2 1/4 0.153 9 0.5 0.2103 2 0.5 0.25 0.216 18 1.27 0.25 3.035 3.27 0.065 3.216 11 1.70 0.39 0.445 19 3.1009 0.0406 0 0 0.263 15 0.5 0.5 0.993 3.1103 0 0 0.25 3. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.0406 0 0 0.321 17 1.022 4.1125 1.1476 1.4965 0 0.153 3 0.1125 1.321 10 1.034 2 1/4 0.4450 2 0.055 1 1/2 1.060 3.0684 0 0 0.70 0.5 0.25 0.27 0.993 3.034 2 1/4 0.045 3.0003 0 0 3.0406 0 0 0.993 4.99 1.060 3.2273 3 0.445 6 3.25 0.0960 0 0 0.6951 0 0.25 3.040 1 1/4 0.1015 2 0.321 4 1.25 0.1476 1.946 1 1/2 0.0002 0 0 3.46 0.46 0.16 0.055 1 1/2 1.25 3.051 3.2103 2 0.25 0.5 0.064 7 0.040 1 1/4 0.25 0.0684 0 0 0.0960 0 0 0.70 0.5 0.25 0.051 3.055 1 1/2 1.4450 2 0.878 La sumatoria de perdida es de 26.2273 3 0.70 0.035 3.39 0.0002 0 0 3.060 3.1103 0 0 0.0003 0 0 3.808 4 0.051 3.0960 0 0 0.263 8 0.1331 0.035 3.045 3.699 14 0.045 3.25 0.25 0.99 1.70 4.734 1 0.734 1 0.25 3.216 5 1.227 20 7.065 3.153 16 0.39 0.0002 0.2103 2 0.729 1 1/4 0.729 1 1/4 0.0003 0 0 3.70 0. Para la bomba tenemos que revisar las condiciones de diseño V<2 m/seg Φi < Φs Φi diámetro de impulsión Φs diámetro de succión 33 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . PB Y TERRAZA Capítulo 6 6 Cálculo de la potencia de la bomba. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. 1388 1 ¼” 1.1 Caudal de la acometida. Consumo total diario 6. PB Y TERRAZA 6.1440 JUSTIFICACION TECNICA Cant k Collarín de derivación / tee de derivación 1 1.5625 1.5m l1= 34 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .1300 1. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.6 1.663 0.6244 0.5600 0.50 1.1 Diámetro de la acometida.5 Codo 1X90° 4 1 = 4. Condición de diseño ⁄ Como en la tabla no tenemos ese caudal procederemos a interpolar Q v Φ J 1.0 Sumatoria 5.5 = 1.1. 2 m.893 m.897 m.75 mm R= J * L R= S(R + Sl) = 0.73968 + 0.a.5625 Lt/seg = 5.12492 + 3.4 Codo 1X45° 1 0.5 = 0. PB Y TERRAZA Cant k Válvula de control 2 0.5 Sumatoria 0.c.897 5.a.625 m3/h Ll3= 3. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.9m Ll2= Contador 1 ¼” Q= 1.159 = 5.a nos da 10. Φ= 1 ¼” = 31.c.c.2 + 1.78 3.5 atm transformando a m.224 1.224 La presion en el sector es de 15.2 = 0.a. que corresponde a la altura piezometrica Que nos indica que la presión es suficiente para llenar la cisterna 35 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . 10.c. 54167 lt/hab.3 Diámetro de la tubería de succión.2x0.4 Volumen de agua del autoclave y Potencia de bomba.75 por lo que no es necesario interpolar para hallar v y J ⁄ ⁄ 6.54167 = 0. PB Y TERRAZA 6.2 Diámetro de la tubería de impulsión.75 por lo que no es necesario interpolar para hallar v y J ⁄ ⁄ 6. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.hora Considerando en min: 32. Para determinar el volumen de agua tomaremos los siguientes datos: Consumo medio horario: 1.50/60 = 0.min 36 El consumo máximo por minuto será: 1.65 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .3 x 200 = 260 lt/hab. ⁄ En la tabla tenemos el caudal de 3. ⁄ En la tabla tenemos el caudal de 3.dia Consumo por hora: 260/8 = 32.50 lt/hab. PB Y TERRAZA El consumo máximo para todos los habitantes (90 personas): 0.65x90 = 58.5 lt/min La potencia de bomba con una eficiencia del 75% será: 37 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. 2 = 4.c.4 = 0. PB Y TERRAZA ls Cant k Codo 3”x90 1 1 = 1 Válvula de pie 3” 1 20 = 20 l1= l2= ls =l1 + l2 = 0.4 6. li cant k Codo 2”x90 2 1 = 2 Válvula retención liviana 2” 1 x 4. 38 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .4 l1= l2= ls =l1 + l2 = 0.a.a.2 Válvula de compuerta 2” 1 x 0.9643 m.c.2864 m. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. 44 atm.01 + 16.c. Presión requerida = 16.01 m (Hi + Hs) verificando la figura. Pb = 3.c.25 = 37.a. Volumen real del autoclave con compresor Volumen útil del autoclave con compresor Volumen de aire después de compresión 39 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . PB Y TERRAZA Caudal máximo Q máx =58.25 m.a. Pa = 5.61 atm.975 lt/seg Z1 = 21.5 lt/min = 0.26 m. Presiones requerida de trabajo Pb = Z1 + P requerida = 21. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. con una capacidad máxima de agua 146. 