Instalacion de Agua Potable

UNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO FACULTAD NACIONAL DE INGENIRIA CARREREA DE INGENIRIA CIVIL

INSTALACION DE AGUA POTABLE 1. GENERALIDADES El agua pura potable, es una de las necesidades vitales más importantes para el hombre. Su necesidad le es más urgente que la de la comida, y además le proporciona comodidad y utilidad al darle los medios necesarios necesarios para lavarse, bañarse, cocer los alimentos, alimentos, y servirle para limpieza general. Al proyectar un edificio el ingeniero asume la labor de prever los necesarios suministros de agua en las cantidades, caudales, presiones y temperaturas adecuadas, con posibilidades de adaptación a eventuales cambios y ampliaciones. El presente proyecto está fundamentado principalmente en el Reglamento de instalaciones Sanitarias, el cual con lleva a una optimización en los parámetros y de mas elementos de diseño de acuerdo a prácticas avanzadas de la ingeniería, de tal manera que constituye una minimización de costos de construcción, calidad de materiales y fundamentalmente una mejora en los servicios con el propósito fundamental de evitar el derroche de agua.

INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE

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2. OBJETIVOS DEL PROYECTO OBJETIVO GENERAL 

Calcular y diseñar un sistema de suministro de agua potable para un edificio multifamiliar. OBJETIVOS ESPECIFICOS



Conocer las disposiciones en el Reglamento de Instalaciones Sanitarias, referidas a la instalación de agua potable.



Verificar la altura de presión en el artefacto más desfavorable.



Realizar los cómputos métricos de la instalación de agua potable.

3. JUSTIFICACIÓN ANTECEDENTE Debido a las concentraciones urbanas, la construcción de edificios ha adquirido un gran incremento en las últimas décadas, a la vez que las viviendas se han tenido que adaptar a las necesidades y requerimientos de una sociedad dinámica en la que la cocina y el baño viene a constituirse en ambientes básicos dentro de la limitada actividad que se desarrolla actualmente en el hogar. Como consecuencia de este nuevo enfoque de la vivienda y debido al progreso de la técnica, la concurrencia de nuevos materiales para la construcción y la especialización en el manipuleo de estos materiales, las instalaciones sanitarias domiciliarias se constituyen en una especialización dentro una especialidad como es la Ingeniería Sanitaria, lo cual obliga a adquirir conocimientos particulares dentro del marco del proyecto y construcción de las instalaciones sanitarias. La regulación y el ordenamiento de diseño, y consecuentemente la construcción de los sistemas sanitarios domiciliarios están estipulados en el Reglamento Nacional de Instalaciones Sanitarias Domiciliarias, elaborado por la dirección Nacional de Saneamiento Básico (DINASBA) de la Secretaria Nacional de Asuntos Urbanos, que fue aprobado según Resolución Secretarial Nº 390 en Septiembre de 1994.

CALIDAD DEL AGUA POTABLE La calidad del agua se expresa mediante la caracterización de los elementos y compuestos presentes, en solución o en suspensión, que desvirtúan la composición original. INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE

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2. OBJETIVOS DEL PROYECTO OBJETIVO GENERAL 

Calcular y diseñar un sistema de suministro de agua potable para un edificio multifamiliar. OBJETIVOS ESPECIFICOS



Conocer las disposiciones en el Reglamento de Instalaciones Sanitarias, referidas a la instalación de agua potable.



Verificar la altura de presión en el artefacto más desfavorable.



Realizar los cómputos métricos de la instalación de agua potable.

3. JUSTIFICACIÓN ANTECEDENTE Debido a las concentraciones urbanas, la construcción de edificios ha adquirido un gran incremento en las últimas décadas, a la vez que las viviendas se han tenido que adaptar a las necesidades y requerimientos de una sociedad dinámica en la que la cocina y el baño viene a constituirse en ambientes básicos dentro de la limitada actividad que se desarrolla actualmente en el hogar. Como consecuencia de este nuevo enfoque de la vivienda y debido al progreso de la técnica, la concurrencia de nuevos materiales para la construcción y la especialización en el manipuleo de estos materiales, las instalaciones sanitarias domiciliarias se constituyen en una especialización dentro una especialidad como es la Ingeniería Sanitaria, lo cual obliga a adquirir conocimientos particulares dentro del marco del proyecto y construcción de las instalaciones sanitarias. La regulación y el ordenamiento de diseño, y consecuentemente la construcción de los sistemas sanitarios domiciliarios están estipulados en el Reglamento Nacional de Instalaciones Sanitarias Domiciliarias, elaborado por la dirección Nacional de Saneamiento Básico (DINASBA) de la Secretaria Nacional de Asuntos Urbanos, que fue aprobado según Resolución Secretarial Nº 390 en Septiembre de 1994.

CALIDAD DEL AGUA POTABLE La calidad del agua se expresa mediante la caracterización de los elementos y compuestos presentes, en solución o en suspensión, que desvirtúan la composición original. INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE

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La calidad del agua con destino al consumo humano tiene implicaciones importantes sobre los aspectos sociales y económicos que actúan indirectamente sobre el desarrollo de un país. Caracterizar la calidad del agua a través de la definición de los valores máximos aceptables de los parámetros organolépticos, físicos, químicos y microbiológicos es fundamental para proteger la salud pública.

4. FUNDAMENTO TEÓRICO 4.1. SISTEMA DOMICILIARIO DE AGUA POTABLE Se denomina sistema domiciliario de agua potable al conjunto de tuberías, accesorios (válvulas, codos, etc., tanques (cisterna, elevado) y equipos (bomba) que permiten abastecer con agua potable al domicilio.

Sistema domiciliario de agua potable


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En un sistema domiciliario de agua potable se pueden mencionar las siguientes partes: TUBERIA MATRIZ MATRIZ Es la tubería pública que esta alojada a la calzada, de la de la cual se hacen las conexiones domiciliarias. De esta tubería se hace cargo la empresa local de agua potable. ACOMETIDA Es la tubería de conexión comprendida entre la tubería matriz o red pública de agua y el medidor MEDIDOR Dispositivo que sirve para medir el volumen de agua que ingresa al domicilio, unidades en [m3]. CÁRCAMO DE BOMBEO Llamado también tanque cisterna, es un dispositivo enterrado, sirve para acumular agua para ser bombeado. BOMBA Es una máquina hidráulica, que aumenta energía al agua. TUBERIA DE DE IMPULSIÓN IMPULSIÓN Tubería comprendida comprendida entre el equipo equipo de bombeo bombeo y el tanque elevado elevado TANQUE ELEVADO ELEVADO Es un dispositivo que acumula agua, distribuye a los diferentes artefactos sanitarios. TUBERIA DE DE DISTRIBUCIÓN DISTRIBUCIÓN Tubería destinada destinada a llevar agua a todas las salidas salidas y artefactos sanitarios sanitarios de una edificación, comprendiendo alimentadores y ramales.


