Ing Rubén López Carranza

SEMESTRE 2009-I IX

CICLO

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAE.A.P INGENIERIA CIVIL

APUNTES DEL CURSO DE INSTALACIÓNES

SANITARIAS

SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

ALTERNATIVAS DE DISEÑO:  El sistema de abastecimiento de agua de un edificio depende

de los sgts factores: Presión de agua en la red pública. Altura y forma del edificio Presiones interiores necesarias.

De aquí puede ser que se emplee cualquier método como: directo, indirecto y mixto.

 

Sistema Directo de abastecimiento de agua:  

Se presenta cuando la Red pública es suficiente para servir a todos los puntos de consumo a cualquier hora del día.El abastecimiento de la Red pública debe ser permanente y abastecer directamente toda la instalación interna.

Ventajas: Menor peligro de contaminación de abastecimiento de agua Los sistemas económicos Posibilidad de medición de los caudales de consumo con mas

exactitud.

Desventajas: 

No hay almacenamiento de agua en caso de paralización del suministro de agua.

Abastecer solo edificios de baja altura (2 a 3 pisos) por lo general.  Necesita grandes diámetros de tuberías para grandes instalaciones Posibilidad de que las variaciones horarias afecten el abastecimiento

en los puertos de consumo mas elevados.

M

MATRIZ RED PUBLICA

CAJA MEDIDOR

SI STEMA DI RECTO

Sistema Indirecto de abastecimiento de agua:

Cuando la presión en la red no es suficiente para dar servicio a loa artefactos sanitarios de los niveles más altos, se hace necesario que la red pública suministre agua a reservorios domiciliarios (cisterna y tanque elevados) Ventajas: 

Existe reserva de agua , para el caso de interrupción del servicio

Presión constante y razonable en cualquier punto de la red interior.

Elimina los sifones, por la separación de la red interna de la externa por los reservorios domiciliarios.

Las presiones en las redes de agua caliente son mas constantes.

 Desventajas: 

Mayores posibilidades de contaminación del agua dentro del edificio.

Requieren de equipo de bombeo Mayor costo y mantenimiento.

 

M

MATRIZ RED PUBLICA

CAJA MEDIDOR

SI STEMA I NDI RECTO

EQUIPO DE BOMBE

CISTERNA

Sistema Mixto de abastecimiento de agua:

Cuando las presiones en la red pública lo permitan, los pisos o niveles inferiores pueden ser alimentados en forma directa y los superiores en forma indirecta .

Este sistema tiene la ventaja de que se requieren capacidades de cisterna y tanque elevado más pequeñas que en el método indirecto, lo mismo que bombas de menor capacidad.

M

MATRIZ RED PUBLICA

CAJA MEDIDOR

SI STEMA MI XTO

EQUIPO DE BOMBE

CISTERNA

Componentes:

Caja portamedidorLlave de pasoMedidorVálvula compuerta generalTubería de aducción o alimentación.Ramales.

ACOMETIDA

MATRIZ

CAJA

RAMAL

TUBERÍA DEALIMENTACIÓN

TRAZO DE TUBERÍAS DE AGUA

B-1

J

J

B-3

B-2

B-4

S.A.F Ø

S.A.F ØS.A.F Ø

LL.A.F Ø

LL.A

LL.A.F Ø

1° NIVEL 2° NIVEL 3° NIVEL

Salidas de los ptos al agua fría:

Lavatorios } Lado derechoBidet } Lado derechoInodoro } Lado izquierdoTina de ducha } Lado derecho 

Altura de salida

Altura de salida para bidet y inodoro a 30 cmAltura de salida para lavatorio es a 60 cmAltura de salida para ducha es de 1.80 mAltura de salida para lavadero de cocina es de 1.0-1.2 mAltura de salida para tina es a 30 cm

0.60 m

N.P.T

CÁLCULO DE REDES DE AGUA FRÍA

El cálculo de tuberías de agua fría en una edificación se sustenta por el uso que va ser destinada la edificación. Consiste en el cálculo de las medidas sub ramales, ramales, tuberías de alimentación. Tubería de impulsión, succión y aducción.

Tuberías sub ramales: Es la tubería de alimentación del aparato sanitario. 

El diámetro de estas tuberías depende del tipo del aparato que va a servir. Generalmente se encuentra dentro de las especificaciones técnicas que estable el fabricante de los distintos aparatos sanitarios.

RAMAL

SUBRAMALES

TUBERIA DEALIMENTACIÓN

El RNC muestra un cuadro de los diámetros de las tuberías sub ramales que sirvan a los aparatos sanitarios.

Tubería ramal:

El diseño de esta tubería de hace considerando el consumo máximo simultaneo posible o el consumo máximo probable que puede presentarse durante el uso de los aparatos sanitarios.

