INSTALACIONES INSTALACIONES SANITARIAS
ABASTECIMIENTO DE AGUA POR EL SISTEMA DIRECTO 1. Introducción al dibujo de instalaciones sanitarias. 2. Presentación de los proyectos de Instalaciones Sanitarias. 3. Consideraciones especificas para el diseño. 4. Componentes de las instalaciones sanitarias 5. iseño de la !ed de istribución interior de a"ua #r$a %. imensionamiento de las tuber$as. &. Calculo de la tuber$a de alimentación de la red p'blica a la cisterna. (. )jemplo de c*lculo
1
ABASTECIMIENTO DE AGUA POR EL SISTEMA DIRECTO
1.
INTR INTROD ODUC UCCI CION ON AL DIBU DIBUJO JO DE INST INSTA ALACIO LACIONE NES S SANI SANITA TARIA RIAS S INT INTER ERIO IORE RES S
1.1.. 1.1
SELEC SELECCIÓ CIÓN N DEL DEL TAMA TAMAÑO ÑO DE DE LAM LAMINA INAS S ESCA ESCALA LAS S USADA USADAS S – MEMBR MEMBRETE ETES S
1.+ 1.+
!ece !ecepci pción ón de plano planoss ar,uit ar,uitect ectóni ónico coss compl complet etos os del proy proyect ecto. o. Conti Contien enee- Sótan Sótano o plano planoss de planta a/otea costes ubicación. Se re0 re0is isar* ar*n n los los plan planos os a fin fin de de fami famililiar ari/ i/ars arse e con con el proy proyec ecto to y de de 0er 0er si tie tiene ne plan plantas tas t$picas. os os dib dibuj ujos os debe deben n ser ser de las si"u si"uie ient ntes es esca escala lass3.1. .1. Plan Planttas y a/ a/otea otea a esc escal ala a 15 15 3.2. 3.2. Cist Cistern ernas as y tan, tan,ue uess ele0 ele0ado adoss cor corte tes s a esc escala ala 12 12 o 12 125. 5. 3.3. 3.3. 6ont 6ontan antes tes de a"ua a"ua y des desa"7 a"7e e a escal escala a con0 con0enc encio ional nal.. 3.4. 3.4. Isom Isom8t 8tri rico coss a esc escal alas as con con0e 0enc ncio iona nale les. s. Se proc procede ede de de deter determi minar nar el el cont conteni enido do de cada cada l*mi l*mina na proc procur urand ando o ,ue sea sean n todas todas de i"ual tamaño. Por efectos de presentación se debe se"uir la 9orma :8cnica de I:I9:)C (33.1 de )nero de 1;&1 y utili/ar tamaños deri0ados del tamaño <4. Se recomienda usar el tamaño <1 con m*r"enes de 1 mm a cada lado y 2 mm en la mar"en para arc=i0ado. )jem )jempl plos os de dist distri ribu buci ción ón del del dib dibuj ujo o en en las las l*mi l*mina nass5.1. 5.1. )dif )dific icio io con con sót sótan ano o cuar cuarto to pis pisos os 9o 9o t$p t$pic icos os y a/ot a/otea ea..
2.+ 2.+ 3.+ 3.+
4.+ 4.+
5.+ 5.+
+
4to Piso
<6I9< 9> 1
<6I9< 9> 2
Sótano 2do. Piso
1er. Piso
<6I9< 9> 3
<6I9< 9> 4
4to Piso 2do. Piso
3er Piso
3er Piso
1er. Piso
)S
)S
<6I9< 9> 5
<6I9< 9> %
2 2
ABASTECIMIENTO DE AGUA POR EL SISTEMA DIRECTO
1.
INTR INTROD ODUC UCCI CION ON AL DIBU DIBUJO JO DE INST INSTA ALACIO LACIONE NES S SANI SANITA TARIA RIAS S INT INTER ERIO IORE RES S
1.1.. 1.1
SELEC SELECCIÓ CIÓN N DEL DEL TAMA TAMAÑO ÑO DE DE LAM LAMINA INAS S ESCA ESCALA LAS S USADA USADAS S – MEMBR MEMBRETE ETES S
1.+ 1.+
!ece !ecepci pción ón de plano planoss ar,uit ar,uitect ectóni ónico coss compl complet etos os del proy proyect ecto. o. Conti Contien enee- Sótan Sótano o plano planoss de planta a/otea costes ubicación. Se re0 re0is isar* ar*n n los los plan planos os a fin fin de de fami famililiar ari/ i/ars arse e con con el proy proyec ecto to y de de 0er 0er si tie tiene ne plan plantas tas t$picas. os os dib dibuj ujos os debe deben n ser ser de las si"u si"uie ient ntes es esca escala lass3.1. .1. Plan Planttas y a/ a/otea otea a esc escal ala a 15 15 3.2. 3.2. Cist Cistern ernas as y tan, tan,ue uess ele0 ele0ado adoss cor corte tes s a esc escala ala 12 12 o 12 125. 5. 3.3. 3.3. 6ont 6ontan antes tes de a"ua a"ua y des desa"7 a"7e e a escal escala a con0 con0enc encio ional nal.. 3.4. 3.4. Isom Isom8t 8tri rico coss a esc escal alas as con con0e 0enc ncio iona nale les. s. Se proc procede ede de de deter determi minar nar el el cont conteni enido do de cada cada l*mi l*mina na proc procur urand ando o ,ue sea sean n todas todas de i"ual tamaño. Por efectos de presentación se debe se"uir la 9orma :8cnica de I:I9:)C (33.1 de )nero de 1;&1 y utili/ar tamaños deri0ados del tamaño <4. Se recomienda usar el tamaño <1 con m*r"enes de 1 mm a cada lado y 2 mm en la mar"en para arc=i0ado. )jem )jempl plos os de dist distri ribu buci ción ón del del dib dibuj ujo o en en las las l*mi l*mina nass5.1. 5.1. )dif )dific icio io con con sót sótan ano o cuar cuarto to pis pisos os 9o 9o t$p t$pic icos os y a/ot a/otea ea..
2.+ 2.+ 3.+ 3.+
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5.+ 5.+
+
4to Piso
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Sótano 2do. Piso
1er. Piso
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4to Piso 2do. Piso
3er Piso
3er Piso
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Sótano
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)dific )dificio io con con sótan sótano o Prime Primerr Piso Piso Pisos Pisos t$pi t$picos cos 2do. 2do. 3ro 3ro y 4to. 4to. y a/otea a/otea..
+
4> 3> y 2> Pisos
<6I9< 9> 1
4º, 3º y 2º Pisos
<6I9< 9> 2
Sótano
1er. Piso
)S
6ontante
<6I9< 9> 3
Sótano
1er Piso
<6I9< 9> 4
Montante
:@:<- 5 *minas
)S 5
3 3
%.+
)l membrete puede 0ariar de acuerdo con el
BIS S@6@CB!CI@ D.
CFFF I9D. S<9I:
!)SP@9S
CIP 9>FFFF. @G!<- )I#ICI@ ) CB<:!@ PIS@S P!@PI):
Primer Piso #)CJ<
IGBE@
!)ISI@9-
I5
#eb. 2(
P. Darc$a
. Salas D.
<6I9< 9> IS + 2
2.
PRESENTACION DE PROYECTOS DE INSTALACIONES SANITARIAS
2.1.-
GENERALIDADES as normas de Instalaciones Sanitarias para )dificaciones IS.1 contiene los re,uisitos m$nimos en los ,ue se debe tomar en cuenta con el diseño de las Instalaciones Sanitarias para )dificaciones en "eneral. Para los casos ,ue no sean contemplados en la norma el proyectista fijar* los re,uisitos necesarios para el proyecto espec$fico debiendo incluir en la norma respecti0a la justificación yo fundamentación correspondiente.
2.2.
PRESENTACION DE PROYECTOS DE INSTALACIONES SANITARIAS PARA EDIFICACIONES
2.2.1
GENERALIDADES )sta norma establece los re,uisitos m$nimos para la aprobación de proyectos de instalaciones sanitarias para edificaciones por los or"anismos competentes.
2.2.2. FACTIBILIDAD DE SERVICIOS Cuando la ma"nitud y caracter$sticas especiales del proyecto lo re,uiera y a juicio de la autoridad encar"ada de dar la aprobación al proyecto se podr* eKi"ir el documento de factibilidad de ser0icios otor"ado por la autoridad competente.
4 4
2.2.3. DOCUMENTOS DEL PROYECTO :odo proyecto de instalaciones sanitarias para una edificación deber* lle0ar la firma de In"eniero Sanitario Cole"iado. a documentación del proyecto ,ue deber* presentar para su aprobación consta dea.
Solicitud firmada por el propietario y el in"eniero proyectista.
b.
6emoria descripti0a ,ue incluir*-
c.
Bbicación
Solución adoptada y descripción de cada uno de los sistemas.
#actibilidad de Ser0icios en caso se re,uiera
Planos de
Sistema de abastecimiento de a"ua potable- instalaciones interiores a escala 1-5L instalaciones eKteriores y detalles a escala con0enientes y es,uema isom8tricos cuando sea necesario.
Sistema de eliminación de eKcretas y a"uas ser0idasL instalaciones interiores a escala 1-5L instalaciones eKteriores y detalles a escala con0enientes y es,uemas isom8tricos cuando sea necesario.
Sistema de a"ua contra incendio rie"o captación y e0acuación Plu0ial etc.L cuando las condiciones as$ lo eKijaL instalaciones interiores e instalaciones eKteriores y detalles a escalas con0enientes y es,uemas isom8tricos cuando sea necesario.
Sistema de eliminación de residuos sólidos de acuerdo a lo establecido en el re"lamento de 33 (1 S< del 312(1.
d.
)specificaciones t8cnicas de materiales instalación yo construcción debiendo cumplir con las normas nacionales 0i"entes.
2.2.4. SIMBOLOGÍA a nomenclatura ,ue se utili/ar* en los planos se indica en las l*minas adjuntas. )l tamaño de los s$mbolos en el plano y en la descripción de la nomenclatura debe ser concordante.
5 5
NOMENCLATURA PARA INSTALACIONES DE AGUA
% 6
NOMENCLATURA PARA INSTALACIONES DE DESAGUE Y VENTILACIÓN
& 7
3.
CONSIDERACIONES ESPECÍFICAS PARA EL DISEÑO
3.1.
DISEÑO DE LAS INSTALACIONES SANITARIAS INTERIORES A.
AGUA FRIA Y DESAGUE 1. @btener la Presión de a"ua en la !ed P'blica donde est* ubicado el
Predio. S)
sistema a emplearse. 4. Calcular la 6*Kima emanda Simult*nea. 5. Calcular los ),uipos de Gombeo para Consumo. a. Capacidad de cada uno de los e,uipos. b. i*metro de Succión y )le0ación. c. Calcular la altura in*mica de ele0ación en metros.
piso a a/otea M
J.P. N
A lps K
)ficiencia de las Gombas aproKimadamente de %O .%
B.
%.
C*lculo de la ConeKión omiciliaria !ed p'blica a Cisterna
&.
iseño de Gaños <"ua.
(.
C*lculo de las !edes de <"ua )le0aciones.
;.
iseño de Gaños desa"7e.
1.
C*lculo de las !edes de esa"7e.
11.
C*lculo de colectores interiores de esa"7e
12.
C*lculo de :uber$as de entilación
13.
C*lculo de 6ontantes de entilación.
14.
escar"a del Colector #inal de desa"7e a la red p'blica.