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4.2. SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA POTABLE SISTEMA DIRECTO Como su nombre lo indica no requiere de ningún tipo de abastecimiento. El agua fría de aparatos, muebles sanitarios se hace en forma directa de la red municipal, sin que se tenga de por medio tanques elevados, cisternas o equipos de bombeo. Para que se pueda emplear un sistema directo se requiere que la red municipal tenga capacidad de presión y se tome en cuenta una presión mínima en la red de a la hora del mayor consumo.

Du.

L. Lp. I. Subramales

Gr. Subramales

Acometida

Medidor

Tubería matriz

Sistema de distribución de Agua Potable Directo

SISTEMA INDIRECTO Cuando se presenta el problema de que la presión de agua en la red municipal no es suficiente para llegar a los accesorios ya sea en el caso de una casa de uno o más niveles, la continuidad y el suministro se ve afectada por lo que la distribución de agua fría se hace a partir de tinacos o tanques elevados que se localizan en las azoteas de forma particular por edificación, o por medio de tinacos o tanques regularizadores construidos en terrenos elevados en forma general por la población.


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Sistema de distribución de Agua Potable Indirecto

SISTEMA MIXTO Este sistema mixto es una combinación del sistema directo y sistema indirecto, es decir que algunos artefactos están conectados directamente a la red pública, y otros están alimentados por el tanque de elevado. Se adopta un sistema combinado cuando la presión que se tiene en la red general para el abastecimiento del agua fría no es la suficiente para que llegue a los tinacos o tanque elevados, por lo tanto, hay necesidad de construir cisternas o instalar tanques de INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE

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almacenamiento en la parte baja de las construcciones a partir de ahí , por medio de un sistema auxiliar se eleva el agua hasta los tinacos, para que a partir de estos se realice la distribución de agua fría por gravedad , cuando la distribución del agua fría ya es por gravedad, y para el correcto funcionamiento de los muebles es necesario que el fondo del tinaco o tanque elevado este situado a dos metros del mueble más alto ya que esta diferencia de altura proporciona una presión igual 0.2 Kg/cm 2 que es la mínima requerida para un eficiente funcionamiento de los muebles.

RED DE DISTRIBUCIONN DE AGUA FRIA En la tubería general o de la captación particular parte una tubería de forma que penetra en el edificio y se ramifica en una red, esta consta de tres partes principales, distribuidores, columnas y derivaciones. Los distribuidores son la tubería horizontal que conduce el agua a las columnas que de ellas parten. La columnas llevan el agua a las distintas partes del edificio y de ellas salen a la altura de cada planta otras tuberías que son las derivaciones y que a su vez llevan el agua hasta los grifos de toma, las columnas pueden ser accedentes y descendentes. En el origen de cada una debe situarse una llave de paso. Las derivaciones están formadas por las tuberías que alzan las columnas o distribuidores con los grifos


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4.3. SIMBOLOGÍA Y ABREVIATURAS QUE SE USAN EN PLANOS DE INSTALACIÓN DE UN SISTEMA DE AGUA POTABLE SIMBOLOGÍA TUBERIA DE AGUA POTABLE T.A.P. TUBERIA DE AGUA CALIENTE T.A.C. UNIÓN UNIVERSAL GRIFO LLAVE DE PASO VÁLVULA DE RETENSIÓN TEE CRUZ CODO 90º TAPÓN MACHO TAPÓN HEMBRA REDUCCIÓN DEL FLUJO (CAMBIO DE DIÁMETRO) MEDIDOR DE AGUA POTABLE UNIÓN FLEXIBLE

ABREVIATURAS Según el Reglamento Nacional de Instalaciones Sanitarias Domiciliarias, Capitulo I: DISPOSICIONES GENERALES, en el punto 1.3. Presentación y aprobación de Planos, Indica que la vista isométrica se deberá indicar los artefactos servidos, empleando las siguientes abreviaturas: B.

Tina de baño

Bh.

Tina de hidromasaje

I.

Inodoro de tanque bajo

Ia.

Inodoro de tanque alto

If.

Inodoro con válvula semiautomática de limpieza

Ip.

Inodoro con válvula de presión

Bt.

Bidet

Du.

Ducha


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L.

Lavamos

U.

Urinario

Uf.

Urinario con válvula semiautomática de descarga

Lp.

Lavaplatos

Lv.

Lavandería

Lve.

Lavadora eléctrica

Gr.

Grifo

Cal.

Calefón

Bb.

Bebedero

También específica que si existieran artefactos poco usuales, como en el caso de clínicas, hospitales, lavanderías automáticas, hoteles o instalaciones industriales, se deberá especificar las abreviaturas empleadas en cada caso. En los planos en planta se deberá indicar el material y uso de las tuberías, de acuerdo a las siguientes abreviaturas. MATERIALES Ho. Ao.

Hormigón armado

F.F.

Fierro Fundido

F.F.D.

Fierro Fundido Dúctil

F.G.

Fierro Galvanizado

Cu.

Cobre

Br.

Bronce

P.V.C.

Policloruro de vinilo rígido

USOS T.A.P.

Tubería de agua potable

T.A.C.

Tubería de agua caliente

Po.A.P.

Pozo de agua potable

En caso de existir materiales poco usuales, se especificará las abreviaturas empleadas en cada caso. INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE

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4.4. CONCEPTOS BÁSICOS DE HIDRÁULICA Presiones y velocidades Presión

El agua ejerce un empuje sobre las paredes del recipiente que lo contiene. Presión atmosférica. Medida a nivel del mar. Para una deterinada sección transversal, en cualquier punto de ella la presión es la misma, pero no la velocidad.

Unidades 1 atm = 1 kgf/cm² 10 mca = 100 kPa ≃

1 atm = 1033 g/cm² 10 mca = 100 kPa ≃

1 bar = 0'987 atm = 10^5 Pa = 100 kPa atm: atmósfera; mca: metro columna de agua; kPa: kilopascal; kgf: kilogramo fuerza

Altura o carga piezométrica, cinética y geométrica En un tubo por el que circula agua a presión, colocamos en las paredes tubos piezométricos. La altura a la que el agua se elevará en cada tubo piezométrico dependerá de la presión en este. γ = (peso específico del agua) = 1000 kg/m2

P = (presión) ρ = (densidad)


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P = F/S = V*γ/S = h*γ F = m*ρ ; ρ = m/V m = V*ρ F = V*ρ*g = V*γ

V = S*h γ = ρ*g

Altura cinética: altura que ha de recorrer un cuerpo que se deja caer en el vacío, con una altura inicial nula, para alcanzar la velocidad v. z: altura del grifo más desfavorable

TEOREMA DE BERNOUILLI

Líquidos perfectos H = V2/2q + P/γ + z = cte.

Líquidos reales Los líquidos no son perfectos, siendo viscosos en mayor o menor grado. Desarrollan esfuerzos tangenciales que influyen notablemente en el movimiento. En este caso H no es constante, sino que una parte se emplea en vencer las resistencias que se oponen al movimiento. La altura de carga (H) utilizada en vencer esas resistencias se de nomina pérdida de carga en la instalación.