40 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .5 litros La potencia de bomba será: La bomba con la que trabajara el sistema de agua potable será de 0.60 HP (caballo de fuerza). PB Y TERRAZA Volumen de agua introducida Estos datos indican que el tanque de presión será de 60 a 80 psi de presión o 42 a 56.a.c.2 m. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. dado que es un edificio destinado para vivienda. La red de distribución se clasifica en 3 clases Instalaciones de primera clase. 3) Las tuberías deben ser duraderas y flexible para asimilar los ligeros movimientos que se producen en la edificación. ministerios.1 Clasificación de la red de evacuación de aguas servidas. Es el conjunto de tuberías y accesorios que recogen de los aparatos sanitarios y lo aleja lo más rápido posible de la edificación. Instalaciones de tercera clase. De lo cual es se deben cumplir ciertas condiciones: 1) Evacuar rápidamente las aguas alejándola de los aparatos sanitarios.Corresponden a instalaciones públicas donde no hay limitaciones de personas ni el número de usos o en edificios donde se usan muy frecuentemente los aparatos y no hay mayor cuidado.Corresponde a instalaciones de servicio público tales como oficinas. Instalaciones de segunda clase.Corresponden a instalaciones de viviendas.. departamentos. 4) Las tuberías deben ser permeables 5) El material de las tuberías deben resistir la acción corrosiva de las aguas vertidas en ella. 2) Impedir el paso de aire y olores de las tuberías al interior del departamento. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. 41 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . En el departamento en estudio calcularemos con la tabla de unidades de descarga y diámetros en la fila de primera clase. 7. PB Y TERRAZA Capítulo 7 7 Diseño de la red de evacuación de aguas servidas. o sea son aparatos utilizados por un grupo limitado de personas... PB Y TERRAZA U. 43.D. CLASE DE APARATO CLASE CLASE 1RA 2da 3ra 1RA 2da 3ra LAVAMANOS 1 2 2 35 35 35 INODORO 4 5 6 80 80 80 T.3 Diseño de los colectores.2 Diseño de la red en el departamento. A continuación el plano planta del departamento con la ubicación de las guías de la red de aguas servidas. Ver plano pág. Ver plano pág. 43. 42 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . Dentro del departamento se debe verificar que la instalación del inodoro deberá ser directa con la bajante y las demás conexiones se unirán en un ángulo de 45°. Φ mm. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. 7.5 metros de distancia hasta llegar a la red pública directamente. BAÑO 3 4 4 40 50 50 BIDE 2 2 2 35 35 35 DUCHA 2 3 3 40 50 50 URINARIO 2 2 2 40 40 40 SUSPENDIDO URINARIO 2 4 4 40 50 50 VERTICAL FREGADERO 3 4 4 40 50 50 VIVIENDA FREGADERO 3 8 8 40 80 80 RESTAURANTE LAVADERO 3 3 6 40 40 50 DE ROPA 7. para evitar taponamientos o estancamientos que causarían inconvenientes desagradables. En los colectores procederemos en dos tramos para no tener inconvenientes futuros en la red de aguas servidas. en el centro del edificio se divide los tramos y en el espacio de mantenimiento destinado para este tipo de instalación se colocaran caja de registro a cada 4. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. PB Y TERRAZA 43 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . 44 Columna D: 7 U. p% mm mm A1 1 35 50 A2 4 50 110 A3 6 80 110 A4 2 40 50 A5 7 80 110 B1 1 35 50 B2 4 50 110 B3 6 80 110 B4 2 40 50 1% B5 7 80 110 C1 1 35 50 C2 4 50 110 C3 6 80 110 C4 2 40 50 C5 7 80 110 D1 1 35 50 D2 4 50 110 D3 6 80 110 D4 2 40 50 D5 7 80 110 E1 3 50 50 El tramo principal será del inodoro hasta la conexión con la bajante y se adopta el diámetro de 4 pulgadas o 110 mm.D. Columna C: 7 U. Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . 7.D.5 Calculo de la columna de aguas servidas.D. Para calcular las columnas en cada piso ya hemos determinado la cantidad de unidades de descarga que llega en cada columna Columna A: 7 U.D. las demás serán de 2 pulgadas o 50 mm.D. observamos 4 bajantes para cada departamento y procedemos a calcular la derivación con una pendiente de 1%.4 Calculo de la derivación en el departamento. