UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA

Centro Universitario de Arte Arquitectura y

Diseño
Licenciatura en Arquitectura
Sistemas integrales hidrosanitarios y eléctricos

SESION 9. Sistemas hidráulicos V

Fundamentos del Sistema Hidráulico

en las Edificaciones IV
Dr. José Arturo Gleason Espíndola
Profesor Investigador Titular

Guadalajara, Jalisco, a lunes 16 de agosto de 2023.

 Carga para el Sistema
• Para estos cálculos se incorpora el concepto
de dotación, que quiere decir la cantidad de
agua que consume en promedio una persona
al día, se expresa en litros y considera todos
los usos personales (aseo, alimentos, etc)
• Para el cálculo de una instalación hidráulica
es básico determinar la cantidad de agua
que se va a consumir, considerando el
número de accesorios o muebles que
puedan operar en forma simultánea, el tipo
de edificación de que se trate, así como el
servicio que prestará.
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 Determinación de la carga para el
Sistema de Agua Doméstico
• La cantidad de agua requerida en una
edificación se puede hacer aplicando
varios métodos.
• La demanda de agua para los
accesorios o muebles sanitarios y los
elementos de una instalación hidráulica,
depende del tipo y número de muebles
instalados.

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 DOTACIÓN

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 Consumo humano
• El agua que se emplea en la alimentación
consumo humano o doméstico, el aseo
personal y en la limpieza de la vivienda y de los
utensilios o ropas, en el lavado de automóviles y
en el riego de jardines.
• El consumo promedio del agua es más o menos
de 120 litros diarios por persona, pero esta
cantidad depende de las condiciones de nuestra
vivienda, de la institución o instalaciones en
donde trabajamos y de las actividades que se
realizan en ellas.
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 Se estima que la distribución del consumo promedio diario de agua, por persona, es
aproximadamente la siguiente:

36% en el 31% en higiene 14% en lavado de

inodoro corporal ropa

8% en riego
de jardines,
lavado de
automóviles,
limpieza de
vivienda,
actividades de
esparcimiento 7% en lavado de
utensilios de 4% en bebida y
cocina y vajilla
alimentación
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 Dotación

• Dotación es la cantidad de
agua que en promedio
consume por día una
persona.

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 Dotación

• El valor de la dotación
(cantidad en litros), incluye
la cantidad necesaria para
su aseo personal, alimentos
y demás necesidades.

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 Dotación
• Por lo anterior, para proyectar una
INSTALACIÓN HDIRAÚLICA, es
imprescindible determinar la
cantidad de agua que ha de
consumirse, de acuerdo al tipo de
construcción, servicio que debe
prestar y considerando el número de
muebles que puedan o deban
trabajar simultáneamente.

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 DOTACIÓN DE AGUA EN UN EDIFICIO
(Tabla 1)
TIPO DOTACIÓN
Habitación en zonas rurales 85 Litros/hab/día

Habitación tipo popular 150 Litros/hab/día

Habitación interés social 200 Litros/hab/día

Departamentos de lujjo 250 Litros/hab/día

Residencias con Alberca 500 Litros/hab/día

Edificios con oficinas 70 Litros/hab/día

Hoteles 500 Litros/hab/día

Cines 2 Litros/espect/día

Fábricas 60 Litros/obrero/día

Baños Públicos 500 Litros/bañista/día

Escuelas 100 Litros/alumno/día

Clubes 500 Litros/bañista/día

Restaurantes 15-30 Litros/comensal

Lavanderías 40 Litros/kg. Ropa seca

Hospitales
Dr. Ing. José Arturo Gleason E 500
Sistemas integrales hidrosanitarios y eléctricos Litros/cama/día
 CÁLCULO DEL NÚMERO DE PERSONAS
PARA EVALUAR CAPACIDAD DE TINACOS
Tabla 2
NUM. DE NUM. DE NUM. DE PERSONAS=
RECAMARAS RECAMARASX 2 NUM RECAM X 2 +1

1 1X2 1X2+1=3

2 2X2 2 X 2 + 1= 5

3 3X2 3 X 2 + 1= 7

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 Cuando se tienen más de tres
recámaras se suman 2 personas
por recámara adicional

4 Recámaras = (3 X 2 + 1) + 2 = 9 personas

5 Recámaras = (3 X 2 + 1) + 2 + 2 = 11 personas

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 Capacidad de un tinaco

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 Ejemplo 1
• De acuerdo con la Tabla 1, se puede
asignar una dotación 150 litros/hab/día
(habitación tipo popular)
• El número de personas de acuerdo a la
Tabla 2, se calcula como :

Personas = 3 recámaras X 2 + 1 = 7

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 Ejemplo 1
• Calcular la capacidad que debe
tener el tinaco de una casa-
habitación que tiene 3 recámaras.