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Si la pérdida de carga en el punto más desfavorable de la instalación es mayor a la presión, el agua no llega.

Trazamos una línea paralela a la línea piezométrica de nuestra instalación hasta encontrar su intersección con la línea superior de referencia. Ha = Hb V(a)²/2q + P(a)/γ + z(a) = V(b)²/2q + P(b)/γ + z(b) + Σλ P(a)/γ + z(a) = P(b)/γ + z(b) + Σλ

H = P/γ + z + Σλ Teorema de Bernouilli

Las velocidades se desprecian porque son muy parecidas al estar muy próximos los tubos piezométricos. 

Pérdidas de carga

zh: depende de dos factores 1. Por longitud de la tubería: j*l o

o

j: coeficiente de rozamiento de la tubería (lo proporciona el fabricante) l: longitud de la tubería

2. Por accesorios de la tubería: λ o

Puede venir dado en longitud equivalente. Esto es, la longitud de tubería que haría falta para producir la pérdida de carga que da el accesorio. Su valor nos lo proporciona el fabricante en tablas: en función del tipo de accesorio y de su diámetro, nos da un vlor en m, que multiplicamos por j para obtener la pérdida de carga del accesorio.


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4.5. CONSUMOS EL CONSUMO MÁXIMO DIARIO (Qmd) Es la cantidad de agua que se emplea en 24 hrs. y en el día de mayor consumo en el año. EL CONSUMO MÁXIMO POSIBLE Es el consumo instantáneo que se presenta cuando todos los artefactos sanitarios están funcionando simultáneamente. EL CONSUMO MÁXIMO PROBABLE


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Es el consumo instantáneo que se presenta cuando no todos los artefactos sanitarios trabajan simultáneamente. Este consumo probable es el que se emplea para el cálculo de la red interna de distribución de agua potable. DOTACIÓN Es la cantidad de agua que requiere una persona en un día para satisfacer sus necesidades de alimentación, aseo, lavados. Además de las dotaciones de agua estipuladas en el reglamento también se pueden asumir los siguientes parámetros

Casas populares y rurales Casas residenciales =< 90 m2 de área Residenciales y departamentos < 9 m2

100 [lt/hab-día] 150 [lt/hab-día] 200 [lt/hab-día]

Según la OMS la dotación debería ser 140 [lt/hab-día]


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4.6. NORMAS DE DISEÑO Existen las siguientes recomendaciones:

DIÁMETRO MÍNIMO No debe emplearse tuberías con diámetro menores a ½”

ALTURA DE PRESIÓN MÍNIMA No debe ser menor a 2 [m.c.a.]

ALTURA DE PRESIÓN MÁXIMA No debe ser mayor a 40 [m.c.a.]. Alturas de presión mayores provocan daños en los accesorios, como ser los grifos.

VELOCIDAD MÍNIMA El agua en su movimiento no debe tener una velocidad menor a 0.6 [m/s]. A menor velocidad no conduce los sedimentos del agua, que pueden obturar en un futuro las mismas. VELOCIDAD MÁXIMA No de ser mayor a: vmáx  14  D

D = diámetro de la tubería en [m]

Si se excede de esta velocidad se producen ruidos molestos y daños en los accesorios. TENDIDO DE TUBERÍAS La tuberías enterradas debe garantizar un recubrimiento mínimo de 30 [cm] sobre la generatriz superior. 30 [cm]

Tubería INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE

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4.7. DETERMINACIÓN DE CAUDALES EN LAS TUBERÍAS Existen varios métodos: a) Coeficientes de simultaneidad b) Unidades de Gasto ó método de Hunter c) Pesos

a) Coeficientes de simultaneidad.- Permite encontrar el caudal probable en cada tubería, asignando caudales unitarios a cada artefacto sanitario y adoptando un coeficiente de reducción k. k

1 x 1

Donde: x es el número de artefactos Si

x 1



k 1

El caudal probable es:

QPROBABLE  k  QPOSIBLE Los caudales asignados a cada artefacto sanitario son:

ARTEFACTO Bidet Ducha Lavamanos Lavaplatos Lavarropa Inodoro

Q posible [lt/seg] 0,10 0,20 0,20 0,25 0,30 0,15

b) Unidades de Gasto “UG” ó Método de Hunter. - Este es el método que debe ser

empleado obligatoriamente para todo proyecto de agua potable domiciliario en nuestro país. Y consiste en asignar unidades de gasto a cada artefacto sanitario y a partir de una expresión matemática determinar los caudales probables en cada tubería.


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UNIDADES DE GASTO PARA EL CÁLCULO DE LAS TUBERÍAS DE DISTRIBUCÓN DOMICILIARIA (ARTEFACTOS DE USO PRIVADO) ARTEFACTO SANITARIO 1. CUARTO DE BA O

TIPO DE CONTROL DE SUMINISTRO

TOTAL

UNIDADES DE GASTO AGUA FRÍA AGUA CALIENTE

Inodoro Inodoro Inodoro

Tanque de lavado Bajo consumo Válvula de lavado

3 2 6

Urinario Urinario

Tanque de lavado Válvula de lavado

3 5

Bidét

Llave o grifo

1

0,75

0,75

Lavatorio Tina o bañera Ducha o regadera Ducha o regadera

Llave o grifo Llave o grifo Llave o grifo Llave o bajo consumo

1 2 2 1,5

0,75 1,50 1,50 1,00

0,75 1,50 1,50 1,00

Baño completo Baño completo Baño completo

Tanque de lavado Tanque bajo consumo Válvulo de lavado

5 4 8

4,50 3,50 8,00

2,25 2,25 2,25

Medio (visita) Medio (visita) Medio (visita)

Tanque de lavado Tanque bajo consumo Válvula de lavado

3 2 6

3,00 2,00 6,00

0,75 0,75 0,75

Llave o grifo Llave o grifo Llave o grifo

3 3 3

2,00 2,00 2,00

2,00 2,00 2,00

Llave o grifo Llave o grifo

3 4

2,00 3,00

2,00 2,00

2. COCINA

Lavadero Lavaplatos Lavadero repostero 3. LAVANDERÍA

Lavadero ropa Lavadora eléctrica

NOTA: Para calcular tuberías de distribución que conduzca agua fría solamente, o agua fría más el gasto de agua a ser calentada se usarán las cifras indicadas en la primera columna. Para calcular diámetros de tuberías que conduzcan agua fría o agua caliente a un pieza sanitaria que requiere de ambas, se usarán las cifras indicadas en la segunda y tercera columna. INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE

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UNIDADES DE GASTOS PARA EL CÁLCULO DE LAS TUBERÍAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA EN LOS EDIFICIOS (ARTEFACTOS DE USO PÚBLICO) ARTEFACTO SANITARIO

