Hidrosanitaria Edificio 3 Plantas PDF
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TEMA:
DISEÑO Y CÁLCULO DE LAS INSTALACIONES SANITARIAS DE UN EDIFICIO DE
TRES PISOS, DESTINADO A DEPARTAMENTOS HABITACIONALES.
AUTOR:
RAMIREZ SARMIENTO WILMER ANTONIO
MACHALA - EL ORO
CESIÓN DE DERECHOS DE AUTOR
1.2.1. Generalidades
Por medio de esta norma se establecen los parámetros mínimos exigibles y las
recomendaciones técnicas del diseño y ejecución de proyectos para suministro
de agua en edificaciones o también llamados proyectos de instalaciones
prediales de agua fría.
2
1.3. ELEMENTOS CONSTITUTIVOS
1.3.1. Acometida.
Las uniones de tubería por rosca deben cumplir los requisitos de la NTE INEN
0117. Las referencias de diámetros obedecerán a la norma ASTM A 53, para el
acero galvanizado
(AG) la NTE INEN 2470 y para el PVC las NTE INEN 1369, NTE INEN 1370.
Las acometidas de suministro deberán tener un diámetro nominal mayor que 16
mm (1/2").
3
diámetros menores que 60 mm, y para diámetros mayores instalar válvula de
compuerta.
2. DESARROLLO:
4
Respecto de las velocidades: La velocidad de diseño del agua en las
tuberías debe fluctuar entre 0.6 m/s y 2.5 m/s, valores mínimo y máximo,
respectivamente. Se considera optimo el valor de velocidad de 1.2 m/s.
La velocidad del agua en la acometida debe fluctuar el valor de 1.5 m/s.
Respecto del depósito de almacenamiento: Debe proveerse un depósito
de almacenamiento, cuyo volumen útil corresponda al consumo que se
requiere en la edificación para el suministro estimado en 24 horas; en
caso de diseñar depósito subterráneo y elevado, con equipo de bombeo
(grupo motor-bomba), el volumen total debe dividirse en sesenta por
ciento (60%) para el depósito subterráneo (cisterna) y cuarenta por ciento
(40%) para el deposito elevado (tanque).
Los depósitos de agua deberán diseñarse y construirse de tal manera
que garanticen la potabilidad del agua en el tiempo y que no permita el
ingreso de ningún tipo de contaminante. Cabe en este caso la posibilidad
de incluir condensadores hidráulicos (depósitos de almacenamiento
presurizados).
El cálculo de volúmenes mínimos de los depósitos de almacenamiento en
edificaciones e inmuebles destinados a usos específicos, se hará
tomando en consideración las dotaciones de la tabla 1.
El número mínimo de muebles sanitaros recomendado para edificaciones
seguirá lo dispuesto por el National Standard Plumbing Code, 2006-ASA
A40.8, (Minimun number of required plumbing fixtures, tabla 7.21.1).
El control de llenado de los depósitos podrá ser mediante boya o flotador
u otro dispositivo de apertura y cierre “todo o nada”, electroválvula, o
mediante válvulas de altitud con su respectivo filtro de protección;
inmediatamente antes de este dispositivo de control de llenado debe
instalarse una válvula o llave de compuerta. Aguas abajo de todo
depósito de almacenamiento, debe instalarse una llave de cierre. Antes
de dicha llave de cierre se podrá instalar un sistema de filtros en línea
dependiendo de la calidad de agua a suministrar.
La alimentación del depósito se hará siempre por arriba del nivel de
rebose. La salida (conexión a la bajante) se ubicara en la parte inferior
del depósito.
Todos los depósitos atmosféricos (no presurizados), deberán estar
convenientemente ventilados.
Respecto de las tuberías principales: La tubería hasta el depósito de
almacenamiento debe calcularse para suministrar el consumo total diario
en un tiempo máximo de 4 horas.
La tubería entre el deposito bajo y el tanque elevado debe ser
independiente del resto de la red de distribución; su diámetro debe
calcularse para que pueda llenar el tanque elevado en un tiempo máximo
de 2 horas.
Queda prohibido la utilización de conductos (o tubos) cuyos materiales
que la constituyen (principalmente la que estará en contacto directo con
el agua) contenga aluminio y plomo.(1)
5
Tabla 1. Dotaciones para edificaciones de uso específico.
6
Se calcula el volumen de agua necesaria para abastecer el edificio en un día
con la siguiente formula.