EN EL CASO UE SE REUIERA BOMBEO DE DESAGUES O AGUAS DE LLUVIA 1.
C*lculo de la demanda m*Kima simult*nea de esa"7es.
2.
Para a"ua de llu0ia- rea de :ec=os y conocer la Intensidad de llu0ias.
3.
otación de esa"7e para
4.
C*lculo de los ),uipos de Gombeo. 0er cap$tulo correspondiente.
( 8
Capacidad de Gombeo 125O de la 6*Kima emanda
Simultanea de desa"7e.
#ricción de :uber$a M Presión de salida 2m.. 5.
eterminar la C*mara de recolección de esa"7e o a"uas de llu0ia.
%.
Gombeo de esa"7e a !ed Colectora del primer ni0el o a caja de re"istro.
C.
LUC!A CONTRA INCENDIO – "PRIMERA AYUDA# 1.
P$%&'$ N%(') Bbicación de )Ktin"uidores.
2.
S'*+, N%(')
Btili/ación del <"ua para uc=a Contra Incendio.
•
capacidad se"'n !e"lamento 9acional de )dificaciones 9orma IS+1. eterminación de la Capacidad del ),uipo de Gombeo
•
y potencia. •
!edes de <"ua para uc=a Contra Incendio.
•
Dabinetes para uc=a Contra Incendio. 6an"ueras Pitones.
•
3.
Bnión Siamesa para la Inter0ención de los Gombeos.
T'$/'$ N%(') "E0'/%)# !ociadores
D.
AGUA CALIENTE 1.
N$&) "C, C)',$'0 ' A*+#. a.
!edes de <"ua #r$a directa a Calentadores de <"ua )l8ctricos a Das.
b.
Calentadores )l8ctricos o a Das. Capacidad 0er !e"lamento 9acional de )dificaciones 9ormas IS+1.
c.
!edes de <"ua Caliente de calentador a los diferentes aparatos sanitarios.
2.
E0'/%) "C, ),&%', ' A*+#. a. Gombeo de la Cisterna de <"ua dura a ablandadores. b. e
Gombea de a"ua caliente de recirculación al final del circuito.
; 9
".
e las redes de a"ua caliente se abastecen a los diferentes ser0icios.
4.
COMPONENTES DE LAS INSTALACIONES SANITARIAS
ACCESORIOS
APARATOS SANITARIOS
Codos :ee ee !educción Cru/ ee doble :apones :rampa QPR :rampa QBR :ee sanitaria simple :ee sanitaria doble Codo de 0entilación
EUIPOS SANITARIOS
a0atorio QR Gidet QGR :ina Q:R Inodoro QT.CR uc=a QR a0adora Q!R a0aplatos QPR Brinario QBR Drifo de rie"o QD!R
:=ermas Q:JR Jidroneumatico QJR
VALVULAS MANUALES
SEMIAUTOMATICAS
AUTOMATICAS
Compuerta la0es de paso Dlobo
#lus=
C=ecU !eductora de presión *l0ula de pie #lotador
5.
DISEÑO DE RED DE DISTRIBUCIÓN INTERIOR DE AGUA FRIA
5.1.
TRA6ADO DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA
+
)l m8todo recomendado a utili/ar es el de Qespina de pescadoR por ser económico y ofrecer presiones e,uilibradas en los puntos de entrada.
+
)jemplo-
.<.#. Ø
S.<#.V
W S.<.#. Ø
S.<.#.
.<.#
Ø
Ø
.<.#. Ø
1> 9I)2> 9I)
I)9) ) !) PXGIC<
1 10
D%0$%+/%7, $ $''0 &+$0
D%0$%+/%7, $ %0
A# D%0$%+/%7, $ $''0 &+$0
B# D%0$%+/%7, $ %0
+ )conómico- tra/ado m*s directo en !amificaciones laterales.
+ )conómico- cambio de losetas de piso 6as baratas ,ue mayólicas de paredes.
+ )n la instalación =ay ,ue picar las encontrar Paredes y efectuar pases en 0anos de puertas
+ )n caso de reparación mas f*cil tonalidad de color de loseta. + #acilidad de instalaciónL primero se =ace la instalación y lue"o se 0ac$a el contra piso
C,0%'$/%,'0 $ ') $89 1.+ Proyectar una 0*l0ula de interrupción "eneral inmediatamente despu8s de in"resar a la 0i0ienda. 2.+ Cada SS JJ debe contar con una 0*l0ula de interrupción "eneral para fines de mantenimiento de los aparatos 3.+ a 0*l0ula de interrupción "eneral del baño no debe ir dentro o cerca de la duc=a o tina. os puntos de a"ua fr$a de los aparatos se entre"an a la derec=a del aparato. Solo en el caso del inodoro se entre"a a la i/,uierda. 4.+ as tuber$as 0an enterradas como m$nimo a .2 a .4 m bajo el ni0el de piso terminado y bajo el falso piso. 5.+ 9o cru/ar dormitorios. %.+ 9o cru/ar los 2 primeros escalones de las escaleras. &.+ 9o correr debajo de los muros. 5.2.
INSTALACIONES PARA LAVAPLATOS: LAVADORA Y GRIFO DE RIEGO
11 11
L()0 L()0 G$%; ' $%'* G$%; ' $%'* L($ )($ 5.3. NIVEL DE ENTREGA DEL AGUA A LOS APARATOS SANITARIOS APARATO SALIDA DE AGUA Inodoro M.2 S9P: a0atorio M.% S9P: uc=a M2. S9P: :ina M.2 S9P: a0adero de ropa M1.11.5 S9P: a0adero de Cocina M1.11.5 S9P: Brinario M1.11.5 S9P:
SALIDA DE DESAGUE M. S9P: M.5 S9P: M. S9P: M. S9P: M.5 S9P: M.5 S9P: M. S9P:
RETIRO DESDE EL RAS DEL MURO 3 + + 3 + +
L($% 5.4.
L($%
PASOS PARA EL TRA6O DE INSTALACIONES SANITARIAS INTERIORES
os presentes pasos est*n desarrollados considerando ,ue las estructuras de concreto ,ue soportan una edificación no deben debilitarse o poner en ries"o la se"uridad de la edificación en casos de sismo. I"ualmente en casos de sismo las instalaciones de a"ua y desa"7e colapsar*n en los lu"ares de las fallas y su reparación re,uerir* el picado en los lu"ares de las "rietas fisuras o fallas. 1.+ Identificar las ubicaciones de las columnas destacarlas marcarlas o usar resaltador. 2.+ Bbicar las 0i"as principales y de amarre y destacarlas o marcarlas. 3.+ Identificar las 0i"uetas de los tec=os y tomar nota del sentido de su instalación. 4.+ :ra/ar las redes de a"ua fr$a sin cru/ar columnas. 5.+ Para e0itar el cruce de columnas puedea Gajar al ni0el del piso correr por el piso usando codos y 0ol0er a subir despu8s de =aber pasado la columna. b Bse el m8todo de tra/o de espina de pescado tra/ando las tuber$as por el piso. %.+ :ra/ar las instalaciones de desa"7e y 0entilación sin cru/ar columnas ni 0i"asL sin cru/ar 0i"uetas. 9ota- )n caso de tec=os ali"erados las tuber$as de 2R pueden correr por la losa del tec=o. &.+ Para e0itar el cruce de 0i"as yo 0i"uetas se puedea Btili/ar los 0ac$os ductos eKpuestos o falsas columnas empotrados. b Gajar por muros no portantes o tabi,ues. c !eubicar aparatos pre0ia coordinación con el
e !efor/ar las estructuras en coordinación con el In". responsable de las estructuras. f Btili/ar 2 bajadas.
<.
DIMENSIONAMIENTO DE LAS TUBERÍAS
<.1.
=/0 > ;7$&+)0 ' )%//%7,
Para el dimensionamiento de las tuber$as se utili/an los *bacos de p8rdidas de car"a en tuber$as se"'n la información t8cnica suministrada por los fabricantes o la fórmula de Ja/en y Tilliams. AN .2&(5 K C K 2.%3 K S .54FFFFFFFFFFFFFF.. 1 e donde las 0ariables est*n eKpresadas en unidades m8tricasAN Caudal en m3s C N Coeficiente de Ja/en y Tilliams N i*metro en metros. SN Dradiente Jidr*ulica en metrometro
<.2.
C?)/+) ' ) (')/%
Para el c*lculo de la 0elocidad se utili/a la ecuación de continuidad- A N .
<.3.
P@$%0 ' /$* ', +'$0
as p8rdidas de car"a en las tuber$as es el aspecto m*s importante en el dimensionamiento debido a ,ue esta 0ariable ser* la ,ue determine la presión de a"ua en un aparato y los re,uerimientos de presión de la red p'blica. Se calcula despejando la "radiente =idr*ulica S de la fórmula de Ja/en y Tilliams. SN
154 A +++++++++++++++++++++++ 2&(5 C 2.%3
calculando =f de S N =f ue"oa p8rdida de car"a en tuber$as se calcula con la fórmula- =f N S.
<.4.
P@$%0 ' /$* ', //'0$%0
as p8rdidas de car"a en accesorios se determinan con la fórmula con0encional 2 =fN W +++++++ 2" 13 13
onde=f N P8rdida de car"a en el accesorio en metros. WN Coeficiente de p8rdida N elocidad de paso del a"ua en mse". " N
.
CALCULO DE LA TUBERIA DE ALIMENTACION DE LA RED PBLICA !ASTA LA CISTERNA
)l c*lculo de la tuber$a de alimentación debe efectuarse considerando ,ue la cisterna se llena en =oras m$nimo consumo en la ,ue se obtiene la presión m*Kima y ,ue corresponde a un periodo de 4 =oras 12 de la noc=e a 4 de la mañana. Para el c*lculo de la tuber$a =ay ,ue tener en cuenta lo si"uiente <.+ Presión de a"ua en la rede publica en el punto de coneKión del ser0icio G.+
.1.-
PROCEDIMIENTO DE C=LCULO :eniendo en cuenta las consideraciones anteriores y los datos de presión en la red publica proporcionados por la )mpresa ,ue administra el sistema de a"ua potable de la ciudad el problema consiste en calcular el "asto de entrada y la car"a disponible seleccion*ndose lue"o el medidor tomando en cuenta ,ue la m*Kima perdida de car"a ,ue debe consumir el medidor debe ser el 5O de la car"a disponible. @btenida la 0erdadera car"a del medidor se obtendr* la nue0a car"a disponible procedi8ndose lue"o mediante tanteos de di*metro a seleccionar el m*s con0eniente.
.2.-
EJEMPLO PR=CTICO 14 14
A.-
D0 <.1. Presión en la red p'blica N 2 libraspul"2. <.2. Presión m$nima de a"ua a la salida de la cisterna N 2. m <.3. esni0el entre la red publica y el punto de entre"a a la cisterna N1. m. <.4. on"itud de la l$nea de ser0icio N 2. m. <.5. a cisterna debe llenarse en un periodo de 4 =oras <.%. olumen de la cisterna N 12 m3. <.&. y un codo de 45>. S' $ '9 <.+ Seleccionar el di*metro del medidor y G.+ Calcular el di*metro tuber$a de alimentación a la cisterna.
B.-
S)+/%7, B.1.
C)/+) ') *0 ' ',$9 olumen 12. litros A N ++++++++++++++++++ N ++++++++++++++++++ N .(35 ltsse" :iempo
B.2.
144 se".