TIPO DE CONTROL DE SUMINISTRO

TOTAL

UNIDADES DE GASTO AGUA FR A AGUA CALIENTE

Inodoro Inodoro Inodoro

Tanque de lavado Bajo consumo Válvula de lavado

5 3 8

5,00 3,00 8,00

Urinario de pared Urinario de pared Urinario pedestal Lavatorio corriente Lavatorio múltiple Tina o bañera Lavadero de ropa Ducha o regadera

Tanque de lavado Válvula de lavado 3/4" Válvula de lavado 1" Llave o grifo Llave o grifo Llave o grifo Llave o grifo

3 5 7 2 2* 4 8 4

3,00 5,00 7,00 1,50 1,50 3,00 4,50 3,00

Máquina de lavar Bebedero Bebedero múltiple

3,00 1,00 1,00

3,00

Llave o grifo Llave o grifo

6 1 1*

Fregadero oficina Botadero Fregadero restaurant

Llave o grifo Llave o grifo Llave o grifo

3 3 4

3,00 3,00 3,00

2,00

1,50 1,50 3,00 4,50 3,00

3,00

NOTA 1: Para calcular tuberías de distribución que conduzcan agua fría solamente, o agua fría más el caudal a ser calentada (en un calefón u otro calentador individual) se usarán las cifras indicadas en la primera columna. Para calcular diámetros de tuberías que conduzcan agua fría o agua caliente a un artefacto que requiera de ambas (sistema con calefacción central y recirculación), se usarán las cifras indicadas en la segunda y tercera columna.

NOTA 2: Se consideran artefactos de uso privado aquellos cuyo uso está destinado a un número reducido y determinado de personas.


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Los caudales probables se obtienen a partir de UG

ARTEFACTO

TANQUE

VÁLVULA

TANQUE Y VÁLVULA

INTERVALO

EXPRESIÓN

0  UG  100 100  UG  500 500  UG  1000

Q  0.083373  0.022533  UG  8.13  105  UG2 Q  0.814228  0.007263  UG  5.55  107  UG2 Q  1.501666  0.005683  UG

0  UG  100 100  UG  500 500  UG  1000

Q  0.212260  0.026369  UG  1.04  104  UG2 Q  1.523285  0.008663  UG  4.11 106  UG2 Q  2.546867  0.004663  UG

1000  UG  4000

Q  3.194621  0.001013 UG  2.66 10 8 UG2

4.8. DETERMINACIÓN DE DIÁMETROS DE LAS TUBERÍAS Existen los métodos siguientes: a) A partir de la tabla de predimensionamiento b) Con la asignación de velocidades

a) Tabla de predimensionamiento.- Este método considera la velocidad máxima.

vmáx  14  D Donde, la velocidad ‘v’ esta [m/seg] y el diámetro ‘D’ en [m]

Entonces el caudal máximo es:

Qmáx Qmáx

 

A  v máx D2  v máx 4

 

A partir de estos parámetros se puede tabular los resultados en la tabla siguiente:


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TABLA DE PREDIMENSIONAMIENTO DIÁMETRO [pulg] [mm] 1/2 13 3/4 19 1 25 1 1/2 38 2 50

v máx [m/seg] 1,60 1,93 2,21 2,73 3,13

Q máx [lt/seg] 0,21 0,55 1,09 3,10 6,15

b) Asignación de velocidades.Q  Av Q A  v 2   D Q  4 v 4Q D   v Donde:

Q [m3/s],

v[m/s],

Ecuación de continuidad

D[m]

Se adopta la velocidad para cada tubería, es usual asignar la velocidad a 1 [m/s].

4.9. CÁLCULO DE ACOMETIDAS Es el tramo de tubería entre la red pública y el medidor: Su dimensionamiento se realiza a partir del consumo máximo diario considerando el tiempo de abastecimiento de acuerdo al tipo de distribución debiendo ser mayor a 6 [hr].

Tiempo de alimentación de volumen total t

Q

Vt t

Una vez determinado el caudal máximo, se designa un diámetro utilizando la tabla de pre dimensionamiento.


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4.10. MEDIDORES Llamados también hidrómetros. Se emplea para medir el volumen que ingresa a una vivienda y su unidad, de volumen es [m 3].

CAPACIDAD DIÁMETRO RANGODE CONSUMO TIEMPO DE USO Nº DE VIVIENDAS [m3] [pulg] [m3/mes] [años] 3 1/2 0 - 150 <= 5 6 5 3/4 151 - 210 6a7 6 7 1 211 - 420 8 a 14 3 10 1 421 - 600 15 a 20 3

4.11. TANQUE DE ALMACENAMIENTO Los tanques de almacenamiento tienen como función acumular el agua para prevenir posibles desabastecimientos. Generalmente los tanques son de forma troncocónicos, cilíndricos ó cúbicos, están hechos de material como el fibrocemento, plástico ó hormigón armado. Dependiendo de la presión en la red pública el tanque puede ser solamente elevado ó con tanque cisterna.


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Características de los tanques de almacenamiento Descripción

A

B

C

PESO

Tan-1000lt

1.36M 1.10M 18" 22 KG

Tan-2500lt

1.76M 1.55M 18" 50 KG

Tan-4000lt

2.17M 1.75M 18" 75 KG

Tan-5000lt

1.77M 2.20M 18" 90 KG

Tan-5000lt

2.18M 1.83M 18" 85 KG

Costo

Tan-10000lt 3.10M 2.20M 18" 210 KG Tan-15000lt 3.80M 2.40M 18" 400 KG Tan-20000lt 5.00M 2.40M 18" 600 KG Tan-22000lt 3.52M 3.00M 18" 450 KG Tan-25000lt 3.90M 3.00M 18" 550 KG

TANQUES ELEVADOS DE AGUA POTABLE Se puede definir como la estructura necesaria en el proceso de distribución del agua potable, y es así a partir de ellos que se puede llegar a regular o controlar el volumen y las reservas de agua para las horas de mayor consumo o cuando se requieran en situación de emergencia como incendios.


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TANQUE CISTERNA

4.12. SISTEMA DE BOMBEO Sus partes son: TUBERIA DE SUCCIÓN Es la parte comprendida entre el cárcamo y la bomba. En la parte inferior de esta tubería debe existir un filtro llamado también colador y la válvula de pie su función es mantener la tubería de succión con agua y así evitar el bombeo de aire que puede dañar la bomba. TUBERIA DE IMPULSIÓN O DESCARGA Es la tubería comprendida entre la bomba y el tanque elevado. Sus accesorios son: llave de paso, válvula de retensión o check, su función es evitar el retorno del agua en caso que la bomba deje de funcionar. Esta tubería de impulsión debe tener un diámetro en función del tiempo de bombeo. 1

D  1.3  x 4  Q

Donde: x

No. de horas de bombeo en el día 24

El número de horas de bombeo no debe pasar de 2 horas. El diámetro de la tubería de succión debe ser igual o mayor al diámetro de impulsión.