V = Ha × + Ap × Ecuación 1
Ecuación 2
√ Ecuación 3
Ecuación 4
= Ks × ∑ qi Ecuación 5
Dónde:
Ecuación 7
=m× ×( ) Ecuación 8
Dónde:
8
D = diámetro, en metros (m)
m = constante del material del tubo, que adopta los siguientes valores:
m = 0.00070, acero
m = 0.00056, cobre
m = 0.00054, plástico
( ( ) ) ( ) Ecuación 9
Dónde:
C = coeficiente según material de tubería (acero: 120, … plástico: 150, etc.) (1)
9
2.2. INSTALACION DE SANEAMIENTO
2.2.1. Cálculos.
Son los mismos caudales que ingresan a través del agua potable y con el
mismo factor de simultaneidad ks
Ecuación 10
Dónde:
V = Velocidad (m/s)
Dónde:
10
Pm = Perímetro de la sección mojada. (m)
Dónde:
D = Diámetro (m).
V= × × Ecuación 13
Dónde:
Q = caudal ( )/s)
Q= × × Ecuación 14
Qb= Ecuación 15
Vs= Ecuación 16
D=√ Ecuación 17
E = 0,0015 mm
11
Ecuación 18
{ ( )}
Ecuación 19
Se calcula las perdidas por fricción en succión y las perdidas locales para
determinar las pérdidas totales con la formulas a continuación.
Ecuación 20
Ecuación 21
Ecuación 22
= Ecuación 23
12
3. RESULTADOS Y CONCLUSIONES.
13
4. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.
14
TABLAS
Accesorio Factor A Factor B Φ Nominal Φ Interior Φ Nominal Φ Interior
Codo de 45° 0,38 0,02 1/2" 13,79 110 105,6
Codo de Radio Largo 90° 0,52 0,04 3/4" 18,76 50 46,4
Entrada Normal 0,46 0,08 1" 24,2 160 153,6
Reduccion 0,15 0,01 1 1/4 " 32,35
Salida de la tuberia 0,77 0,04 1 1/2" 37,92
Tee Paso Directo 0,53 0,04 2" 49,1
Tee de Paso y Salida bilateral 1,56 0,37
Tee con Reduccion 0,56 0,33
Valvula de compuerta abierta 0,17 0,03
Valvula de Globo abierta 8,44 0,5
Valvula de pie con criba 6,38 0,4
Valvula de retencion 3,2 0,03
TABLAS
DESARROLLO DEL PROYECTO
DATOS:
Ha = 15 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑟𝑒𝑑 = 4
Dotación = 200 L/hab/dia
V = Ha × Dot 𝑒 + Ap × Dot 𝑝
V = 3291.6 L/Dia
𝑃2
𝑉𝑐𝑖𝑠𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 =1.97 𝑚3 1.70 × 1.60 × 1.20 = 4 − 0,8 − 0,92 = 2,28
𝛾
𝑉𝑇𝐸 =1.32 𝑚3 2000 Lts
𝑉2 2
Se calcula el caudal necesario en ℎ𝑓𝐿 = 𝑘
2𝑔
funcion del volumen requerido y
el tiempo de llenado.
𝑃2
= 4 − 0,8 − ℎ𝑓𝐿
𝑄 𝛾
𝑉 4×𝑄
𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑎𝑟𝑖𝑜 = 𝑇 𝐷= = 12,06
𝑇𝐿𝐿 𝑉×𝜋
mm 𝑃1 𝑉1 2 𝑃2 𝑉2 2
𝑄𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑎𝑟𝑖𝑜 =𝑂.𝑂𝑂𝑂229 𝑍1 + + = 𝑍2 + + + ℎ𝑓𝐿
Diámetro tentativo 𝛾 2𝑔 𝛾 2𝑔
CALCULO DE LA ACOMETIDA
4∗𝑄
D= = 0,0120632 m 12,0632 mm
𝑉∗π
Q= Caudal m3/s
V= Velocidad
2
Maxima
TLL 4
HL Perdidas Locales
Habitantes 15 Ha
Dotacion 200 L/hab/dia
Area de patios 72,9 m2
dotacion para patios 4 L/m2/dia
Volumen 3291,6 L/dia
Cisterna 1,97496 m3
Tanque elevado 1,31664 m3 1,5
Seccion ideal
H 1,4
Tb= 3600 seg Se calcula hfs de succión, sabiendo que: Calculo de las perdidas por
Hs= 1,6m 𝓋 = 1,003 × 10−6 𝑚2 /𝑠 fricción en succión.