C?)/+) ' ) /$* %0,%)'9 J N P PS J:
J N Car"a disponible P N Presión disponible en la red PS N Presión a la salida J: N
J N 2 2. K 1.42 M 1. K 1.42 J N 15.&4 lbspl"2 o tambi8n en metrosJ N 14 2 1 N 11 metros
B.3.
S')'//%7, ') &'%$ Siendo la m*Kima perdida de car"a del medidor el 5O de la car"a disponible se tieneJ N .5 K 15.&4 N &.(& libraspul"2 ó J N .5 K 11 N %.5 m 6edidor )n el *baco de medidores se tiene-
D%?&'$ ')
P@$% ' /$* ', ')
&'%$ 5(R
&'%$ 1.5 libraspul"2 &.15 m
34Z
3.( libras pul"2 2.%% m
1R
1.&. libras pul"21.1( m
Por lo tanto seleccionamos el medidor de 34Z debido a ,ue tiene una p8rdida de car"a menor a %.5 m ó &.(& psi.
15 15
B.4.
S')'//%7, ') %?&'$ ' +'$ Como el medidor ocasiona una perdida de car"a de 3.( lbspul" 2 la nue0a car"a disponible ser*. J N 15.&4 3.( N 11.;4 lbspul"2 N (.4 m 2K.&&& 1 codo de 45>
N N N N
. m. .1%4 m. 1.554 m. .353 m. ++++++++++ 2.&1m.
on"itud e,ui0alente
N
ue"o la lon"itud total es de-
2. m M 2.&1 N 22.&1 m.
)n el *baco para tuber$a de fierro "al0ani/adoA N .(35 l.p.s. N 34Z
S N ( m. por 1 m. N .( mm
ue"o J N 22.&1 K .( N 1&.%% metros Como (.4 \ 1&.%% Seleccionamos una tuber$a de mayor di*metro 2K1.23 m. 1 codo de 45> on"itud e,ui0alente ue"o la lon"itud total es de-
N N N N
. m. .21% m. 2.4% m. .4&& m. ]]]]]]] 2.&3; m.
2. m. M 2.&3; m. 22.&3; m.
)n el *bacoA N .(35 l.p.s. N 1R
S N 1(1 m. .1( mm.
ue"o-
J N .1( K 22.&3; N 4.; metros
Como-
(.4 ^ 4.; metros
)l di*metro de 1R es el correcto. Por lo tanto <.+ i*metro del medidor 34Z G.+ i*metro tuber$a de entrada 1R
N9 )n el
1% 16
8. EJEMPLO DE C=LCULO DE LA LÍNEA DE ALIMENTACIÓN DE LA RED AL MEDIDOR
MEMORIA DE CALCULO DE AGUA FRÍA C+) P$>'/ T'&
Instalaciones de a"ua fr$a Instalaciones interiores de i0ienda os lamos 45% C*lculo del medidor y l$nea de alimentación =asta el medidor In". Pablo aldi0ia 6ar2(
E)$ $ F'/
C?)/+) ' ),' ' )%&',/%7, > &'%$ D0 on"itud de la l$nea del la red al medidor Presión re,uerida al in"reso a la 0i0ienda esni0el entre la red y el medidor Dasto probable
V$%)'
C)/+)
Pr
V)$ U, % m 554 m
d 1 m AmaK s Suma B.D. 25 lse" 2 0al0 paso 1 codos ;_ y 2 codo 45_
;
m3=
I,/7*,% 0 i*metro del medidor i*metro de la l$nea !e,uerimiento de presión de ser0icio en la red S)+/%7, 1 C)/+), ') %?&'$ ') &'%$ el cat*lo"o de medidores D%?&'$ N&%,) & "&&# ")*# "&3# 15 mm `R 3 2 mm [R 5 )l AmaK de la inst es de .; m3= lue"o el di*metro m$nimo ser* 12Z ,ue mide =asta 3 m3= Perdida de car"a en el medidor
V$%)' C?)/+) el *baco del =f medidor medidor
L+'* ') %?&'$ ') &'%$ 0'$? ;3
V)$ U, & m
1
psi
12
& 554
(1&
1 %
1& 17
2 C?)/+) ') %?&'$ ' ) ),' ' )%&',/%7, /&'% 2.1 C)/+), $ $%&/%,'0 15:H i*metro asumido- 12Z N 2. C)/+), )0 '$%0 ' /$* ', ) ),' on"itudes e,ui0alentes de accesorios para N Cantid on" ),ui0alente 12Z ad *l0ula de paso 2 112 *l0ula de compuerta 1 112 Codos de ; 1 532 Codo de 45 2 24( e,Non"itud e,ui0alente total Non"itud de la l$nea tNon"itud totalN Me,
mm
on"
Bnd
224 112 532 4;% 13%4
m m m m m
% m &3%4 m
Calculando las p8rdidas de car"a on"itud total Pendiente S
Perdida de car"a en la l$nea
2.3
V$%) C?)/+) ' t N %M 1.3%4 S =f l$nea =fNS.
V)$ &3%4
:12<2 mm
;3 m
P@$% ' /$* ) =f en el medidor =f l$nea
& m ;3 m 1%3 m
D 12
i*metro de la l$nea
2.4
U,
C?)/+) ') $'K+'$%&%', ' $'0%7, ', ) $' V$%) C?)/+) V)$ U, ' !e,uerimiento de presión al in"reso ps 1 554 m a la 0i0ienda esni0el entre la red y el medidor d 1 m =f en el medidor =f medidor & m =f l$nea =f l$nea ;3 m Ps redNps 1MdM=f m M=f Presión necesaria en la red Ps red (1& m li
H:1
Presión re,uerida
m
B%)%*$; Instalaciones Sanitarias en )dificaciones. In". )nri,ue Eimeno Glasco. CIP. 2da )dición. 1;;5. 9orma :8cnica de I:I9:)C (33.1. 9otas de clase In". P. aldi0ia !e"lamento 9acional de )dificaciones. 9orma IS.1. !e0isiónSem 3+
1( 18
1; 19
20
21 21
21 21
INSTALACIONES SANITARIAS
INSTALACIONES SANITARIAS
ABASTECIMIENTO DE AGUA POR EL SISTEMA INDIRECTO CONVENCIONAL ALMACENAMIENTO Partes de un sistema indirecto convencional Cisterna. Tanque Elevado. Detalles constructivos.
22
SEMANA 8 ABASTECIMIENTO DE AGUA POR EL SISTEMA INDIRECTO CONVENCIONAL – ALMACENAMIENTO
1.
PARTES DE UN SISTEMA INDIRECTO CONVENCIONAL Cisterna Tanque elevado Línea de impulsión Equipos de bombeo Tubería de aducción Tubería de alimentación Ramales
2.
CISTERNA Componentes Tubería de aducción o alimentación de la red pública Válvula de flotador Hueco de ingreso de hombre Tapa sanitaria Tubería de rebose Cisterna en edificios de poca altura, de más de 15 m de altura Ubicación Patios interiores de servicio Jardines interiores Pasadizos En la caja de la escalera Garajes Cuartos especiales Relación Largo ancho L/A = 2 a 2,50 No es recomendable la forma cuadrada Altura Se recomienda que sea menor o igual a 2 a 2,50 m. Material Material resistente (concreto) Impermeable Volumen En este tipo de edificios el volumen de la cisterna es igual al volumen de consumo doméstico de los ocupantes. Volumen de Cisterna = Volumen de consumo domestico (o Vcd) Vu
= Vcd = ¾ Dotación
Vu = SxH = LxAxH Donde: Vu = Volumen útil (m3) S = Superficie (m2)
23
L A H
= Largo (m) = Ancho (m) = Altura (m)
Tubería de rebose
Cisterna en edificios de grandes alturas o de más de 50 m Ubicación Sótanos Zonas de estacionamiento Bajo cajas de escalera Cerca de caja de ascensores Relación Largo ancho L/A = 3 a 2 Altura Se recomienda que sea menor o igual a 2 a 2,50 m, para lograr la menor altura de succión y de otro lado no debe ser mas profunda que el nivel de cimentación. Volumen El volumen se calcula en función del Volumen de consumo doméstico + Volumen de agua contra incendios Vu
= Vcd +
Vci
Vcd
= ¾ Dotación
Volumen de agua contra incendios Vci Vci
= 25 m3 mínimo para edificios de mas de 15 m de altura. = 40 m3 mínimo para edificios de mas de 50 m de altura
Distribución del volumen de agua contra incendios en la cisterna Para edificios de más de 15 m de altura (25 m3): Vci cisterna Vci tanque elevado
=0 = 25 m3
Para edificios de más de 50 m de altura (40 m3): Vci cisterna Vci tanque elevado
3.
= 28 m3 (70%) = 12 m3 (30%)
TANQUE ELEVADO Tanques elevados para edificios de más 15 m de altura Ubicación Sobre la caja de la escalera.
24
Debe armonizar con el conjunto arquitectónico (lo mas alejado del frente del edificio por razones estéticas). En la parte más alta del edificio Debe ubicarse a una altura adecuada sobre el nivel de la azotea, de manera de asegurar la presión mínima del RNE, en el aparato más desfavorable. Materiales Prefabricados De concreto o albañilería Forma De preferencia deben ser cuadrados. La forma será definitivamente adoptada teniendo en cuenta la ubicación de las columnas y la distancia entre estas. Volumen Volumen mínimo
= 1 m3
Para edificios de más de 15 m de altura: Vu
= Vte = 1/3 x Dotación
Para edificios de más de 50 m de altura: Vu
= Vcd + Vci
= ¾ Dotación + %Vci
Vu = AxAxH Donde: Vu = Volumen útil (m3) A = Ancho (m) H = Altura (m)
25
4.
DETALLES CONSTRUCTIVOS
Esquema de cisterna
26
Esquema de corte de tanque elevado para consumo doméstico
Esquema de tanque elevado para c onsumo domestico y combate contra incendios
Bibliografía Ing. Enrique Jimeno Blasco. Instalaciones Sanitarias en Edificaciones. CIS/CIP. 1995 Norma IS.010. Reglamento Nacional de Edificaciones. Junio 2006.
Revisión: Sem 8 Abaste Indirecto Almacenamiento Marzo 2009
27
INSTALACIONES SANITARIAS
DISEÑO DE LAS REDES DE AGUA FRÍA
.
Diseño de isométrico de agua fría. Cálculo hidráulico de las redes de agua fría. Normatividad Ejemplo de cálculo
28
DISEÑO DE LAS REDES DE AGUA FRÍA 1.
DISEÑO DE ISOMETRICO DE AGUA FRÍA
1.1
JUSTIFICACIÓN El trazo de las instalaciones de agua fría y caliente en isométrico se trazan para! a" #ostrar las instalaciones en el plano vertical$ esto es para identificar cuanto su%e una tu%ería y como se conecta con el resto de las instalaciones. %" &acilitar el cálculo hidráulico de las instalaciones permitiendo la identificaci'n de los nudos o puntos donde se %ifurcan las instalaciones y se presentan los cam%ios del gasto pro%a%le. c" &acilitar las instalaciones durante la ejecuci'n de las o%ras.
1.2
TRAZO DEL ISOMÉTRICO
El trazo se realiza colocando las tu%erías en el plano en planta en los ejes x y y a ()* respecto a la horizontal. El trazo de las tu%ería en el eje de las z se realiza en forma vertical a +)* respecto de la horizontal.
1.3
EJEMPLO DE ISOMÉTRICO
29
2.