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BOMBA

Es una máquina hidráulica y sirve para impulsar el agua (aumenta energía al agua). BOMBAS CENTRÍFUGAS Una bomba es un mecanismo capaz de transferir a una masa de agua una determinada energía por unidad de tiempo (es un mecanismo transformador de energía). Recibe una energía mecánica, que transforma en energía de presión y la transfiere al agua.

Partes que las componen

1. Tabuladora o cono de aspiración. o

Es donde conectamos el tubo de aspiración de agua.

2. Rodete o impulsor. o

Constituido por una serie de paletas o álabes (6) que en su rotación transmite una energía o momento cinético al agua.

3. Difusor. o

Su finalidad es reducir la velocidad absoluta del agua a la salida del rodete. En bombas pequeñas el difusor es suprimido, y esta función la cumple también el caracol.

4. Caracol o voluta. INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE

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o

Su mision es recoger los filetes de agua que salen del difusor (o directamente del rodete, en bombas pequeñas) y conducirlos al cono de impulsión.

5. Cono de impulsión. o

Costituye la salida de la bomba, y donde se conecta la tubería.

Principio de funcionamiento El motor, que se acopla al eje de la bomba, transfiere a ésta su propia velocidad de giro, con lo cual el rodete adquiere un momento cinético que transfiere al agua que se encuentra en los canales que forman sus álabes.

El efecto centrífugo propicia el desplazamiento de la masa de agua hacia la periferia del rodete o difusor, con lo que se produce una depresión en la zona de entrada del mismo, que provoca que siga entrando más agua. El agua impulsada es recogida por el caracol y dirigida hacia el cono de impulsión, ascendiendo posteriormente por la tubería conectada a éste. En definitiva la bomba transforma energía cinética en energía de presión. La potencia de la bomba se calcula mediante la siguiente expresión: Potencia 

 Q  Ht 75  n



Donde:

n = rendimiento (60-80%) Ht = altura total o manométrica La potencia viene expresada en [CV].

NUNCA se debe conectar el cono de aspiración de una bomba directamente a una tubería. Hay que colocar siempre un depósito intermedio.


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4.13. PÉRDIDA DE CARGA POR FRICCIÓN El agua en su movimiento provoca fricción con las paredes de las tuberías ocasionando pérdida de energía Lí n e a P i e z o m é t ri c a

hf

Q

D

L

FIGURA – 7

Para el cálculo de la pérdida de energía se utilizan las siguientes relaciones:

Sf

 0.002021 

Q1.88 D4.88

Q1.75 Sf  0.000859  4.75 D

Sf

 0.000691 

Q1.75 D4.75

Para Fo.Go., F.F. (agua fría)

Para Plástico y Cu. (agua fría)

Para agua caliente Cu. y latón (agua fría)

4.14. PÉRDIDAS DE CARGA POR ACCESORIOS Los accesorios provocan turbulencias y por lo tanto pérdida de energía. MÉTODO DE LAS LONGITUDES EQUIVALENTES Este método reemplaza los accesorios de un determinado diámetro por una longitud equivalente de tubería con el mismo diámetro de tal manera que provoque la misma pérdida de carga y deje pasar el mismo caudal.


E

26


4.15. DISPOSICIONES IMPORTANTES DEL INSTALACIONES SANITARIAS DOMICILIARIAS

REGLAMENTO

NACIONAL

DE



Los planos deben presentar un esquema de la solución proyectada para el sistema de agua potable en forma general y una vista isométrica con el desarrollo de las derivaciones a cada uno de los artefactos. La vista isométrica debe mostrar el desarrollo de la tubería desde la toma, incluyendo las instalaciones de bombeo, los diámetros de tuberías y ubicación de válvulas.



El sistema de alimentación y distribución de agua, estará dotado de llaves de paso en los siguientes puntos como mínimo: a) Una al ingreso del inmueble b) Una para cada sección independiente en edificios de unidades de vivienda. c) En edificios de oficinas públicas, privadas comerciales ó industriales, una para cada unidad d) Una en cada ambiente sanitario (baño, cocina, lavandería) sea privado, colectivo o público.



No se permite conexión directa de bombas u otros dispositivos mecánicos de elevación a la red pública.



Cuando se garantice servicio continuo y presión suficiente en la red pública, las edificaciones unifamiliares y otras menores pueden servirse directamente de la tubería de distribución. Edificaciones mayores a tres pisos deberán necesariamente disponer de un sistema de almacenamiento y distribución garantizada.



En el abastecimiento y distribución de agua para las instalaciones, deberán utilizarse únicamente tuberías de los siguientes materiales: hierro fundido, hierro dúctil, hierro galvanizado, acero, cobre, bronce o PVC. No podrán emplearse materiales que hayan sido anteriormente usados. Queda prohibido el uso de tuberías de plomo y asbesto cemento.



Las tuberías deberán cumplir los siguientes requisitos generales: a) Material homogéneo b) Sección circular c) Espesor uniforme d) Dimensiones, pesos y espesores de acuerdo con las especificaciones e) No acusar defectos tales como: fisuras, grietas, abolladuras y aplastamientos f) Para el caso de uso de tuberías de PVC deberá cumplir con la Norma Boliviana



La presión mínima en la entrada de los artefactos sanitarios, será de 2 m. INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE

E

27




En edificios de 4 o más pisos, las tuberías de alimentación de agua en tramos verticales, serán colocadas en ductos cuyas dimensiones deberán ser tales que permitan su instalación, mantenimiento, revisión, reparación o remoción.



Para el paso de las tuberías a través de los elementos estructurales se colocarán camisas o manguitos de material adecuado, la longitud del manguito será igual al espesor del elemento que atraviesa, salvo cuando este puede estar afectado por la humedad, en cuyo caso sobresaldrá no menos de 1 cm. a cada lado.



Las tuberías colgadas y verticales no empotradas estarán sujetas por abrazaderas, que se fijarán a techo o muro mediante dispositivos de suspensión, efectuadas preferentemente en pletinas de hierro u otro material resistente.



La distancia vertical entre el techo del tanque y el eje del tubo de entrada del agua, dependerá del diámetro de este y de los dispositivos de control, no pudiendo ser menor de 20 cm.



El agua proveniente del rebose de los tanques, deberá descargarse al sistema de desagüe pluvial del edificio en forma indirecta, mediante brecha o interruptor de aire de 5 cm. de altura. Esta descarga deberá efectuarse sobre el piso, techo u otro sitio visible.

5. PARÁMETROS BÁSICOS DE DISEÑO EN EL EDIFICO DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO ESTUDIO DE PLANOS ARQUITÉCTONICOS TIPO DEL ESTABLECIMIENTO:

EDIFICIO MULTIFAMILIAR

NÚMERO DE PLANTAS:

8

PLANTA BAJA PLANTA TIPO (PRIMER, SEGUNDO HASTA EL SEXTO PISO) El último departamento cuenta con una terraza. En cada planta se tiene la siguiente distribución de ambientes:


E

28


PLANTA BAJA 

Una tienda.



Un garaje.



Un Hall de entrada, escaleras, un elevador.



Un Deposito.