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. En el plano de la página 42. Columna E: 3 U.D. Columna B: 7 U. en la siguiente tabla: ΦCALCULADO Φ ADOPT ADO TRAMOS # U. PB Y TERRAZA 7. por facilidad de trabajo y evitar inconvenientes con el traslado del material adoptaremos el diámetro del tramo principal de cada derivación.5 Con estos parámetros determinaremos el diámetro de cada columna con la siguiente tabla: Φ COLUMNA COLUMNA AS mm MAXIMO # U.D. D y E. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.D. h COLUMNA 40 3 8 18 50 8 18 27 70 20 36 31 80 45 72 64 100 190 384 91 125 350 1020 119 150 540 2070 153 200 1200 5400 225 Y determinaremos los diámetros de cada columna: ΦCALCULADO Φ ADOPT ADO COLUMNA # U. en las columnas A. 45 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .5 19. B.D. 42 42 42 42 18 COLUMNA ALTURA 19.5 19. mm mm A 42 80 110 B 42 80 110 C 42 80 110 D 42 80 110 E 18 50 50 A pesar de que en las tablas nos indica que el diámetro sea de 80mm.5 19. POR 7 7 7 7 3 PLANTA U.D.5 19. PB Y TERRAZA COLUMNA COLUMNA COLUMNA COLUMNA COLUMNA A B C D E U. C. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.m. D1.6 Cálculo de los diámetros de colectores. en la primera caja de registro y 3. lo cual nos dieron las cotas según la empresa de alcantarillado es de 4. En la empresa municipal de alcantarillado de la ciudad de Guayaquil.m.D. solicitamos la cota invert en 46 la que está la caja de registro fuera del terreno en la cual se edificará la construcción.s.s.s.m. Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . y la cota del terreno será de 5.m..334 m. Una vez determinada las unidades de descarga en cada columna procederemos a calcular los diámetros del colector: En la figura podemos ver que para estos tramos del colector se alimenta de las columnas A1. B1.7589 m. en la segunda caja de registro.7 Calculo de la cota de salida de la primera caja. p% mm mm 1 42 100 150 2 126 125 150 1% 3 210 125 150 4 252 150 150 5 252 150 150 6 252 150 150 7 252 150 150 Adoptaremos el diámetro mayor para no tener inconvenientes en el traslado de las aguas servidas 7.s.279 m. C1. PB Y TERRAZA 7.444 m. en las mediciones topográficas del terreno tenemos las cotas de la acera de 5. C2 Y D2 en la siguiente tabla lo determinaremos: ΦCALCULADO Φ ADOPT ADO TRAMOS # U. 8076 4. PB Y TERRAZA Observamos que la primera caja tiene la cota invert mas alta por lo tanto calculamos las cotas de ese sentido y del otro lado no tendrá problema alguno: COTA TERRENO 5.7876 TRAMO 3 6.444 COTA ACERA 5.90 m 0.9439 4.90 m 0.4 cm.30 m 0.5860 TRAMO 6 3.5470 4. 47 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés .0433 CAJA 2 4.9239 TRAMO 1 4.488 4.7040 TRAMO 4 3.36 m 0.6060 4.6650 4.8806 4.6450 TRAMO 5 3.90 m 0.8606 TRAMO 2 5.0390 CAJA 5 4.0636 CAJA 4 4.7240 4.334 TRAMO COTAS CAJA 1 4.5270 TRAMO 7 3. lo cual no dará inconveniente en el desfogue de las aguas servidas. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS.334 En los cálculos de las cotas tenemos una diferencia de 15.279 COTA INVERT 4.90 m 0.33 m 0.0390 CAJA 7 4.0390 CAJA CALLE 4.0390 CAJA 6 4.0530 CAJA 3 4. El desfogue correcto de las aguas servidas contribuye al ornato del edificio y a la calidad de vida de los habitantes del edificio 48 Ingeniería Sanitaria 1 Walter Doménech Avilés . teniendo en cuenta los diferentes factores que involucran el diseño y funcionalidad. Luego de analizado el proyecto se concluye que es socialmente rentable y se ajusta a una necesidad de la población involucrada. El diseño de la red de tuberías de agua potable. DISEÑO Y CALCULO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE Y AGUAS SERVIDAS EN UNA EDIFICACIÓN DE 5 PISOS ALTOS. PB Y TERRAZA Conclusiones. es primordial para los edificios de hoy en día. La capacidad de bomba para el agua potable es básica para que ninguna parte del edificio se quede sin el vital líquido y tampoco las baterías sanitarias.
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Report "Diseño y Calculo de las instalaciones de Agua Potable y Agua Servidas en una edificacion de 5 Pisos altos, Pb y Terraza.pdf"