CALCULO HIDRULICO DE LAS REDES DE AGUA FRÍA E!"#$%& $' (&! )(*+&! $' *,-#%"'"#,* 1. Descri%ir los am%ientes de la vivienda piso por piso. El o%jeto de este procedimiento es el de evitar la omisi'n de alg,n área o am%iente para el servicio de suministro de agua o desag-e.
E(*/&,*, '( C#*$,& $' U+%$*$'! $' G*!"& 2. Determinar el n,mero de paratos /anitarios por piso y ela%orar un cuadro de las 0nidades de 1asto de agua fría agua caliente y total por aparato por servicio y por piso. 2as 0nidades de 1asto se muestran en los ne3os N4 5 y 6 de la norma 7/.)5) seg,n sean los aparatos de uso privado o p,%lico.
30
P,&'$%0%'+"&! )*,* '( (#(& %$,#(%& D%!",%/#%+ $' (* U+%$*$'! $' G*!"& (. Distri%uir las 0nidades de 1asto seg,n la distri%uci'n de agua en las tu%erías hacia los aparatos.
C*(#(*, '( 4*!"& ),&/*/(' 4. Determinar el gasto pro%a%le por cada aparato sanitario y calcular la demanda simultanea de toda la vivienda usando el método de 8unter este método tiene en cuenta la pro%a%ilidad de uso de los aparatos 9esto es la simultaneidad en el uso de los aparatos a la vez"$ y ela%orar un cuadro :ue muestre el gasto pro%a%le de agua fría agua caliente y total por aparato por servicio y por piso. El gasto pro%a%le se muestra en el ne3o N4 ( de la norma 7/.)5). Nota! 2as unidades de gasto se suman cuando se acumulan en un determinado tramo a servir.
31
;. sociar a cada 0nidad de gasto un gasto pro%a%le. Nota! 2os gastos pro%a%les no se suman$ se calculan en funci'n del n,mero de 0nidades de 1asto. 6.
3.
NORMATI5IDAD
continuaci'n se transcri%en los incisos más importantes indicados en la Norma 7/.)5) :ue se refieren al dimensionamiento de las tu%erías de agua fría.
32
a" 2os diámetros de las tu%erías de distri%uci'n se calcularán con el método 8unter 9#étodo de 1astos +) #
C#*$,& $' 5'(&%$*$'! 0x%0*! '+ %+!"*(*%&+'! %+"',%&,'! D%0'",& 6007 5; 95@6A" 6) 9(@>A" 6; 95A" (6 95 A" >) y mayores 95 A y mayores"
5'(&%$*$ 608!7 5+) 66) 6>B 6B; ())
f" 2as tu%erías de agua fría de%erán u%icarse teniendo en cuenta el aspecto estructural y constructivo de la edificaci'n de%iendo evitarse cual:uier daño o disminuci'n de la resistencia de los elementos estructurales. 2as tu%erías verticales de%erán ser colocadas en ductos o espacios especialmente previstos para tal fin y cuyas dimensiones y accesos de%erán ser tales :ue permitan su instalaci'n revisi'n reparaci'n remoci'n y mantenimiento. /e podrá u%icar en el mismo ducto la tu%ería de agua fría y caliente siempre :ue e3ista una separaci'n mínima de )5; m entre sus generatrices más pr'3imas.
33
9.
EJEMPLO DE CLCULO
ES:UEMA DE I
34
HOJA DE CALCUL C*)%"#(& P,&y'"& T'0* E(*/&,*$& )&, F'* 1.2 C(#(& $' (+'* $' 4,*$%'+"' $' *4#* ,*
D P C E &
Cota de
Desnivel
2ínea gradiente 8id 9m" >)) >); >5) >5B >6 ;;(
1 INSTALACIONES S
geométrico nivel
9m" de carga 6)) ))) )); )); ))B );+ )?
1.>1 @*!'! $' $%!'& 1.>2 F&,0#(*! $' 4&/%' M"&$& &+ (* F,
1.3 C(#(& $' (* ),'!%+ +''!*,%* '+ '( %+4,'!& * (* %%'+$*
@%/(%&4,**
Jeglamento Nacional de Edificaciones. Norma 7/.)5). Limeno Plasco Enri:ue. 7nstalaciones /anitarias en Edificaciones. C7<. 6da Edici'n. 5++;. 2ima. Notas de clases. 7ng. <. Kaldivia Jevisi'n! Diseño Jedes gua &ría gosto 6)55.
=G ).6BB 3 C 3 D
6. 35
INSTALACIONES SANITARIAS
DRENAJE PLUVIAL
1. Ejemplo de diseño de evacuación de aguas de lluvia. 2. Aplicación de normas.
36
DRENAJE PLUVIAL Procedimiento para trazar las áreas colectoras de aguas de lluvia Trazar las líneas de cumbres del área a drenar. Trazar las líneas de encuentro de pendientes.
1.
EJEMPLO Diseñar el sistema de colección y evacuación de guas de lluvia de la vivienda que se muestra en los planos. Intensidad de lluvia en la zona : 200 mm Frecuencia de lluvias : Esporádica No existe sistema separativo
Procedimiento 1. Definir el tipo de sistema con el cual recolectar las aguas de lluvia Como las lluvias son intensas pero esporádicas, se deberá diseñar la colección de aguas de lluvia y evacuación a cunetas y/o acequias. En este caso por tratarse de una vivienda en la ciudad, se evacuará a una cuneta o a la vía pública. 2. Calcular el área expuesta Área de techos Área de terraza Área de patio
: 126,51 m2 : 6,28 m2. : 5,50 m2.
3. Determinar el diámetro de la montante de aguas de lluvia mediante la Tabla X-IV9.I.
El diámetro de montante que tiene capacidad para drenar los 126.5 m2 de área de techo será 4”, debido que drenan hasta 210 m2, para 200 mm/h de intensidad de
lluvia. 4. Determinar el diámetro del colector horizontal de aguas de lluvia mediante la Tabla X-IV-9.II. Del cuadro, bastará proyectar una tubería de 3” de diámetro, que tiene capacidad
para drenar hasta 70 m2 a para 150 mm/h de intensidad de lluvia.
2 37
5. Verificación de los caudales de contribución a la montante y a los colectores horizontales. Aplicando la fórmula Q= C I A /360, se tienen los siguientes caudales. Tipo de área
2.
C
I (mm/h)
A (m2)
A (ha)
Q (l/seg)
Cemento
0,85
200
126,51
0,012651
5,97
Cemento
0,85
200
6,28
0,000628
0,30
Cemento
0,85
200
5,5
0,00055
0,26
APLICACIÓN DE NORMAS Durante la aplicación de los procedimientos se ha venido aplicando el RNE y el RNC. De la revisión del RNE, como no existe sistema de alcantarillado pluvial, las aguas se dispondrán al sistema de drenaje o a áreas verdes existentes. En este caso se evacuarán las aguas de lluvia a la vía pública.
Conclusiones: Se proyectarán rejillas a la salida de los conductos en la vía pública, para evitar el ingreso de roedores. Se proyectarán pendientes de 0,5 a 1% en el techo, para conducir las aguas de lluvia hacia la(s) montantes. No será necesario proyectar canaletas semicirculares.
Bibliografía Jimeno Blasco, “Instalaciones Sanitarias en Edificaciones”
Lectura: Capítulo 20 Desagües Evacuación de aguas servidas. Págs. 267 a 269. Reglamento Nacional de Edificaciones. Junio 2006. Reglamento Nacional de Construcciones. Revisión: Drenaje pluvial Setiembre 2009
3 38
INSTALACIONES SANITARIAS
INSTALACIONES SANITARIAS DE DESAGUE Objetivos de las instalaciones y condiciones del sistema. Sistemas de Recolección. Análisis del movimiento del agua descargadas en las tuberías- sifonaje. Componentes de un sistema de recolección de aguas servidas.
39
INSTALACIONES SANITARIAS DE DESAGUE 1.
OBJETIVOS DE LAS INSTALACIONES Y CONDICIONES DEL SISTEMA La recolección de las aguas servidas se realiza por medio de un conjunto de tuberías, que deberían cumplir las condiciones siguientes: 1. Evacuar rápidamente las aguas servidas, alejándolas de los aparatos sanitarios. 2. Impedir el paso del aire, olores y organismos patógenos de las tuberías al interior de la vivienda o edificio. 3. Las tuberías deben ser de materiales durables e instalados de manera que no se provoque alteraciones con los movimientos de los edificios. 4. Los materiales de que están hechas las tuberías deben resistir la acción corrosiva del terreno en que están instaladas y de las aguas que transportan.
2.
SISTEMAS DE RECOLECCIÓN Pueden ser:
Unitario, cuando en la misma red se vierten tanto aguas negras como aguas de lluvia. Separado, cuando se tienen dos redes distintas, unas para aguas de lluvia y otra para las aguas negras. Este sistema es el más recomendable. Con el primer sistema, en lugares lluviosos se tiene a los tubos trabajando llenos con las lluvias, con lo cual la ventilación resu lta insuficiente y fácilmente se descargan los sifones. La aplicación de los sistemas de recolección, depende si las redes exteriores están diseñadas para recibir las descargas de las aguas de lluvia.
3.
ANÁLISIS DEL MOVIMIENTO DEL AGUA DESCARGADAS EN LAS TUBERÍASSIFONAJE En la figura que se presenta, supongamos que se descarga el WC. del piso superior. El agua de descarga llenará un sector del tubo de bajada formando un verdadero pistón hidráulico, que al bajar comprime todo el aire situado debajo. Esto dará lugar a que en las trampas de lo aparatos R1, R2 y R3 se produzca por la parte interior una presión mayor que la atmosférica, que puede llegar a empujar el agua de la trampa o sifón al interior del aparato perdiéndose el cierre hidráulico, provocándose olores en el interior del cuarto de baño. Este fenómeno se llama sifonamento por comprensión. Lo contrario sucederá con el aire que quede en la parte superior, que es enrarecido si el tubo de bajada no termina abierto por su parte superior, prolongado sobre la azotea del edificio o vivienda. Aun estando abierto el tubo, cada vez que el citado pistón hidráulico pasa rápido ante la boca de la derivación de un aparato, aspira el aire de éste, produciendo una depresión de dicho aire que tiende a aspira el agua del sifón, con peligro de vaciarlo.
2
40
Esquema de desagües, ventilación y ubicación de un pistón hidráulico
Este fenómeno se llama sifonamiento por aspiración. Otro fenómeno que puede tener lugar es el llamado autosifonamiento, o sea sifonamiento de un aparato debido a la descarga del mismo. Puede ocurrir también que cuando la derivación de descarga del aparato es muy larga y de poca succión, entonces el agua, antes de pasar a la bajada general, puede llenar completamente la tubería de la derivación, produciendo tras ella una aspiración que absorbe la última parte del agua descargada que debía quedar en la trampa o sifón para formar el cierre hidráulico. Para evitar estos fenómenos de sifonamiento hay que disponer de una red de ventilación, que implica que se produzca en las trampas o sifones las sobre presiones citadas, motivo de las descargas de aquellos.
4.
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE RECOLECCIÓN DE AGUAS SERVIDAS. Consta de las siguientes partes: Tuberías de recolección propiamente dichas 4.1 Derivaciones. 4.2 Columnas y Bajantes 4.3 Colectores 4.4. Sifones o Trampas 4.5 Tuberías de Ventilación Las derivaciones son las que enlazan los aparatos sanitarios con las columnas o bajantes. Las columnas y bajantes son las tuberías de evacuación verticales. Los colectores son las tuberías horizontales que recogen el agua servida al pie de las columnas o bajantes, así como de las derivaciones en caso de viviendas o fábricas de un sólo piso y la llevan a la red de alcantarillado público o exterior.