El Baño de Servicio.

PLANTA TIPO (PRIMER AL SEXTO PISO Y TERRAZA) Tres plantas tipo con un departamento cada piso. Cada departamento tiene: 

Un Hall de entrada



3 Dormitorios



Una Sala Comedor



Una Cocina, son su respectivo lavaplatos



Un Baño, el cual cuenta con un inodoro, un lavamanos y una tina con ducha.



Una Terraza, en la cual se encuentran tres lavanderías.

6. DESCRIPCIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LA TUBERÍA MATRIZ 

Distancia al muro

1.80 [m]



Profundidad

1 [m]



Diámetro

2”



Presión de servicio

10 [m.c.a.]



Caudal aproximado

0.1204 [lt/seg]



Material

PVC



Servicio en la red

8 [hrs]

7. SISTEMA DE ABASTECIMIENTO ADOPTADO El Sistema de distribución de agua Potable adoptado para el proyecto es el SISTEMA INDIRECTO, y además como la presión del agua es insuficiente para llegar al tanque elevado entonces se requiere diseñar tanque cisterna o cárcamo de bombeo.


E

29


8. CÁLCULOS DEMANDA DIARIA

PLANTA BAJA Local Tienda Farmacia Un depósito Local Consultorio Médico PLANTA TIPO Local Departamento

Área [m2]

Dotación [lt/día -m2] 12,00 12,00 0,50 D1 Dotación [lt/día] 500 D2

Consumo [lt/dia] 116,03 314,76 2,45 433,24 Consumo [lt/dia] 500,00 500,00

Dotación [lt/día] 1200 D3 D4 = D3*3

Consumo [lt/dia] 1200,00 1200,00 3 3600,00

DEMANDA DIARIA (DD) = D1+D2+D4

4533,24

9,67 26,23 4,91 Cantidad 1

Nº de dormitorios 3

Nº de departamentos

NOTAS: 

Todos los valores de dotación de agua fueron extraídos del Reglamento Nacional de Instalaciones Sanitarias (4.3. Dotación de agua).



Para la dotación de agua para la Tienda y Farmacia (incluye auxiliar de farmacia), se asumió una dotación para locales destinados al comercio de mercancías secas. (4.3.13).



La dotación para el depósito se asume según Reglamento (4.3.11)



Para el consultorio se asume la dotación de agua de la tabla 4.3.13 del Reglamento, teniendo en cuenta que para servicios especiales, tales como riego de áreas verdes y viviendas anexas, se debe calcular de forma adicional.



Para la dotación de agua para cada departamento se tiene en cuenta la tabla 4.3.2. del Reglamento, además se debe tomar en cuenta que a esta cantidad se debe adicionar la dotación por m2 de superficie de estacionamiento.


E

30


9. DIMENSIONES DE LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO

Según el Reglamento Nacional de Instalaciones Sanitarias (DINASBA), se asumirá como dato de entrada la demanda diaria Caudal total diario:

 lt  QTD  4533.24   día 

Volumen total diario:

VTD  4533.24 lt VTD  4.533 m3 

2.1. CAPACIDAD DEL TANQUE CISTERNA

“VTC”

VTC 

2 V 3 TD

VTC 

2 2  VTD   4.533 m3   3.022 m3  3 3

Entonces se asume el siguiente gráfico. B h

h

t

O

L

FIGURA

1

–

Cuyo volumen del agua es: VTC  hO  B  L

Donde: B

L

3 L 4



3 VTC  hO   L2 4

4  VTC 3  hO

Para hO  1.50



L

4  3.022  1.639 m 3  1.50

Por tanto:


E

31


B

3 3  L   1.639 m  1.229 m 4 4

ht  hO  0.3  1.50  0.30  1.80m

Entonces las dimensiones del tanque cisterna serán: L  1.639 m  B  1.229 m  ht  1.800 m

 L  1.70  m   para la construcción  B  1.20 m  ht  1.80  m

2.2. CAPACIDAD DEL TANQUE ELEVADO

“VTE”

1 V 3 TD

VTE  VTE 

1 1  VTD   4.533 m3   1.511m3  3 3

Entonces se asume el siguiente gráfico. B h

h

t

O

L

FIGURA

2

–

Cuyo volumen del agua es: VTE  hO  B  L

Donde: B L

3 L 4



4  VTE 3  hO

Para hO  1.00


E

3 VTE  hO   L2 4



4  1.511m3   1.419 m L 3  1.00

32


Por tanto: B

3 3  L   1.419 m  1.065 m 4 4

ht  hO  0.30  1.0  0.30  1.30m

Entonces las dimensiones del tanque cisterna serán: L  1.419 m  B  1.065 m  ht  1.300 m

 L  1.50  m   para la construcción  B  1.00 m  ht  1.30  m

10. CÁLCULO DEL DÍAMETRO DE LA TUBERÍA DE ADUCCIÓN O ACOMETIDA

Datos: El volumen total es:

VTD  4.533 m3 

Tiempo de servicio

t  8 hr   28800.000 seg

Entonces por definición el Caudal de aducción es:  m3  VTD 4.533 Q   0.000157   t 28800  seg 

Por la ecuación de continuidad:  D2 Q  v A  v  4 

D

4Q   v

Asumiendo v  1  m  s D

4Q 4  0.000157   0.014 m  14 mm  v   1

Diámetro comercial: D  13mm  1/ 2 pulg Luego se realiza el recálculo de la velocidad v

 m 4  Q 4  0.000157   1.186   2 2  D   0.013  seg

Este valor calculado se encuentra dentro de los parámetros aceptables: INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE

E

33


0.6  v  14  D 0.6  v  1.596

VERIFICACIÓN DE LA PRESIÓN DE SALIDA

hf Pserv.



Psal.



1

2

Nivel de referencia

FIGURA

3

–

Según la ecuación de energía: z1 

P1





v1 P v  z2  2  2  hf  2g 2g

Reemplazando valores se tiene: 0

Pserv.

00

Psal.





Psal. 



Pserv. 

 0  hf

 hf

Pserv. Según los datos del proyecto es 10 [m.c.a.] 

CÁLCULO DE hf Asumiendo una tubería de Fo.Go., según la fórmula de Fair-Wipple y Hsiao, se tiene la siguiente relación para la pérdida de carga unitaria. INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE

E

34


Sf  0.002021

Q1.88 D4.88

Donde: Sf es la pendiente de la línea piezométrica.

De la FIGURA – 3 se puede deducir que: Sf 

hf L

Donde: L es la longitud real de la tubería Entonces la pérdida de carga será: hf  Sf  L

Teniendo las pérdidas por accesorios y aplicando el método de las longitudes equivalentes, se realiza la siguiente tabla para calcular hf.