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 Ejemplo 1
• Por lo tanto la capacidad del tinaco
debe ser:

Litros tinaco = 7 x 150 = 1050

El valor comercial es de 1100 litros

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 DISEÑO DE PRACTICO DE
CISTERNAS SENCILLAS

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 DISEÑO DE PRACTICO DE
CISTERNAS SENCILLAS
• Para realizar en forma práctica el diseño de
una cisterna sencilla, es necesario tener
presente lo que establecen los Reglamentos
y demás disposiciones sanitarias en vigor,
pues es importante evitar en lo posible la
contaminación del agua almacenada, a base
de una construcción “impermeable” y de
establecer distancias mínimas de dicha
cisterna a los linderos más próximos, a las

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 DISEÑO DE PRACTICO DE
CISTERNAS SENCILLAS

• bajadas de aguas negras y con

respecto a los albañales, además de
considerar otras condiciones impuestas
por las características y dimensiones
del terreno disponible, del volumen de
agua requerido o por otras condiciones
generales y particulares en cada caso.

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 DISTANCIAS MÍNIMAS
RECOMENDABLES
a) Al lindero más próximo debe ser 1.00 m.
b) Al Albañal 3.00 m.
c) A las bajadas de aguas negras 3.00 m,
cuya distancia puede reducirse hasta 60
cm cuando la evacuación de las mismas es
en tubo de fierro fundido, conocido también
como fierro centrifugado.

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 Ejemplo 1
Diseñar una cisterna para una casa
habitación de 3 recámaras, en cuyo caso
se asigna una dotación de 150 litros por
persona y por día, además de una
reserva de 150 litros por persona.

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 Ejemplo 1
a) Total de personas = 3 x 2 + 1 = 7

b) Volumen requerido = DOTACIÓN TOTAL + RESERVA

Dotación total = 7 x 150 = 1,050 litros

Volumen requerido = 1,050+1050* = 2,100 litros = 2.10

m³

* Reserva = 7 x 150 lts/persona = 1050

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 Dimensiones
Se diseña la cisterna, indicando medidas interiores y
tomando consideración piso y muros de concreto con
doble armado de 20 cm., de espesor, sin olvidar que para
cisternas de poco volumen y como consecuencia de
profundidades que no rebasen los 2.00 m. ni sean
menores 1.60 m. de la altura total interior, la altura del
agua debe ocupar como máximo las ¾ partes cuando se
trabaja con valores específicos.

Otra solución es calcular la cisterna de acuerdo al

volumen total requerido y enterrarla más, para dejar de 40
a 50 cm. Entre el nivel libre del agua y la parte baja de la
losa que la cubre, para la correcta operación y manejo de
los controles.
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 Ejemplo 2
A = Distancia del albañal al
lindero más próximo.
B = Distancia mínima del albañal
a la cisterna.
C = Distancia de la parte exterior
de la cisterna al lindero más
A B C próximo.
15.0 m 0.40 = espacio total ocupado por
los dos muros de concreto con
doble armado.
Albañal
8.00 – A – B – C – dos veces el ancho del muro

8.00 – 1.00 – 3.00 – 1.00 -0.40 = 2.60 m

8.0 m

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 Ejemplo 1
• Considerando que no se tiene problema
con la dureza del terreno ni con los
niveles freáticos y tomando en cuenta
el reducido volumen requerido, se dará
para este caso un valor a la altura total
interior de la cisterna de H = 1.60 m.

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Si H = 1.60 m

h = ¾ H = ¾ (1.60) = 1.20 m

Conociendo el volumen requerido

V= 2.10 m³ y la altura máxima del
agua dentro de la cisterna h = 1.20
m, al dividir el Volumen V entre la
altura h, se obtiene el área de la
base de la cisterna, es decir:
V=A*h

A = V = 2.10 m³ = 1.75 m²
h 1.20 m³
Para una cisterna rectangular se
propone a = 1.00 m

A=a*b

b = A = 1.75 m² = 1.75 m
a 1.00 m³
 Dimensiones 1.60 x 1.75 x 1.0

1.0 m

1.75 m

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 Ejemplo 2
• Calcular la capacidad que debe tener
la cisterna de una casa habitación que
tiene 3 recámaras.
• Considerando una dotación vivienda
de interés social, de la Tabla 1 se toma
una dotación de 200 litros/hab/día.