3
41
4.1.
DERIVACIONES Pueden ser simples, cuando sirven a un solo aparato, y compuestas, cuando sirven a varios aparatos. En el primer caso el diámetro depende del tipo de aparato; en el segundo caso varía con la pendiente y el número de aparatos servidos, de acuerdo a las unidades de peso. Las tuberías son generalmente de PVC o Fierro Fundido. Las pendientes de las derivaciones serán uniformes y no menores del 1% en diámetros de 4” y mayores, y no menores de 1.5% en diámetros de 3” o menores. Los empalmes entre ramales y derivaciones se harán a un ángulo de 45°, salvo que se hagan en un buzón o caja de registro. Las dimensiones de los ramales de desagüe, montantes y colectores se calcularán tomando como base el gasto relativo que puede descargar cada aparato. El Anexo Nº 6 del Reglamento Nacional de Edificaciones establece los diámetros mínimos de los ramales de la trampa para las Unidades de Descarga de cada aparato.
Para el cálculo de las Unidades de Descarga de aparatos no incluidos en el cuadro anterior, puede utilizarse el Anexo N° 7 del Reglamento Nacional de Edificaciones, basada en el diámetro del tubo de descarga del aparato:
4
42
Para los casos de aparatos con descarga continua, se calcularán a razón de una unidad por cada 0.03 l/seg. de gasto. Los colectores son las tuberías horizontales que recogen el agua al pie de las columnas y la llevan a la red de alcantarillado público o exterior. Son simples, cuando sirven a un solo aparato; y compuestas, cuando sirven a varios. En el primer caso, el diámetro depende del tipo del aparato; en el segundo, varía con la pendiente y el número de aparatos servidos (de acuerdo a sus unidades de peso). De acuerdo al cuadro adjunto. Son generalmente de hierro fundido.
4.2.
COLUMNAS Llamadas también bajantes, son generalmente de PVC o hierro fundido, con lo cual son sólidas y durables. Aunque usualmente no se practica, se recomienda que se enlacen por su parte inferior a los colectores horizontales de descarga en dos formas o se coloca un sifón en la base de cada columna, entre esta y el colector, o bien se enlazan directamente las columnas con el colector, disponiendo un sifón al final de éste. El primer sistema tiene la ventaja de que no pasan a las columnas las emanaciones que se producen en el colector, debido a que por su recorrido horizontal se depositan en él fácilmente substancias sólidas, que lleva el agua en suspensión. Tiene el inconveniente de ser más caro y de que al mantener los cierres hidráulicos en las bases de las columnas facilita la formación de sobre presiones en la parte inferior de éstas, al descargar el agua. Es frecuente el descargar las columnas en una caja de registro, que permite la inspección de la base de aquella y facilita el enlace con el colector, sobre todo si éste es de distinto material, como ocurre frecuentemente, al disponer colectores de concreto o cemento normalizado. Las columnas en su parte superior deben prolongarse hasta atravesar la azotea del edificio o casa y dejar abierto su extremo superior, que puede cubrirse con un sombrero, cuyo objeto no es sólo & proteger la columna contra la entrada de cuerpos extraños, sino facilitar por la acción del viento, una aspiración de los gases contenidos en aquella. Para el cálculo de las columnas o bajadas se adjunta el cuadro correspondiente.
4.3.
COLECTORES Y BAJANTES O MONTANTES Recogen y transportan horizontalmente el agua de las columnas. Los diversos colectores que forman la red horizontal de saneamiento se unen a su vez en un colector final que lleva el agua a la alcantarilla o red exterior de desagües, Los materiales más empleados son: concreto, cemento normalizado, PVC, asbesto cemento y fierro fundido. Se debe colocar cajas de registros en los puntos de recibo de bajantes o columnas, en los lugares de reunión de 2 ó más colectores, en los cambios de dirección y cada 15 m. como máximo de longitud de cada colector. El diámetro de los colectores que pueden ser conectados a los conductos horizontales se pueden calcular en función del número máximo de unidades de descarga que pueden recibir según el Anexo Nº 8 del Reglamento Nacional de Edificaciones.
5
43
El número máximo de unidades de descarga que se pueden conectar a los colectores d un edificio se puede calcular en función del diámetro del colector y de la pendiente de este, según el Anexo Nº 9 del Reglamento Nacional de Edificaciones.
REGISTROS, CAJAS DE REGÍSTRO Y BUZONES Según el Reglamento Nacional de Edificaciones, los sistemas de desagüe de aguas negras, de lluvia y aguas residuales industriales deberán estar dotados de cajas de registro, registros o buzones. Los registros serán piezas de hierro fundido o bronce, provistos de tapón en uno de sus extremos. Los tapones de los ingresos serán de hierro fundido o de bronce, de un espesor no menor de 4.8 mm. (3/16”), roscados y dotados de una ranura o un saliente que facilite su remoción.
6
44
En conductos menores de 4” de diámetro, los registros serán del mismo diámetro que el de la tubería a que sirven; en los de 4” de diámetro o mayores deben utilizarse registros de 4” como mínimo. La distancia mínima entre el tapón de cualquier registro y una pared, techo o cualquier otro elemento que pudiera obstaculizar la limpieza del sistema, será de 45 cms., para tubería de 4” o más y de 30 cms. para tubería de 3” o menos. Los registros deberán colocarse en los sitios que se indican a continuación: 1. Al comienzo de cada ramal horizontal de desagüe o colector. 2. Cada 15 m., en los conductos horizontales de desagüe. 3. Al pie de cada montante, salvo cuando ella descargue en un colector recto a una caja de registro o buzón distante no más de 10 m. 4. Cada 2 cambios de dirección en los conductos horizontales de desagüe 5. En la parte superior de cada ramal de las trampas “U” Las cajas de registro se instalarán en las redes exteriores de desagüe en todo cambio de dirección, pendiente o diámetro y cada 15 m. de largo en tramos rectos. Las cajas de registro serán de concreto o de albañilería, con marco y tapa de hierro fundido, bronce o concreto. El acabado final de la tapa podrá ser de otro material, de acuerdo al piso que se instale. El interior de las cajas de registro será tarrajeado y pulido y el fondo deberá llevar medias cañas del diámetro de las tuberías respectivas. Las dimensiones de las cajas se determinarán de acuerdo a: 1. Los diámetros de las tuberías y 2. Profundidad de la Caja de Registro Las cajas de registro se proyectarán de acuerdo a la tabla siguiente del Reglamento Nacional de Edificaciones.
Par a diámetros mayores de 8” o profundidades mayores de 1.20 m, se deberá utilizar buzones del tipo para redes exteriores.
4.4.
TRAMPA La trampa tiene por objeto evitar que pasen al interior de los edificios las emanaciones procedentes de la red de evacuación; y al mismo tiempo deben permitir paso fácil de los materiales sólidas en suspensión en el agua, sin que aquellas queden retenidas o se depositen obstruyendo la trampa. El sistema usado consiste en un cierre hidráulico. Deben llevar un registro que permita inspeccionarlos. Tipos: A, B y C, se colocan inmediatos a la salida del tubo de descarga del aparato (lavatorio, lavadero, etc.). D, empotrado en el pavimento; adecuado para aparatos cuyo tubo de descarga arranca muy abajo, como en bañeras, duchas, etc.
7
45
Se emplea mucho como trampa única que recoge varios servicios de un baño E y F, para aguas de lluvia o aguas sucias vertidas sobre el pavimento (patios, lavaderos, garages, etc.) G, forman parte del aparato (WC). La cota a indica la altura de agua del cierre hidráulico. A primera vista parece natural para el objetivo de una trampa:
1. Aumentar la cota a del sello hidráulico 2. Aumentar el volumen de agua retenida 3. Hacer más difícil el paso de agua Estas operaciones a favorecer en la trampa, tiene el inconveniente de favorecer la obstrucción de la trampa. Las pruebas experimentadas demuestran que la cota a no debe ser inferior a 5 cm. para que el cierre hidráulico sea efectivo Aumentado a, se aumenta las probabilidades de retención de las materias sólidas arrastradas por las aguas negras. Conviene que a no pase de 6 ó 7 cm. En trampas para aguas de lluvia o aguas sucias sin materias sólidas y con uso poco frecuente, a debe ser igual o mayor de 10 cm. El aumentar el volumen de agua no mejora mucho la eficiencia de la trampa y favorece, en cambio, la sedimentación de sólidos al reducir la velocidad del agua. El aumento de volumen por otra parte, compensa en parte la perdida de agua por evaporación, en trampas usadas con poca frecuencia. Por lo tanto, se recomienda volúmenes grandes de agua en los casos de aguas de lluvia o aguas sin materias sólidas y uso poco frecuente. El hacer difícil el paso del agua es quizá lo más efectivo para evitar el fenómeno de sifonamiento, pero no es recomendable, por dificultar el paso de los sólidos a través de la trampa. Aunque suponga gran costo, se debe instalar red de ventilación para evitar el sifonamiento.
8
46
4.5.
REDES DE VENTILACIÓN Las redes de ventilación están constituidas por una serie de tuberías que acometen a la red de desagüe cerca de las trampas estableciendo una comunicación con el aire exterior. Constan de las derivaciones que salen de los aparatos y se enlazan a las columnas de ventilación. Las derivaciones horizontales deben tener pendiente para dar salida por los tubos de descarga al agua de condensación que llegue a formarse. Las columnas deben tener el mismo diámetro en toda la altura. En su extremo inferior se forma agua de condensación. Por la parte alta se prolongan hasta unirse nuevamente con las columnas de descarga por encima del aparato más alto, o bien independientemente hasta atravesar la azotea y salir al exterior. Cuando se trata de un edificio de mucha altura, los enlaces de la columna de ventilación y la de descarga no deben limitarse al interior y al superior, sino que deben hacerse otros intermedios, pues al descargar los aparatos en columnas altas, se producen, en distintas cotas de la columna, diversos casos de sobrepresión o depresión y aquellos enlaces restablecen el equilibrio.
Sistemas de ventilación. a. Ventilación simple b. Ventilación en colector En la ventilación simple, cada trampa se ventila directamente. Este sistema es el más satisfactorio y resulta eficaz, tanto contra autosifonamiento producido por la descarga a través de la misma derivación. Pero es muy costoso. En la ventilación en colector sólo puede instalarse cuando hay varios aparatos en batería, enlazándose cada colector de derivación por su extremo con la columna de derivación. El sistema puede resultar inútil contra el fenómeno de autosifonamiento si la derivación de descarga de un aparato es muy larga y de poca sección. Estipulaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones, Tablas para Diseño. 1.
Los tramos horizontales de la tubería de ventilación deberán quedar a una altura no menor de 15 cms, por encima de la línea de rebose del aparato sanitario más alto al cual ventilan.
2.
La pendiente del tramo horizontal de desagüe, entre la trampa de un aparato sanitario y el tubo vertical de desagüe, no será mayor del 2% para reducir las posibilidades de sifonaje, excepción hecha de los inodoros y aparatos similares.
3.
La distancia máxima entre la salida de un sello de agua y el tubo de ventilación correspondiente, estará de acuerdo a lo especificado en la siguiente Tabla del RNE. Esta distancia se medirá a lo largo del conducto de desagüe, desde la salida del sello de agua hasta la entrada del tubo de ventilación y no podrá ser menor del doble del diámetro del conducto de desagüe.
9
47
4.