Hi= 11,8m E = 0,0015 mm 8 × 𝑓 × 𝑄 2 × 𝐿𝑠
ℎ𝑓𝑠 = 2
Ls= 1,6m
𝜋 × 𝑔 × 𝐷𝑠 5
0,25
Li= 25,44
𝑓𝑠 = 2
Vs= 1m/s 𝐸 5,74
𝑙𝑜𝑔 3,7𝐷 + 0,9 Calculo de las perdidas
Vi= 1,5 m/s 𝑆 𝑅𝑒
locales.
𝑉𝑇𝑒 𝑉𝑠 × 𝐷𝑠 8 × ∑𝑘 × 𝑄 2
Se calcula el caudal Qb= 𝑅𝑒 = ℎ𝐿 =
𝑡 𝓋 𝑔 × 𝜋 2 × 𝐷4
Qb = 0.37
𝐻𝑡 = ℎ𝑠 + ℎ𝑖 + ℎ𝑓𝑠 + ℎ𝑓𝑖 + ℎ𝑙𝑠 + ℎ𝑙𝑖
Se calcula con la velocidad
de succión el diámetro de la
tubería.
4 ×𝑄
Vs= 𝜋 × 𝐷2 ; siendo Q=Qb
4 ×𝑄
D= = 0,0216
𝜋 ×𝑉𝑠
Calculamos nuevamente la
Φ de mercado = 0,0242m velocidad.
CALCULO DE LA POTENCIA DE LA BOMBA
Vte 1316,64 Succion
tb 3600 Φ calculado Φ Nominal Φ Elegido Vs Re f k hf hl
Qb= 0,37 0,0216 1" 24,2 0,8 19302,09372 0,010964024 8 0,0733861 0,257798
ν 20° 1,00
E 0,00
g 9,81
n 0,70 Impulsion
Φ calculado Φ Nominal Φ Elegido Vi Re f hf K hl HT
hs 1,6 0,0176 3/4" 18,76 1,32 24689,1326 0,011489254 4,367625 9 0,3897311 18,48853987
hi 11,8
Ls 1,6
Li 25,44
Vs 1
Vi 1,5
𝑄
𝑄 =𝑉×𝐴 ↔ 𝑉=
𝜋 × 𝐷2
4
C=1 0,3116
𝑄= × 𝐷 8/3 × 𝑟 5/3
S = 2% 𝑅
De donde:
3/8
𝑄×𝑛
Se calcula el caudal de 𝐷=
0,3116 × 𝑟 5/3
las aguas lluvias en L/s
𝑞= 𝐶 × 𝐼 × 𝐴
Se calcula la
velocidad en m/s.
1 2 1
𝑉 = × 𝑅 × 𝑆2
3
𝑛 𝑄 =𝑉×𝐴
𝐷 𝜋 × 𝐷2
𝑅= 𝐴=
4 4
CALCULO DEL DESAGÜE PLUVIAL
Intensidad de la lluvia
100 mm/h
(I)
I = 3E-05
C = 1
n = 0,012
N = 0,012
Determinar el o los gastos
probables para el tramo. 1 2 1
F=2 𝑉 = × 𝑅3 × 𝑆 2
𝑛
Se determina el N° de aparatos = 1 𝐷
tramo ejm: LV - A Qmp = 0,20 𝑅=
4
Los caudales de aguas servidas 𝑄𝑀𝑃 = Ks × ∑ qi
son los mismos que ingresan a 𝑄 =𝑉×𝐴
través del agua potable. 𝜋 × 𝐷2
𝐴=
4
Y el mismo factor de
simultaneidad “ks” 1
Ks = + F × (0.04 +
𝑛−1
0.04 × log (log (n)))
Redes principales 2%
Redes secundarias 3%
n 0,012 DIMENSIONAMIENTO DE LA TUBERÍA DE DESAGÜE SANITARIO
Diametro TUBO LLENO TUBO PARCIALMENTE LLENO Ymax
Tramo QMP N Fs QMP(q) S (y/D)*D
Φ Nominal Φ Interior V(m/s) A(m2) Q(l/s) q/Q v/V y/D V (0,75D)
LV-A 0,20 1 1 0,20 2 50 46,4 0,604 0,001691 1,02 0,20 0,655 0,351 0,40 16,2864 34,8
AB 0,20 1 1 0,20 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,02 0,343 0,13 0,36 13,728 79,2
ML-B 0,20 1 1 0,20 2 50 46,4 0,604 0,001691 1,02 0,20 0,655 0,351 0,40 16,2864 34,8
P B-C 0,40 2 1 0,40 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,04 0,42 0,175 0,44 18,48 79,2
R C-D 0,40 2 1 0,40 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,04 0,42 0,175 0,44 18,48 79,2
I LV-E 0,10 1 1 0,10 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,08 0,506 0,22 0,37 10,208 34,8
E-F 0,10 1 1 0,10 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,08 0,506 0,22 0,37 10,208 34,8
M
LN-F 0,10 1 1 0,10 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,08 0,506 0,22 0,37 10,208 34,8
E
F-G 0,20 2 1 0,20 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,02 0,343 0,13 0,36 13,728 79,2
R
G-H 0,40 3 0,76 0,30 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,03 0,386 0,157 0,40 16,5792 79,2
LV-I 0,20 1 1 0,20 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,16 0,615 0,317 0,46 14,7088 34,8
P
I-J 0,20 1 1 0,20 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,02 0,343 0,13 0,36 13,728 79,2