TRAMO: MATRIZ - TANQUE BAJO CAUDAL 'Q' [m3/seg]

DIÁMETRO 'D' [mm]

0,000157

13

ACCESORIOS ENTRADA NORMAL VÁLVULA DE COMPUERTA ABIERTA MEDIDOR VÁLVULA DE COMPUERTA ABIERTA SALIDA DE TUBERÍA SUMA DE LONGITUD EQUIVALENTE (Le) = LONGITUD REAL (Lr) = LONGITUD DE CÁLCULO (Lc = Le + Lr) hf [m] hf  f(Q, D, Lc) para Fo. Go.

PÉRDIDA DE CARGA UNITARIA 'Sf ' [m/m] CANTIDAD

1 1 1 1 1

0,229041 LONGITUD EQUIVALENTE PARCIAL [m]

TOTAL [m]

0,2 0,1 3,0 0,1 0,4

0,200 0,100 3,000 0,100 0,400 3,800 9,700 13,500 3,092

Reemplazando el valor de hf, se tiene:


E

35


Psal.

 10  3.092



Psal. 



6.908 m.c.a.



2 m.c.a.

11. CÁLCULO DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN

VER ISOMÉTRICO De lo que trata este punto es de dimensionar las tuberías. Para este propósito se tiene el siguiente procedimiento: 

Se debe determinar el caudal probable en cada tubería. Para realizar el cálculo de caudales se usa el MÉTODO DE LAS UNIDADES DE GASTO DE HUNTER.



Teniendo como dato el caudal se puede determinar el diámetro de la tubería, mediante la TABLA DE PREDIMENSIONAMIENTO, o también se puede asumir un diámetro comercial de acuerdo a un valor calculado del diámetro.

 Luego

se debe verificar la velocidad que existe en cada tramo de tubería, debiendo de

estar esta entre los rangos establecidos. Adicionalmente se puede calcular las pérdidas de carga unitaria en cada tramo de tubería. Para luego realizar el cálculo de la presión en el artefacto más desfavorable. NOTA: Los cálculos mencionados se hallan tabulados en la PLANILLA DE CÁLCULO DEL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN.

VERIFICACIÓN

DE

LA

ALTURA

DE

PRESIÓN

EN

EL

ARTEFACTO

DESFAVORABLE INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE

E

36

MÁS


Los artefactos más desfavorables son los que se encuentran más alejados del punto de alimentación (tanque elevado) ó los que están más cerca en altura al tanque. De acuerdo al párrafo anterior se toman como los dos artefactos más desfavorables a: 

El artefacto que se encuentra más alejado del punto de alimentación, es el inodoro de la planta baja del edificio, para llegar al artefacto se debe recorrer los tramos: 37, 27, 17, 7, 3 y 1.

 El

artefacto que se encuentra más cerca en altura al tanque elevado, es la ducha

del piso 3, para llegar al artefacto más desfavorable se debe recorrer los tramos 37, 36, 34,32 y 31.


E

37


INODORO (artefacto más alejado del tanque elevado)

1 H

hf

Pserv.

Caso más crítico cuando H es aproximadamente cero



I.

Nivel de referencia FIGURA

2 z2

4

–



E

P1 



v1 P v  z2  2  2   hf  2g 2 g

38


15.00  0  0  0.35 

PI 

PI 

  hf

 15.00  0.35   hf

(1)

Sf = 0,023 [m/m]

D = 38

CÁLCULO DE hf: Tramo: 37 hf(37) = Sf * Lc

[mm]

Lc = Lr + Le

Le: 1 entrada normal 1 válvula de compuerta abierta 1 codo de 90º RC 1 té paso directo Le = Lr = Lc = hf(37) =


E

0,500 0,300 1,300 0,900 3,000 5,660 8,660 0,199

39


Tramo: 27 Sf = 0,111 [m/m] hf(27) = Sf * Lc

D = 25

[mm]

Lc = Lr + Le

Le: 1 té paso directo Le = Lr = Lc = hf(27) =

0,500 0,500 2,580 3,080 0,340


D = 19

[mm]

Lc = Lr + Le


0,400 0,400 2,580 2,980 0,644


D = 19

[mm]

Lc = Lr + Le

Le: 1 té salida bilateral 1 válvula de compuerta abierta Le = Lr = Lc = hf(7) =

1,400 0,100 1,500 4,380 5,880 0,399


D = 13

[mm]

Lc = Lr + Le

Le: 1 Codo 90º RC 1 té paso directo 1 válvula de compuerta abierta Le = Lr = Lc = hf(3) =


E

0,500 0,300 0,100 0,900 6,840 7,740 1,565

40



D = 13

[mm]

Lc = Lr + Le

Le: 1 Codo 90º RC 1 Codo 90º RC 1 Codo 90º RC Le = Lr = Lc = hf(1) =

0,500 0,500 0,500 1,500 1,820 3,320 0,529

hf =

3,675

Reemplazando en (1) el valor de hf. PI

 15.00  0.35  3.675



PI

 10.975[m.c.a]  2[m.c.a.]



La presión de servicio en el inodoro es de 11.98 [m.c.a.] que es mayor a la presión mínima que debe llegar a un artefacto sanitario según el Reglamento Nacional de Instalaciones Sanitarias (4.4.3.) DUCHA (artefacto que se encuentra a menor altura del tanque elevado)

1 H

hf

Pserv.  Caso más crítico cuando H es aproximadamente cero

Du. 2 z2

Nivel de referencia INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE

E

41


FIGURA

5

–


P1 



v1 P v  z2  2  2   hf 2g 2 g 

5.46  0  0  2.20 

PDu 

PDu 

 5.46  2.20   hf

  hf (2)

CÁLCULO DE hf:


E

42



D = 38

[mm]

Lc = Lr + Le

Le: 1 entrada normal 1 válvula de compuerta abierta 1 codo de 90º RC 1 té salida lateral Le = Lr = Lc = hf(37) =

0,500 0,300 1,300 2,800 4,900 5,660 10,560 0,243


D = 25

[mm]

Lc = Lr + Le

Le: 1 válvula de compuerta abierta 1 té salida lateral Le = Lr = Lc = hf(36) =

0,200 1,700 1,900 3,720 5,620 0,169


D = 19

[mm]

Lc = Lr + Le



E

0,400 0,400 1,640 2,040 0,159

43



D = 19

[mm]

Lc = Lr + Le

Le: 1 válvula de compuerta abierta 1 codo de 90 RC 1 té salida lateral Le = Lr = Lc = hf(32) =

0,100 0,700 1,400 2,200 1,820 4,020 0,199


D = 13

[mm]

Lc = Lr + Le

Le: 2 codo de 90 RC 1 válvula de compuerta abierta Le = Lr = Lc = hf(31) =

1,000 0,100 1,100 2,300 3,400 0,410

hf =

1,179

Reemplazando en (2) el valor de hf. PDu

 5.46  2.20  1.179



PDu

 2.08[m.c.a.]  2 [m.c.a.]



La presión de servicio en la ducha es de 2.08 [m.c.a.] que es mayor a la presión mínima que debe llegar a un artefacto sanitario según el Reglamento Nacional de Instalaciones Sanitarias (4.4.3.) 12. CÁLCULO Y DISEÑO DEL SISTEMA DE BOMBEO 5.1. CÁLCULO DEL CAUDAL

Qb 

N

Número de horas de bombeo, N  3 hrs.