Toda montante de aguas negras o residuales industriales deberán prolongarse al exterior, sin disminuir su diámetro, para llenar los requisitos de ventilación. En el caso de que termine en una terraza accesible o utilizada para cualquier fin, se prolongará por encima del piso hasta una altura no menor de 1,80 m. Cuando la cubierta del edificio sea un techo o terraza inaccesible, la montante será prolongada por encima de él en forma tal que no quede sujeto a inundación o por lo menos 15 cm.
5.
En el caso de que la distancia entre la boca de una montante y una ventana, puerta u otra entrada de aire del edificio sea menor de 3 mts., el extremo superior de la montante deberá quedar como mínimo 0.60 m. por encima de la entrada de aire.
6.
La tubería principal de ventilación se instalará tan recta como sea posible y sin disminuir su diámetro, según se especifica a continuación. a)
El extremo inferior del tubo principal de ventilación deberá ser conectado mediante un tubo auxiliar de ventilación, a la montante de aguas negras correspondientes, por debajo del nivel de conexión del ramal de desagüe más bajo. b) El extremo superior se conectará a la montante principal correspondiente a una altura no menor de 15 cm. por encima de la línea de rebose del aparato sanitario más alto, o se prolongará según se indica en los numerales 4 y 5. 7.
El diámetro del tubo de ventilación principal se determinará tomando en cuenta su longitud total, el diámetro de la montante correspondiente y el total de las unidades de descarga ventiladas de acuerdo con la tabla adjunta.
8.
En los edificios de gran altura se requerirá conectar el tubo principal de ventilación a la montante por medio de tubos auxiliares, a intervalos de por lo menos cada 10 pisos, contando del último piso hacia abajo.
10
48
9.
Todo aparato sanitario conectado a un ramal horizontal de desagüe aguas abajo de un inodoro (W.C), deberá ser ventilado en forma individual. Los diámetros mínimos para la ventilación individual se determinarán de acuerdo a la siguiente Tabla.
Tipos de aparatos sanitario Lavatorio, lavadero, lavadero de ropa, ducha, tina, bidet, sumidero de piso ………………………….. Inodoro (W.C) ……………….
Diámetro mínimo para ventilación Individual
1 - 1/2” 2”
Para aparatos no especificados, el diámetro de la tubería de ventilación será igual a la mitad del diámetro del conducto de desagüe al cual ventila y en ningún caso menor de 1-1/4”. Cuando la ventilación individual va conectada a un ramal horizontal común de ventilación, su diámetro y su longitud se determinarán de acuerdo a la siguiente Tabla del Reglamento Nacional de Edificaciones.
10.
Se podrá emplear ventilación o circuito en los casos que a continuación se especifican: a) Cuando se dispone de un número de aparatos sanitarios no mayor de ocho, tales como inodoros (W.C.) de tanque, urinarios tipo pedestal, sumideros de piso o duchas, colocados en alineamiento contiguo en el último piso del edificio. En estos casos el tubo de ventilación en circuito arrancará del ramal de desagüe, entre el penúltimo y último aparatos contados a partir de la montante y conectará a la tubería principal de ventilación. b) En los casos en que se disponga de igual cantidad de aparatos sanitarios especificados en a, instalados en pisos inferiores, el tubo de ventilación del circuito ya especificado, se complementará con un tubo auxiliar de ventilación conectado al ramal de desagüe, entre la montante y el primer aparato sanitario. c) Cuando se trate de igual cantidad de aparatos sanitarios especificados en a, dispuestos de dos filas y servidos por dos ramales paralelos de desagüe, la ventilación en circuito se formará de acuerdo con lo especificado en a, o ti, según el piso correspondiente. En estos casos el tramo horizontal de la ventilación en
11
49
circuito podrá ser común para las dos filas, pero se conectará por medio de sendos tubos de ventilación a los dos ramales de desagüe. 11.
El diámetro del tubo de ventilación en circuitos se calcularán en función de su longitud y en base al ramal horizontal de desagüe, según la Tabla Nº X-IV-8-IV. Dicho diámetro no podrá ser menor que la mitad del diámetro del ramal horizontal de desagüe correspondiente, y en ningún caso menor de 1- 1/2”.
12.
Aquellos aparatos sanitarios que no pueden ser ventilados de acuerdo a las distancias máximas establecidas en el numeral 3, tales como lavaderos y otros similares, deberán descargar en forma indirecta a un sumidero de piso, caja u otro receptáculo propiamente ventilado.
Bibliografía Ing. Enrique Jimeno Blasco. Instalaciones Sanitarias en Edificaciones. CIS/CIP. 1995 Norma IS.010. Reglamento Nacional de Edificaciones. Junio 2006.
Especificaciones de SEDAPAL.
Revisión: Sem 6 Instalaciones de desagüe Agosto 2008
12
50
INSTALACIONES SANITARIAS
INSTALACIONES DE AGUA CALIENTE 1. Consideraciones específicas para el diseño y construcción de la red de distribución interior de agua caliente. 2. Generadores de agua caliente. 3. Selección de los materiales de las tuberías 4. Traado de las tuberías de agua caliente. !. "som#trico de agua caliente. $. C%lculo &idr%ulico de las redes de agua caliente. '. (specificaciones t#cnicas para la construcción de los sistemas de agua caliente.
51
INSTALACIONES DE AGUA CALIENTE
1.
CONSIDERACIONES ESPECÍFICAS PARA EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN
1.1.
GENERALIDADES )
(l agua caliente es producida a tra*#s de calentadores y es re+uerida para la &igiene corporal la*ado de utensilios, fines medicinales y fines de recreación.
)
(l sistema de abastecimiento de agua caliente esta constituido por un calentador con o sin tan+ue acumulador, una tubería +ue transporta el agua caliente a los diferentes aparatos y a continuación una tubería de retorno de agua caliente +ue de*uel*e al calentador el agua no utiliada. (n pe+ueñas instalaciones no se usa el agua de retorno.
TEMPERATURAS DEL AGUA CALIENTE PARA DIFERENTES USOS
1.2.
USOS
TEMPERATURAS ADECUADAS
) -igiene corporal ) /a*ado de ropa y utensilios ) ines medicinales
2.
GENERADORES DE AGUA CALIENTE
2.1.
TIPOS DE CALENTADORES
Decisión ) Tamaño de población ) gente de calor ) Costos y 5 ) Tipos de edificaciones ) (7istencia de e+uipos
)(l#ctricos )Gas )6adiación solar
2.2.
4! ) !! C $0 ) '0 C 0 ) 100 C
DOTACION DE AGUA CALIENTE
)
/a dotación la establece la norma "S.010 83.2 inciso a9 :ara residenciales unifamiliares y multifamiliares esta en función del ; de dormitorios por *i*ienda<
N D!"#i$!"i!s D!$%ción &L$'()%* 1 2 3 4 !
120 2!0 30 420 4!0
;T< 5%s de ! dormitorios = umentar >0 l?día por dormitorio adicional
) 2.+.
tros usos *er la norma
,OLUMEN DE CALENTADOR
)
Seg@n la norma, para calcular la capacidad del e+uipo de producción y del tan+ue de almacenamiento se usan las relaciones de la tabla.
52
Ti-! (e e(iici!
C%-%c. A/#%cen%#ien$!
6esidencias unifamiliares y multifamiliares
2..
C%-%c. P"!(0cción
1?!
1?'
CALCULO DE CAPACIDAD DE CALENTADORES (Aemplo< (n una *i*ienda se cuenta con $ dormitorios, seg@n norma "S. 010 Botación
Bot. ! dormitorios D >0 /t?Bía !30 /t?Bía
Eol. Terma
1?! 7 !30
D 1?'7 !30 1>1.'1 /t F 1>2 /t
CAPACIDAD DE GENERADORES DE AGUA CALIENTE POR TIPO DE COBERTURA DE LA PROTECCION Y MARCA TIPO DE PROTECCION DEL TANUE
MARCA
CAPACIDAD EN LITROS 23
+4
3
43
53
113
143
233
6
(C/(
G%/7%ni8%(% -H5I BCJH
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
K6L;T S/(
133
6
A-!"ce/%n%(% 6T:/S M/"5T"C
6
6
6
6
uente< &ttp
/os *ol@menes comerciales son< 20, 3!, 40, >0, 100, 110, 1!0 y 200 /t. :or lo tanto se combinan< 01 t&erma de >0 /t D 01 t&erma de 110 /t
2.4.
UBICACIÓN DE TERMAS )
:atio, la*andería y aotea.
APARATOS UE NO NECESITAN AGUA CALIENTE ) )
2.9.
/a*adero de ropa Kaños de *isita
SIMBOLOGIA Y DIMENSIONES DE TERMAS (l di%metro de las termas *aría poco, entre 0,30 y 0,!>m. /a altura es *ariable dependiendo de la capacidad de la misma. (n general las termas se proyectan de 0,!0 m de di%metro. /a simbología seg@n el 6;( es T -
53
+.
SELECCIÓN DEL MATERIAL DE LAS TUBERÍAS
+.1.
RELACIÓN DE COSTOS DE TUBERÍAS PARA AGUA CALIENTE M%$e"i%/
Re/%ción (e c!s$!s en U:
) C:EC ) G ) Cobre tipo O/P
+.2.
1 ! '
RELACION DE COSTOS DE TUBERÍAS PARA AGUA FRIA M%$e"i%/ THK. :EC S: :EC 6osca G
.
Re/%ción (e c!s$!s en U: = = =
1 3 !
TRA;ADO DE TUBERÍAS DE AGUA CALIENTE /a terma puede ir en posición *ertical u &oriontal. /a terma no genera p#rdida de carga. Si entran 10 mca, salen 10 mca.
Si e7iste buena presión en la red no es necesario colocarla en el 3er piso. /os puntos de agua caliente se entregan a la i+uierda de los aparatos. /a instalación de agua caliente en un baño debe ser aislada mediante una *%l*ula de compuerta. la entrada y a la salida de la terma debe proyectarse una *%l*ula de compuerta de interrupción del ser*icio.
Grafico 1< :lano en planta de las instalaciones de y C de un baño.
54
4. ISOMETRICO DE AGUA CALIENTE
Grafico 2< "som#trico de "nstalaciones interiores de una *i*ienda y baño del grafico 1.
55
(n el isom#trico, se coloca el di%metro de los tubos y sus accesorios< Codos, tees, *%l*ulas, reducciones, etc. /os di%metros comerciales se obtienen de los cat%logos, folletos o manuales de los fabricantes.
9. C
>. ESPECIFICACIONES TECNICAS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LOS SISTEMAS DE AGUA FRIA Y CALIENTE 1) /as tuberías de agua fría ser%n de pl%stico :EC clase 10, con uniones roscadas. 2) /as tuberías de agua fría ser%n de o Gdo con uniones roscadas para soportar una 3) 4) 5) 6) '9 >9
9 109
presión de 12! /b?plugR. /as tuberías de agua caliente ser%n de pl%stico C:EC clase 10, unidas con pegamentos especiales para soportar altas temperaturas. /as tuberías de agua caliente ser%n de o Gdo con aislamiento de asbesto cemento. /as tuberías de agua caliente ser%n de cobre tipo O/P con recubrimiento de asbesto cemento o :oliuretano e7pandido. /as *%l*ulas de compuerta ser%n de bronce con uniones roscadas con 2 uniones uni*ersales, una a cada lado< Soportar%n una presión de 12! /b?plugR. Todos los puntos de agua terminan a ras del muro con el @ltimo accesorio de o. Gdo. (n las instalaciones de agua fría y caliente se realian pruebas &idr%ulicas, en las +ue se somete las tuberías a presión interior con agua. (sta prueba se realia a la presión nominal de la tubería. ;o se aceptar%n fugas de agua en el cuerpo de la tubería ni en las uniones. /as *%l*ulas de compuerta *an instaladas en una caAa con dimensiones para permitir las operaciones de remoción y reparación. /as tuberías de agua pueden cruar *igas protegidas de un manguito o niple de fierro gal*aniado.