Si se considera el consumo máximo simultáneo el diámetro de la tubería sería mayor que si se considerara el consumo máximo probable.

Consumo simultaneo máximo posible:

Consiste en admitir que todos los aparatos servidos por el ramal sean utilizados simultáneamente (a la vez)

La selección de diámetros toma como base la unidad de tubería de ½” , refiriéndose las demás salidas a esta de tal modo sea equivalente hidráulicamente a la suma de las secciones de los sub ramales que abastecen el alimentador.

La tabla sgte muestra para los diversos diámetros el número de tuberías de 1/2” que serian necesarias para dar las mismas descargas. 

Ejemplo: Dimensionar un ramal que alimenta agua a 3 duchas y 4 lavatorios de un colegio interno.

A B C D FE

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

OG

D D D L L L L

A B C D FE

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

OG

D D D L L L L

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

TRAMO EQUIVALENCIAØTUBO (Pulg)

FG 1 de ½ = 1 ½”

EF 2 de ½ = 2 ¾”

DE 3 de ½ = 3 ¾”

CD 4 de ½ = 4 1”

BC 4 de ½ + 1 de ¾ = 6.9 1 ¼”

AB 4 de ½ + 2 de ¾ = 9.8 1 ¼”

OA 4 de ½ + 3 de ¾ = 12.7 1 ½”

Consumo simultaneo máximo probable:

Considera ser poco probable el funcionamiento simultaneo de todos los apararos de un mismo ramal con la probabilidad de que el aumento del número de aparatos sanitarios el funcionamiento simultaneo disminuya.

Este método basado en el cálculo matemático de probabilidad que considera un % del número de aparatos que se debe considerar funcionando simultáneamente, este método debe ser aplicado a sistemas con un elevado número de aparatos sujetos a uso frecuentes, pues pare condiciones normales considere a Ø exagerados, por tal motivo la selección del Ø debe realizarse dentro de un criterio lógico y realista.

A continuación se muestra la tabla de probabilidades de uso de aparatos sanitarios.

N° Aparatos sanitarios

Factores de uso

Aparatos con

tanque %

Aparatos válvula %

2 100 100

3 80 65

4 68 50

5 62 42

6 58 38

7 56 35

8 53 31

9 51 29

10 50 27

20 42 16

30 38 12

40 37 9

50 36 8

60 35 7

70 34 6.1

80 33 5.3

90 32 4.6

100 31 4.2

500 27.5 1.5

1000 25 1.0

PROBLEMAS DE APLICACIÓN:  Dimensionar el ramal de alimentación que suministra agua a los sgts aparatos sanitarios. un inodoro de válvula , una tina , un lavatorio y ducha , como se muestra en la figura (Trabajar con presión mínima)

4 aparatos --------------------- 100% X -------------------- 50%1/2"1/2"1/2"1 1/4"

1 1/2"

3/4"1 1/4"

A

BC E F D

DINODOROVÁLVULA

T L

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

A

BC E F D

DINODOROVÁLVULA

T L

AB = BC+BEAB = 1 de ¼ + 2 de ½AB = 10.9 + 2 = 12.9

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

1 1/2"

3/4"1 1/4"

A

BC E F D

DINODORO

VÁLVULAT L

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

A

BC E F D

DINODORO

VÁLVULAT L

TRAMO EQUIVALENCIA Ø TUBO

BD 2 de ½ =2 ¾”

BC 1 de 1 ¼ = 10.9 1 ¼”

AB 10.9+2 de ½ =12.9 1 ½”

Para que puedan ser instalados es necesario cumplir con 2 condiciones: 1. Que la red pública de agua no tenga presión suficiente en todo momento .Para que el agua llegue al

aparato mas desfavorable con presión mínima a la salida de 5 lb/pul2

 2. Que la empresa de agua no pueda proporcionar mas la conexión domiciliaria el diámetro que se

requiere para esta instalación, diámetro que en muchos casos son bastantes grandes. Es así como la imposibilidad de cualquiera de estas 2 situaciones nos obligan a recurrir a la instalación de sistemas indirectos. UBICACIÓN: La ubicación de los tanques de almacenamiento juega mucho con las facilidades que proporcione al ingeniero y/o arquitecto que afectúa los planos arquitectónicos. De la Cisterna. 

Patio de servicio , alejado en lo posible de dormitorios de oficinas de trabajo En la caja de la escalera , esto permite colocar los equipos de bombeo bajo la escalera Jardines, pasadizos, garajes, sótanos, zonas de estacionamiento.

Del Tanque Elevado: 

Sobre la caja de la escalera Lo mas alejado del frente del edificio por razones de estética Si es posible en la parte céntrica de los servicios de tender Debe ubicarse a una altura adecuada sobre el nivel de azotea a fin de que se garanticé una presión de 5

lb/pulg2 en el aparato mas desfavorable En pisos intermedios en casos de edificios altos.