I
DU-K 0,20 1 1 0,20 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,16 0,615 0,317 0,46 14,7088 34,8
S
LN-L 0,10 1 1 0,10 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,08 0,506 0,22 0,37 10,208 34,8
O L-K 0,20 1 1 0,20 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,02 0,343 0,13 0,36 13,728 79,2
LV-M 0,10 9 0,43 0,04 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,03 0,386 0,157 0,29 7,2848 34,8
L-M 0,30 2 1 0,30 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,03 0,386 0,157 0,40 16,5792 79,2
M-N 0,40 3 0,76 0,30 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,03 0,386 0,157 0,40 16,5792 79,2
LV-A 0,20 1 1 0,20 2 50 46,4 0,604 0,001691 1,02 0,20 0,655 0,351 0,40 16,2864 34,8
AB 0,20 1 1 0,20 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,02 0,343 0,13 0,36 13,728 79,2
ML-B 0,20 1 1 0,20 2 50 46,4 0,604 0,001691 1,02 0,20 0,655 0,351 0,40 16,2864 34,8
S B-C 0,40 2 1 0,40 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,04 0,42 0,175 0,44 18,48 79,2
E C-D 0,40 2 1 0,40 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,04 0,42 0,175 0,44 18,48 79,2
G LV-E 0,10 1 1 0,10 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,08 0,506 0,22 0,37 10,208 34,8
U E-F 0,10 1 1 0,10 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,08 0,506 0,22 0,37 10,208 34,8
N LN-F 0,10 1 1 0,10 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,08 0,506 0,22 0,37 10,208 34,8
D F-G 0,20 2 1 0,20 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,02 0,343 0,13 0,36 13,728 79,2
O G-H 0,40 3 0,76 0,30 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,03 0,386 0,157 0,40 16,5792 79,2
LV-I 0,20 1 1 0,20 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,16 0,615 0,317 0,46 14,7088 34,8
P I-J 0,20 1 1 0,20 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,02 0,343 0,13 0,36 13,728 79,2
I DU-K 0,20 1 1 0,20 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,16 0,615 0,317 0,46 14,7088 34,8
S LN-L 0,10 1 1 0,10 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,08 0,506 0,22 0,37 10,208 34,8
O L-K 0,20 1 1 0,20 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,02 0,343 0,13 0,36 13,728 79,2
LV-M 0,10 9 0,43 0,04 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,03 0,386 0,157 0,29 7,2848 34,8
L-M 0,30 2 1 0,30 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,03 0,386 0,157 0,40 16,5792 79,2
M-N 0,40 3 0,76 0,30 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,03 0,386 0,157 0,40 16,5792 79,2
Diametro TUBO LLENO TUBO PARCIALMENTE LLENO Ymax
Tramo QMP N Fs QMP(q) S (y/D)*D
Φ Nominal Φ Interior V(m/s) A(m2) Q(l/s) q/Q v/V y/D V (0,75D)
LV-A 0,20 1 1 0,20 2 50 46,4 0,604 0,001691 1,02 0,20 0,655 0,351 0,40 16,2864 34,8
AB 0,20 1 1 0,20 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,02 0,343 0,13 0,36 13,728 79,2
ML-B 0,20 1 1 0,20 2 50 46,4 0,604 0,001691 1,02 0,20 0,655 0,351 0,40 16,2864 34,8
T B-C 0,40 2 1 0,40 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,04 0,42 0,175 0,44 18,48 79,2