:6 S"ST(5 ";B"6(CT<
11) /as *%l*ulas de compuerta, retención, flotadora ser%n de bronce con uniones roscadas para soportar una presión de 12! /b?plugR.
5. PRINCIPALES PASOS GENERALES A SEGUIR PARA EL TRA;O DE INSTALACIONES SANITARIAS INTERIORES /os presentes pasos est%n desarrollados, considerando +ue las estructuras de concreto +ue soportan una edificación, no deben debilitarse o poner en riesgo la seguridad de la edificación en casos de sismo. "gualmente, en casos de sismo, las instalaciones de agua y desage colapsar%n en los lugares de las fallas y su reparación re+uerir% el picado en los lugares de las grietas, fisuras o fallas. 1.) "dentificar las ubicaciones de las columnas 8destacarlas, marcarlas o usar resaltador9. 2.) Hbicar las *igas principales y de amarre y destacarlas o marcarlas. 3.) "dentificar las *iguetas de los tec&os y tomar nota del sentido de su instalación.
56
4.) Traar las redes de agua fría 8sin cruar columnas9. !.) :ara e*itar el cruce de columnas puede< a9 KaAar al ni*el del piso, correr por el piso usando codos y *ol*er a subir despu#s de &aber pasado la columna. b9 Hse el m#todo de trao de espina de pescado traando las tuberías por el piso. $.) Traar las instalaciones de desage y *entilación 8sin cruar columnas ni *igasQ sin cruar *iguetas9. ;ota< (n caso de tec&os aligerados, las tuberías de 2P pueden correr por la losa del tec&o. '.) :ara e*itar el cruce de *igas y?o *iguetas se puede< a9 Htiliar los *acíos, ductos 8e7puestos9 o falsas columnas 8empotrados9. b9 KaAar por muros no portantes o tabi+ues. c9 6eubicar aparatos, pre*ia coordinación con el r+uitecto. d9 /e*antar el ni*el de piso terminado. e9 6eforar las estructuras en coordinación con el "ng. responsable de las estructuras. f9 Htiliar 2 baAadas.
Bi?/i!@"%)% "nstalaciones Sanitarias para (dificaciones Biseño. "ng. /uís Castillo nselmo. (ditorial Hni*ersitaria. :rimera (dición. 2004. 6eglamento ;acional de (dificaciones. unio 200$. /ima. ;otas de clases< "ng. :. Ealdi*ia
Linc!@"%)% &ttp
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INSTALACIONES SANITARIAS
SISTEMA CONTRA INCENDIOS Introducción Tipos de sistemas Instalaciones contra incendios en edificios. Ejemplo de cálculo
58
SISTEMAS CONTRA INCENDIOS
1. INTRODUCCIÓN Los incendios constituyen una amenaza constante para la humanidad al tiempo que son innumerables las pérdidas que ellos ocasionan. La seguridad de la vida humana resulta un aspecto muy importante ya sea en las casas, vehículos y lugares de trabajo., donde existe un importante riesgo de muerte por incendio.
1.1. ¿Cómo se origina el fuego? Para comprender cómo se genera el fuego, pensemos en un fósforo que se prende. Su cabeza colorada es el combustible, el aire que lo rodea constituye el comburente (oxígeno del aire), mientras que la fricción que se produce al rasparlo inicia con su calor, la reacción química. Es entonces cuando aparece la llama, que quema toda la cabeza, transmitiendo el fuego al palito de madera, que la sostiene. Cuando lo soplo = elimino el comburente Si le echo agua = elimino el calor. Si corto el palito = elimino el combustible. Los materiales sólidos celulósicos, arden con luz pobre (rescoldo o brasa), a la que se denomina fuego de arraigo. Para que se produzca el fuego, es necesario que existan tres elementos simultáneos: el oxígeno, el calor y el combustible. Actualmente, se ha ampliado esta definición del triángulo del fuego, agregando un cuarto elemento, llamado reacción en cadena. Al tener entonces cuatro elementos, la denominación se transforma en teoría del tetraedro del fuego.
1.2. Materiales combustibles Básicamente, podemos decir que un combustible es toda sustancia que, bajo ciertas condiciones, resulta capaz de arder. En virtud de lo global de esta definición, es necesario lograr un mejor estudio de los mismos, a través de la siguiente subdivisión:
Combustibles sólidos: Los materiales sólidos más combustibles son de naturaleza celulósica. Cuando el material se halla subdividido, el peligro de iniciación y/o propagación de un incendio es mucho más grande.
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Combustibles líquidos: Los líquidos inflamables son muy usados en distintas actividades, y su empleo negligente o inadecuado provoca muchos incendios. Los líquidos no arden, los que lo hacen son los vapores que se desprenden de ellos. Tales vapores son, por lo general, más pesados que el aire, y pueden entrar en ignición a considerable distancia de la fuente de emisión. La variedad de líquidos inflamables utilizados actualmente en distintas actividades es muy grande. Los combustibles líquidos más pesados -como los aceites- no arden a temperaturas ordinarias pero cuando se los calienta, desprenden vapores que, en forma progresiva, favorecen la posibilidad de la combustión, cuya concreción se logra a una temperatura suficientemente alta.
Combustibles gaseosos: los gases inflamables arden en una atmósfera de aire o de oxígeno. Sin embargo, un gas no inflamable como el cloro puede entrar en ignición en un ambiente de hidrógeno. Inversamente, un gas inflamable no arde en medio de una atmósfera de anhídrido carbónico o de nitrógeno. Existen dos clases de gases no combustibles: los que actúan como comburentes (que posibilitan la combustión) y los que tienden a suprimirla. Los gases comburentes contienen distintas proporciones de oxígeno, y los que suprimen la combustión reciben el nombre de gases inertes.
2. TIPOS DE SISTEMAS a) Alimentadores y gabinetes contra incendio equipados con mangueras para uso de los ocupantes de la edificación. b) Alimentadores y gabinetes contra incendio equipados con mangueras para uso de los ocupantes de la edificación y salida contra incendio para ser utilizada por el Cuerpo de Bomberos de la ciudad. c) Alimentadores y mangueras para uso combinado de los ocupantes del edificio y del Cuerpo de Bomberos. d) Rociadores automáticos e) Otros sistemas.
2.1. Sistema de tuberías y dispositivos para ser usado por los ocupantes del edificio. Este sistema es obligatorio en todo aquel edificio de mas de 15 metros de altura o cuando las condiciones de riesgo lo ameritan. Deberán cumplir con: a) La fuente de abastecimiento puede ser: la red pública o una fuente propia siempre y cuando garantice el almacenamiento previsto. b) El almacenamiento de agua en la cisterna o tanque elevado debe ser por lo menos 25 m3. c) Los alimentadores deben calcularse para obtener el caudal que permita el funcionamiento simultáneo de dos mangueras, con una presión de 45 m en el punto de conexión de manguera más desfavorable. Diámetro mínimo 100 mm. d) La salida de los alimentadores deberá ser espaciados en forma tal, que todas las partes de los ambientes del edificio puedan ser alcanzados por el chorro de las mangueras. e) La longitud de la manguera será de 30 m con un diámetro de 40 mm. (1 ½”). f) Antes de cada conexión para manguera se instalará una válvula de globo recta o de ángulo. La conexión será de rosca macho. g) Los alimentadores deberán conectarse entre si mediante una tubería cuyo diámetro no sea inferior al del alimentador de mayor diámetro. h) Al pie de cada alimentador se, se instalará una purga con válvula de control. i) Las bombas de agua contra incendio, deberán llevar control de arranque para funcionamiento automático. j) La alimentación eléctrica a las bombas de agua contra incendio, deberá ser independiente, no controlada por el interruptor general del edificio, en caso de tenerlo. k) Se instalarán uniones siamesas con rosca macho y válvula y válvula de retensión en sitios accesibles de la fachada del edificio, para la conexión de las mangueras que suministrarán el agua del exterior.
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2.2. Sistema de tuberías y dispositivos para ser usados por el Cuerpo de Bomberos. Este sistema se instalará, para ser usado por el Cuerpo de Bomberos, en las plantas industriales, edificios de más de 50 metros de altura y toda otra edificación que por sus características lo requiera. Deberán cumplir con los siguientes requisitos: a) Se instalarán siamesas inyección con rosca macho y válvula de retensión en sitio accesible del edificio, para la conexión de las mangueras que suministrarán el agua desde los hidrantes o carros bomba. b) Se instalarán alimentadores espaciados en forma tal que todas las partes de los ambientes del edificio puedan ser alcanzados por el chorro de agua. c) Los alimentadores deben calcularse para obtener el caudal que permita el funcionamiento simultáneo de dos mangueras, con una presión de 45 m en el punto de conexión de manguera más desfavorable. d) El almacenamiento de agua en los tanques debe ser por lo menos 40 m3, adecuándose al caudal y tamaño posible del incendio, según el gráfico para agua contra incendio de sólidos (Lamina 3). e) Cuando sea posible se permitirá el almacenamiento conjunto de entre uno o más locales que en caso de siniestro puedan ser usados por los bomberos. f) La longitud de la manguera será de 60 m con un diámetro de 65 mm (2 ½”). Se considerará un caudal mínimo de 10 l/seg. Y deberán alojarse en gabinetes adecuados en cada piso, preferentemente en los corredores de acceso a las escaleras. g) Cuando el almacenamiento sea común para el agua para consumo y la reserva para el sistema contra incendio, deberá instalarse la salida del agua para consumo de manera tal que se reserve siempre el saldo de agua requerida para combatir el incendio. h) Cada bocatoma para mangueras interiores estará dotada de llave de compuerta o de ángulo. La conexión será de rosca macho. i) Los alimentadores deberán conectarse entre si mediante una tubería cuyo diámetro no sea inferior al del alimentador de mayor diámetro. j) Al pie de cada alimentador se, se instalará una purga con válvula de control.
2.3. Sistema de rociadores automáticos En edificaciones de mas de 2 pisos usadas para manufactura, almacenaje de materiales o mercancía combustible y con área superior a los 1000 m2 de construcción. a) Playas de estacionamiento cerradas y techadas de más de 18 m de altura y de área mayor a los 1000 m2 de construcción resistente al fuego, u 800 m2 de construcción incombustible con protección o 600 m2 de construcción incombustible sin protección o combustible de construcción pesada. b) Talleres de reparación automotriz de mas de un piso o ubicados bajo pisos de otra ocupada que exceda 1000 m2de construcción resistente al fuego, 800 m2 de construcción incombustible con protección, 600 m2 de construcción incombustible sin protección o combustible de construcción pesada. c) Talleres de reparación automotriz de mas de un piso o ubicados bajo pisos de otra ocupada que exceda 1500 m2 de construcción resistente al fuego, 1200 m2 de construcción incombustible con protección, 900 m2 de construcción incombustible sin protección o combustible de construcción pesada o 600 m2 de construcción combustible ordinaria.