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 Ejemplo 2
• Num. Total personas= Num recamaras x 2 + 1= 3 x 2 + 1= 7
• Dotación Total = 7 x 200 = 1400 litros
• Reserva = Dotación Total = 1400 litros
• Volumen = Requerido para la cisterna = 1400 + 1400 = 2800 litros =
2.8 m³

Para dar las dimensiones que debe tener la cisterna con este volumen
calculado se deben considerar los siguientes factores:
1. Se consideran las medidas interiores y el espesor de los muros, que
generalmente son de concreto armado con aproximadamente 0.20 m
de espesor. Por facilidad de construcción, es conveniente que no
tengan una profundidad mayor de 2.00 m y la altura del agua no
debe ocupar un valor mayor de 3/4 partes de la altura total interior.
2. Las dimensiones del área del terreno disponible, considerando las
recomendaciones de la tabla 3.

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 Ejemplo 2
• Dimensiones:
 Ejemplo 3
• Calcular la capacidad que deben tener
los tinacos y la cisterna para el
suministro de agua fría a un edificio de
departamentos de lujo que tiene 6
departamentos de 3 recámaras cada
uno.

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 Ejemplo 3
• Tratándose de departamentos de lujo se considera, de acuerdo
con la Tabla 1. Una dotación de 250 litros/hab/día.

• El número de personas a considerar por departamento de tres

recámaras es:

Num. Personas= Num.recam x 2 + 1= 3 x 2 + 1 = 7

Por los 6 departamentos el número total de personas es:

Num. Personas = Num. 6 deptos. X 7 personas por depto.

Num. Personas = 6 x 7 = 42 personas

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 Ejemplo 3
• Para la dotación de 250 litros/hab/día, la
capacidad total para los tinacos es de:

42 x 250 = 10,500 litros.

• Si se usan tinacos horizontales de 1600

litros, se pueden instalar:

10,500 = 7 tinacos
1600

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 7
tinacos

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 AHORA LA CISTERNA

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 Ejemplo 3
• Para calcular la capacidad de la cisterna se procede como
sigue:

• Volumen requerido para cisterna = Dotación total + reserva.

• Considerando una reserva de 150 litros/persona la reserva

total es de:

150 x 42 = 6300 litros

• Volumen requerido para la cisterna =10,500 + 6,300 litros

• Volumen requerido para la cisterna = 16,800 litros = 16.8 m³

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 Volumen:

16,800 litros = 16.8

m³

Dimensionar la cisterna ____ x ____ x _____

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 Cálculo de una Cisterna para un
Condominio, protegido contra
incendio

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 Ejemplo 4

Datos:

• Planta baja y 6 niveles

• 2 Departamentos en planta baja y por
cada nivel 3 recámaras por
departamento
• Dotación =150 litros/persona/día

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 Ejemplo 4
Solución:

• No. De deptos. =7x2 = 14

• No. de personas/depto. = 3 x 2 + 1 = 7
• No. Total de personas = 14 x 7 = 98

Volumen mínimo requerido por día:

= 150 x 98 = 14,700 litros

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 Ejemplo 4
Gasto medio = Q medio

Q medio = Volumen mínimo requerido/día

No. De segundos/día

Q medio = 14,700 = 14,700 = 0.17 litros/seg

24x60x60 86,400

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 Ejemplo 4
Gasto máximo diario = Q máx. diario

Q máx. diario = Q diario x 1.2

Q máx. diario = 0.17 x 1.2 = 0.204 litros/seg

Siendo 1.2 el coeficiente de variación diaria, el cual

afecta el gasto medio, porque se ha mostrado que de
acuerdo a las estaciones del año, se tienen variaciones
notables en el gasto máximo diario, con un valor promedio
de 1.2.
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 Ejemplo 4
Gasto máximo horario = Q máx. horario

Q máx. horario = Q máx. diario x 1.5

Q máx. horario = 0.204 x 1.5 = 0.306 litros/seg

Para obtener el gasto máximo horario, se multiplica el

gasto máximo diario por 1.5, que es el coeficiente de
variación horario, el cual se obtiene como resultado de
considerar que durante el día existen horas de mayor
consumo y que éste varía aproximadamente en 1.5 veces
el consumo promedio durante las 24 horas del día.
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 Ejemplo 4
• El mayor consumo de agua en forma general se
considera de las 6:00 a las 9:00 de las 13:00 a las
16:00 y de las 18:00 a las 21:00 horas.

•Consumo máximo promedio /día

Cons. Max. Prom. /día = Qmáx horario x No. de seg/dia

Cons. Max. Prom. /día = 0.306 lt/s x 86,400 s = 26,438 litros

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 Ejemplo 4
La reserva del consumo diario previendo fallas en el
sistema de abastecimiento y considerando que se va
a contar con un sistema contra incendio, se estima
debe ser como mínimo del 50% del consumo
máximo promedio día.

Consumo máx. pro. / día + reserva

Volumen total = 26,438 + 13,219 = 39,657 Litros

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