E C-D 0,40 2 1 0,40 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,04 0,42 0,175 0,44 18,48 79,2
R LV-E 0,10 1 1 0,10 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,08 0,506 0,22 0,37 10,208 34,8
C E-F 0,10 1 1 0,10 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,08 0,506 0,22 0,37 10,208 34,8
LN-F 0,10 1 1 0,10 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,08 0,506 0,22 0,37 10,208 34,8
E
F-G 0,20 2 1 0,20 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,02 0,343 0,13 0,36 13,728 79,2
R
G-H 0,40 3 0,76 0,30 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,03 0,386 0,157 0,40 16,5792 79,2
LV-I 0,20 1 1 0,20 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,16 0,615 0,317 0,46 14,7088 34,8
P
I-J 0,20 1 1 0,20 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,02 0,343 0,13 0,36 13,728 79,2
I
DU-K 0,20 1 1 0,20 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,16 0,615 0,317 0,46 14,7088 34,8
S
LN-L 0,10 1 1 0,10 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,08 0,506 0,22 0,37 10,208 34,8
O
L-K 0,20 1 1 0,20 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,02 0,343 0,13 0,36 13,728 79,2
LV-M 0,10 9 0,43 0,04 3 50 46,4 0,740 0,001691 1,25 0,03 0,386 0,157 0,29 7,2848 34,8
L-M 0,30 2 1 0,30 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,03 0,386 0,157 0,40 16,5792 79,2
M-N 0,40 3 0,76 0,30 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,03 0,386 0,157 0,40 16,5792 79,2
PUNTO S1-S2
C 4,20 27 0,29 1,22 2 110 105,6 1,045 0,008758 9,15 0,13 0,58 0,285 0,61 30,096 79,2
3.30
3.20
PROYECTO :
EDIFICIO DE 3 PLANTAS
LEYENDA DIB.
PROP.
SIMBOLO DESCRIPCION WILMER RAMIREZ SARMIENTO
CAJA DE CONCRETO SIMPLE NORMALIZADO
MACHALA-ECUADOR ESCALA :
TUBO DE DESAGUE PVC SAP BAJA/LLEGA TUBERIA DESAGUE UBICACION :
INDICADAS
TUBO DE AGUA FRIA M MEDIDOR DE AGUA
9.00
CUARTO DE
SERVICIOS
CUARTO DE
SERVICIOS
DORM.3
DORM.3
DORM.2
DORM.2
CLOSET
18.96
CLOSET
DORM.1
DORM.1
ESTUDIO
1
ESTUDIO
15 2
14 3
13 4
1
12 5
PLANTA BAJA
11 6 2
3
10 7
4
9
8
5
12
11 6 PLANTA TIPO
10 7
9
8
LEYENDA
SIMBOLO DESCRIPCION
CUARTO DE
SERVICIOS
CUARTO DE
SERVICIOS
0.36
0.68
WC LV
DORM.3
DU
DORM.3
J K L M N
DORM.2
DORM.2
G
F E D
CLOSET CLOSET
LV WC DU
H
13.64
CLOSET
CLOSET
DORM.1
DORM.1
ESTUDIO
1 ESTUDIO
15 2
14 3
13 4
1
12 5
PLANTA BAJA
11 6
2
3
10 7
CISTERNA
4
9
8
5
12
11 6 PLANTA 1
10 7
9
8
LEYENDA
SIMBOLO DESCRIPCION
TEE
UBICACION : MACHALA-ECUADOR ESCALA :
YEE INDICADAS
S2
B1
A A
S S
C B C B
D CUARTO DE D CUARTO DE
SERVICIOS SERVICIOS
H F E
G
F E
H G
Du=0,20 B2
Du=0,20
In=0,10
IV=0,10 In=0,10
DORM.3 IV=0,10
DORM.3
Lv=0,20
Lv=0,20
J I
B3
J I
DORM.2
DORM.2
IV=0,10 In=0,10
CLOSET
Du=0,20
IV=0,10 In=0,10
CLOSET
N M L K
CLOSET Du=0,20
B4 N M L K
CLOSET
DORM.1
DORM.1
ESTUDIO
S1
1
15 2
14 3
13 4
ESTUDIO
12 5
PLANTA BAJA
11 6
10 7
1
9
8
2
3
S2
4
5
12
11 6 PLANTA 1
10 7
9
8
SANITARIA
LEYENDA
SIMBOLO DESCRIPCION
YEE
WILMER RAMIREZ SARMIENTO
ARQUITECTO
CAP.9345 FECHA :
TANQUE
ELEVADO
TANQUE
ELEVADO
14.08
LEYENDA
SIMBOLO DESCRIPCION
YEE
WILMER RAMIREZ SARMIENTO
ARQUITECTO
CAP.9345 FECHA :