Gabinete Contra incendios
61
62
GRIFO CONTRA INCENDIO. ESCALA 1/20
E
E
MURO DE LADRILLO 0.25 MIN
PLANTA ESCALA 1/20
0.40 MIN
0.20
ANCLAJE Ø1/2"
Ø110 0.40
BLOQUEDEANCLAJE
CORTE E - E
0.40
ESCALA 1/20
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Tabla para el empleo correcto del agente extintor
CO2= Anhídrido carbónico=Dióxido de carbono. SI = El agente extintor es el apropiado. NO= No se debe emplear por no servir o porque puede ser peligroso. --- = El agente extintor no es el apropiado, pero se puede usar si no hay otro.
64
Extintor de incendios de presión permanente
1. 2. 3. 4. 5.
Cuerpo del extintor Agente extintor Agente impulsor Manómetro Tubo sonda de salida
6. 7. 8. 9. 10.
Maneta palanca de accionamiento Maneta fija Pasador de seguridad Manguera Boquilla de manguera
Extintor no permanente con botellin interior
1. 2. 3.
Tubo de salida del agente extintor Botellín de agente impulsor. Tubo de salida del agente impulsor
4. 5. 6. 7. 8.
Cámara de gases Agente extintor Válvula de seguridad Boquilla con palanca de accionamiento Cuerpo del extintor
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Reglas generales de uso de un extintor de incendios portátil 1. 2.
3. 4. 5. 6.
7. 8.
Descolgar el extintor asiéndolo por la maneta o asa fija que disponga y dejarlo sobre el suelo en posición v ertical. En caso de que el extintor posea manguera asirla por la boquilla para evitar la salida incontrolada del agente extintor. En caso de que el extintor fuese de CO 2 llevar cuidado especial de asir la boquilla por la parte aislada destinada para ello y no dirigirla hacia las personas. Comprobar en caso de que exista válvula o disco de seguridad que están en posición sin peligro de proyección de fluido hacia el usuario. Quitar el pasador de seguridad tirando de su anilla. Acercarse al fuego dejando como mínimo un metro de distancia hasta él. En caso de espacios abiertos acercarse en la dirección del viento. Apretar la maneta y, en caso de que exista, apretar la palanca de accionamiento de la boquilla. Realizar una pequeña descarga de comprobación de salida del agente extintor. Dirigir el chorro a la base de las llamas. En el caso de incendios de líquidos proyectar superficialmente el agente extintor efectuando un barrido horizontal y evitando que la propia presión de impulsión pueda provocar el derrame incontrolado del producto en combustión. Avanzar gradualmente desde los extremos.
3.
INSTALACIONES CONTRA INCENDIOS
3.1.
Componentes
3.1.1
En general el sistema para combate de incendios por los ocupantes del edificio consta de las siguientes partes: Tanque elevado con agua de reserva para combate contra incendios. Línea de succión. Línea de Impulsión. Equipo de bombeo exclusivo ( 2 Unidades). Gabinete contra incendios (mangueras) Extintores. Línea de alimentación.
3.1.2.
Los sistemas para combate por los ocupantes del edificio y por el cuerpo de bomberos constan de las siguientes partes: Cisterna de reserva de agua contra incendios. Línea de succión. Línea de Impulsión. Equipo de bombeo (2 Unidades). Tanque elevado con agua de reserva para combate contra incendios. Gabinete contra incendios (mangueras y extintores). Línea de alimentación. Válvula Siamesa
3.1.3.
Los sistemas de rociadores constan de los siguientes partes: Cisterna de reserva de agua contra incendios. Línea de succión. Línea de Impulsión. Equipo de bombeo (2 Unidades). Líneas de alimentación. Rociadores.
4.
EJEMPLO DE CÁLCULO
66
Bibliografía Ing. Enrique Jimeno Blasco. Instalaciones Sanitarias en Edificaciones. CIS/CIP. 1995 Norma IS.010. Reglamento Nacional de Edificaciones. Junio 2006.
http://www.rs.ejercito.mil.ar Normas referenciales: NTP 350.102:2001 HIDRANTES DE CUERPO SECO PARA INCENDIO. 2a. ed. NTP ISO 7259:1998 VALVULAS DE COMPUERTA DE FIERRO FUNDIDO PREDOMINANTEMENTE OPERADAS CON LLAVE PARA USO SUBTERRANEO. 1a. ed. NTP 350.100:1997 VALVULAS DE RETENCION DE 50 mm HASTA 600 mm PARA SERVICIOS DE AGUA. 1a. ed. NTP 350.104:1997 TUBOS, ACCESORIOS Y PIEZAS ESPECIALES DE FI ERRO GRIS PARA CONDUCCIONES A PRESION. 1a. ed. NTP 399.101-1Señales de seguridad
Revisión: Sistema Contra Incendios Agosto 2016
67
INSTALACIONES SANITARIAS
SISTEMA DE IMPULSION Introducción Clasificación de Bombas Caudal de Bombeo Altura Dinámica Total de Bombeo Eficiencia de los equipos de bombeo Potencia de los equipos Curva de una bomba Curva del Sistema Criterios de selección de equipos de bombeo
68
SISTEMA DE IMPULSION
1.
INTRODUCCIÓN Los sistemas de abastecimiento indirectos requieren el uso de equipos de bombeo para elevar el agua de un nivel a otro, para presurizar las instalaciones, dependiendo si la vivienda es unifamiliar, multifamiliar o un edificio de servicios. Igualmente cuando el nivel de los desagües de los sótanos es menor al nivel de la red pública, es necesario elevar los desagües por medio de equipos de bombeo. En general para uso doméstico se utilizan: bombas centrifugas que tienen ciertas características electromecánicas como: El eje rota en forma horizontal, la succión es por el eje de la bomba y la impulsión sale por la parte superior de la bomba. Para viviendas unifamiliares y multifamiliares se aplican bombas de monoblock, electro bombas de monoblock, bombas de pozo profundo, bombas de velocidad variable, bombas “circuladoras” o booster y bombas sumergibles (para desagües).
2.
CLASIFICACIÓN DE BOMBAS Las bombas para las instalaciones en edificaciones son variables, dependiendo su selección de la calidad de las aguas a bombear, el tipo de uso que se le va a dar y las variables de Q y ADT a vencer.
Por la forma de impulsar el agua: Bombas de desplazamiento positivo. De émbolo o pistón. De diafragma. De lóbulos Peristáltica Bombas Centrífugas Axiales Helicoidales Radiales De impulsor cerrado, semi abierto, abierto, a prueba de obstrucciones. De aspiración o succión simple De doble succión.
Por la posición de la bomba: Horizontal Vertical
Por el uso: Bombas para pozo profundo. Turbina vertical de eje Lubricado por aceite Lubricado por agua Turbina vertical con motor sumergible Turbina tipo jet Bombas para elevar y presurizar el agua en edificaciones Centrifugas horizontales o verticales Equipos hidroneumáticos Equipos de presión constante Bombas contra incendio Bombas Contra Incendio Centrifugas horizontales Bombas Contra Incendio verticales Bombas para limpieza
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Bombas centrífugas multietápicas Bombas de pistón Bombas para fumigación De pistón De diafragma Centrífugas multietápicas Bombas dosificadoras De pistón De diafragma Peristáltica Bombas de sumidero Bombas para desagüe
Bombas Centrífugas Para atender a su gran campo de aplicación, las bombas centrifugas son fabricadas en los más variados modelos, pudiendo ser seleccionadas tomando diversos criterios:
3.
CAUDAL DE BOMBEO El caudal de bombeo debe satisfacer la siguiente condición: En el bombeo de agua de la cisterna al tanque elevado:
Qb es el caudal que resulta mayor entre Qmds y Qllenado del tanque elevado Donde: Qb Qmds Qllenado
4.
= Caudal de bombeo. = La demanda Máxima simultanea, que es igual al gasto probable. = Caudal de llenado del tanque elevado calculado para llenarlo en 2 horas.
ALTURA DINÁMICA TOTAL DE BOMBEO La altura dinámica total de bombeo se calcula con la fórmula: ADT = Hg + hs + ∑hf + Ps + v 2/2g Donde: ADT = Altura dinámica total a vencer. Hg = Desnivel geométrico entre el eje de la bomba y el nivel de entrega de agua hs = Desnivel geométrico entre el eje de la bomba y el nivel mínimo de agua a succionar. ∑hf = Sumatoria de las pérdidas de carga en la línea de succión, en la línea de impulsión y en los accesorios de ambas líneas. Ps = Presión de servicio de entrega del agua en la descarga. v2/2g = Carga de velocidad.
5.
EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS DE BOMBEO La eficiencia de los equipos de bombeo esta determinada por la eficiencia del motor y de la bomba. Para conjuntos de equipos de bombeo la eficiencia del conjunto se calcula con la formula:
70
n = nmotor x nbomba
6-
POTENCIA DE LOS EQUIPOS La potencia de los equipos de bombeo se calcula con la siguiente fórmula: Q x ADT P = -------------75x n Donde: P Q ADT n
7.-
= Potencia del equipo de bombeo en HP = Caudal de bombeo expresado en l/seg. = Altura Dinámica Total de Bombeo, expresada en m.c.a. = Eficiencia del conjunto motor bomba.
CURVAS DE UNA BOMBA Para una bomba determinada, la altura total desarrollada, la potencia requerida y la eficiencia resultante, varían con la descarga. Estas interrelaciones son conocidas como características de la bomba y los gráficos que lo representan se denominan curvas características. Los fabricantes suelen presentar las curvas características de l as bombas graficando la altura, potencia, eficiencia contra la capacidad o caudal a velocidad constante, como se muestran en los gráficos 1 y 2. La curva H-Q muestra la relación entre la capacidad y la altura total y las bombas están frecuentemente clasificadas por esta relación. La curva Efic – Q muestra la relación entre la eficiencia y la capacidad donde se indica usualmente un punto de máxima eficiencia. La curva P-Q muestra la relación entre la potencia de arranque y la capacidad de la bomba.
8.
CURVA DEL SISTEMA En un sistema de tuberías, en la que se fuerza el paso del agua a través de ellas, las pérdidas de carga se incrementan con el incremento del caudal de paso por las tuberías. Esa característica es posible representar en un gráfico, en el que se calculan las perdidas de carga al paso del agua para diferentes caudales, graficándose una curva característica para ese sistema, como el que se muestra en el gráfico 3. La curva iniciará su inflexión en el eje de las ordenadas para la altura estática total que representa el desnivel geométrico entre el nivel de succión y el nivel de descarga a vencer. Las pérdidas de carga en el sistema de tuberías se calcularán con la fórmula de Hazen&Williams, la pérdida de carga en accesorios se calculará con la longitud equivalente de los accesorios según sea el diámetro del mismo o con el coeficiente de K, en cuyo caso hf =K v2/2g. La sumatoria de las perdidas de carga por fricción no debe ser mayor del 10 al 20% de la altura estática, para ser económica.
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CRITERIOS DE SELECCIÓN DE EQUIPOS DE BOMBEO De manera que si superponemos la curva del sistema y la curva de una bomba, como las que se muestran en los gráficos, se encontrará el punto de operación. Esto t ambién localiza la eficiencia de operación y la potencia requerida. Una bomba debe ser seleccionada con su punto de operación lo más cerca posible a la máxima eficiencia. Por ello, entre diferentes equipos de bombeo, se seleccionará la bomba que tenga la mayor eficiencia.
Grafico 1: Curva Característica de una bomba.
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Grafico 2: Curva característica de una bomba.
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Altura H
Pérdida de carga
Altura Estática total 0 0
Capacidad Q
Grafico 3: Curva característica de un sistema de tuberías.
Curva del sistema
Altura estática máxima
Altura estática mínima
Grafico 4: Curva H-Q y curva del sistema
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