CISTERNA Y TANQUES ELEVADOS

  

Rebose de cisterna:  Deberá disponerse al sistema de desagüe del edificio en forma indirecta , es decir con descarga libre o malla de alambre a fin de evitar que los insectos o malos olores ingresen a la cisterna Rebose de tanque elevado:  Deberá disponer a la bajante mas cercana en forma indirecta , mediante brecha o interruptor de aire de 5 cm de altura como mínimo .Para esto el tubo de rebose del tanque elevado se corte y a 5 cm se coloca 1 embudo de recepción de agua de rebose

REBOSES DE TANQUE DE ALMACENAMINETO

DIÁMETRO DEL TUBO DE REBOSE

Capacidad del tanque de almacenamiento

Diámetro del tubo de Reboce

Hasta 5000 lts 2”

5001 a 6000 lts 2 ½”

6001 a 12 000 lts 3”

12 001 a 20 000 lts 3 1/2”

20 001 a 30 000 lts 4”

Mayor a 30 000 lts 6”

0.60

0.10

0.15

0.10m

CISTERNA

MALLAMETALICA

GRAVA

CAJA

REBOSE

TANQUEELEVADO

SALIDA

REBOSE

BRECHADE AIRE

TUBERIA LIMPIA

NIVEL DE RECARGA

NIVEL MAXIMO0.10m

0.20m

0.30m

0.30m

0.10m

 El volumen total de almacenamiento para un edificio o casa es calculado para un día de consumo. Este volumen para un sistema debe estar almacenado en la cisterna y tanque elevado. Según el RNC especifica:

CÁLCULO DEL VOLUMEN DE LA CISTERNA Y TANQUE ELEVADO

Donde: VC : Volumen de la cisterna VTE : Volumen del tanque elevado Para ambos con un mínimo de 1m3 (volumen mínimo de una cisterna y de un tanque elevado deben ser de 1 m3)

Ejemplo: Se tiene una casa de 2 plantas que tiene un total de 6 habitaciones y un cuarto de servicio y supongamos que hay dos personas por habitación .Hallar el volumen de la cisterna y tanque elevado. Solución: De la tabla de dotaciones dadas por SEDAPAL

TIPO DE HABITACIONES

DOTACION Lt/hab/día

Residencial 300

Popular 200

6 habitaciones x 2 personas = 12 personas1 cuarto de servicio x 2 personas = 2 personasVCD= 14 personas x 300 Lt/hab/día = 4200 lt/día

DIMENSIONES DE LA CISTERNA  1. Para Residencias o edificios de poca altura: Se recomienda que:  HL = 0.20 o 0.30 Vc = b x HU

 

L

A

Hl

Hu

2. Para grandes edificios: Se recomienda

   HL = 0-60 – 0.80

L

A

Hl

Hu

DIMENSIONES DE TANQUE ELEVADO 

  

Para Residencias o edificios: a.1) Prefabricados: De plástico o asbesto cemento capacidades de 250 lts a 2000lts

a.2) De concreto armado:

Albañilería: Debe almacenar como mínimo 1 m3 o 1/3 del volumen diario  

Donde:  HU : Altura útil b : Área de la base a : Valor que damos

Para grandes edificios:    

Donde: Vaci = Volumen de agua contra incendioVaci = 11m3 (Para edificios de oficinas o Dpts)Vaci = 28m3 (Para zonas industriales)

 Para el cálculo de la tubería hay que tener en cuenta lo sgte: A. Presión de agua en la Red Publica en el punto de

conexión del servicio.B. Longitud de la tubería desde la matriz hasta la llegada

a la cisterna.C. Altura estática entre la tubería de la Red Pública y el

punto de entrad en el edificio.D. Las pérdidas por fricción en tuberías y accesorios en la

línea de alimentación, desde la matriz hasta el medidor.

E. Las pérdidas de carga en el medidor la que es recomendable que sea menor del 50% de la carga disponible.

F. Las pérdidas de carga en la línea de servicio interior hasta el punto de entrada a la cisterna.

G. Considerar una presión de salida en la cisterna mínima de 2 mts.

CÁLCULO DE LA TUBERÍA DE ALIMENTACIÓN DE LA RED PÚBLICA

HASTA LA CISTERNA

Es el tramo de tubería comprendida entre la tubería de matriz pública y la ubicación o dispositivo de regulación.

NOTA: El cálculo de la tubería de alimentación debe efectuarse considerando que la cisterna se lleva en horas de mínimo consumo. En las que se obtiene la presión máxima y que corresponde a un periodo de 4 horas entre las 12:00 pm y 4:00 pm

MATRÍZPÚBLICA

RAMAL DOMICILIARIO OACOMETIDA

M