QTD

Demanda total en [lt/seg], QTD  4533.24 lt / día  0.052lt / seg


E

24 Q N TD

44


Qb

Caudal de bombeo

Por lo tanto: Qb 

 lt  24  0.052  0.420   3  seg 

5.2. CÁLCULO DE LA TUBERÍA DE IMPULSIÓN

El diámetro más conveniente, que en general será el más económico para el tubo de descarga, es posible obtener mediante la fórmula de Bresse: 1

1

D  1.3  X 4  Q 2

Donde: X

Nº de horas de bombeo por día 24

Q = Caudal de bombeo en [m 3/seg.] D = Diámetro en [m]

Entonces: 0.25

3 D  1.3     24 

 0.420     1000 

0.5

 0.016 m

Asumiendo un diámetro comercial se tiene 19 [mm] = 3/4 [pulg]. 5.3. DIÁMETRO DE LA TUBERIA DE SUCCIÓN

El diámetro de la tubería de succión será mayor o igual al diámetro de impulsión. Por lo tanto adoptamos un diámetro comercial superior. D = 25 [mm] =1 [pulg] 5.4. CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LA BOMBA

La potencia de la bomba se calcula mediante la siguiente relación: Pot 



 Hm  Q 75  

Donde: g = Peso específico del agua = 1000 [kg/m 3] Q = Caudal de bombeo en [m 3/seg.] INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE

E

45


 = Rendimiento de la bomba (para Oruro 60%)

Hm = Altura manométrica [m]

hf

Hi

Hs

Hm  Hg   hf Hg  Hs  Hi Hs = es la altura vertical entre el nivel de agua y el eje de la bomba este valor se obtiene del isométrico y está en función de las condiciones del terreno y la construcción del mismo. Hi = es la altura total vertical entre el eje de la bomba y el punto de salida de agua en el tanque elevado. DEL ISOMÉTRICO Hs = 0.40 [m] Hi = 16.00 [m]

CALCULO DE hf Del isométrico y tomando la fórmula de fair Whipple-Hsiao, para tuberías de PVC: Sf  0.000859


E

Q1.75 D4.75

46


TUBERIA DE SUCCIÓN CAUDAL 'Q' [m3/seg]

DIÁMETRO 'D' [mm]

PÉRDIDA DE CARGA UNITARIA 'Sf ' [m/m]

0,000420

25

0,043053 LONGITUD EQUIVALENTE

ACCESORIOS

CANTIDAD PARCIAL [m]

VÁLVULA DE PIE CODO 90º RC SUMA DE LONGITUD EQUIVALENTE (Le) = LONGITUD REAL (Lr) = LONGITUD DE CÁLCULO (Lc = Le + Lr) hf [m] hf  f(Q, D, Lc) para Fo. Go.

1 1

7,3 0,8

TOTAL [m]

7,300 0,800 8,100 2,150 10,250 0,441

TUBERIA DE IMPULSIÓN CAUDAL 'Q' [m3/seg]

DIÁMETRO 'D' [mm]

PÉRDIDA DE CARGA UNITARIA 'Sf ' [m/m]

0,000420

19

0,158539 LONGITUD EQUIVALENTE

ACCESORIOS

CANTIDAD PARCIAL [m]

VÁLVULA DE RETENSIÓN CODO 90º RC VÁLVULA DE COMPUERTA ABIERTA SALIDA DE TUBERÍA SUMA DE LONGITUD EQUIVALENTE (Le) = LONGITUD REAL (Lr) = LONGITUD DE CÁLCULO (Lc = Le + Lr) hf [m] hf  f(Q, D, Lc) para Fo. Go.

1 3 1 1

1,6 0,7 0,1 0,5

hf =

TOTAL [m]

1,600 2,100 0,100 0,500 4,300 17,840 22,140 3,510 3,951

Entonces: Hm  Hs  Hi   hf Hm  0.4  16.0  3.951 Hm  20.351[m]

Reemplazando datos para hallar la potencia de la bomba: 1000  20.351 0.000420 75  0.6 Pot  0.190 CV Pot 

13. TUBERÍA DE REBOCE

El diámetro de reboce deberá ser diseñado para evacuar al menos 3 veces el caudal de entrada según la tabla siguiente: INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE

E

47


CAPACIDAD Hasta 5000 L 5001 - 6000 L

DIÁMETRO DE REBOCE 2" 2 1/2"

Entonces asumimos un diámetro de 2” para la tubería de reboce

14. CÓMPUTOS MÉTRICOS


E

48


Nº DE ITEM 1

2 3

4 5

6

Nº DE ALTO ANCHO LARGO CANTIDAD VECES [m] [m] [m] PARCIAL TOTAL ACOMETIDA Llave de paso 1/2" Pza. 2 2 Medidor Pza. 1 1 Tubería 1/2" m 1 1,45 1,45 m 1 8,00 8,00 9,45 Niple 1/2" Pza. 1 1 TANQUE BAJO-CISTERNA Flotador 1/2" Pza. 1 1 TUBERIA DE SUCCIÓN E IMPULSIÓN Válvula de pie Pza. 1 1 Bomba 0,2 HP Pza. 1 1 Tubería 1" m 1 1,80 1,80 m 1 0,35 0,35 2,15 Codo 90º RC 1" Pza. 1 1 Codo 90º RC 3/4" Pza. 3 3 Llave de paso 3/4" Pza. 1 1 Válvula de retensión Pza. 1 1 Tubería de 3/4" m 1 0,19 0,19 m 1 1,45 1,45 m 1 16,00 16,00 17,64 Niple 3/4" Pza. 2 2 TANQUE ELEVADO Flotador 3/4" Pza. 1 1 TUBERIA DE DISTRIBUCIÓN Tubería 1 1/2" m 1 5,46 5,46 Tee reducción 1 1/2"x1"x1" Pza. 1 1 Tubería 1" m 1 2,58 2,58 Tee reducción 1"x3/4"x3/4" Pza. 1 1 Tubería 3/4" m 1 2,58 2,58 Tee 3/4" Pza. 1 1 Tubería 3/4" m 1 4,38 4,38 Llave de paso 3/4" Pza. 1 1 Tee reducción 3/4"x1/2"x1/2" Pza. 1 1 PLANTA BAJA Tubería 1/2" m 1 4,85 4,85 m 1 1,99 1,99 m 1 0,95 0,95 m 1 0,52 0,52 m 1 0,20 0,20 m 1 0,31 0,31 m 1 0,96 0,96 m 1 0,37 0,37 m 2 0,35 0,70 m 2 0,95 1,90 12,75 Llave de paso 1/2" Pza 1 1 Codo 90º RC 1/2" Pza 6 6 Tee 1/2" Pza 2 2 DESCRIPCIÓN


E

UNIDAD

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Instalacion de Agua Potable

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