PROYECTO SISTEMA DE AGUA CLARAS, AGUAS SERVIDAS Y CALCULO EQUIPO HIDRONEUMATICO CONJUNTORESIDENCIAL EL HONOR

PROYECTO SISTEMA DE AGUA CLARAS, AGUAS SERVIDAS Y DRENAJES DE LLUVIA DE CONJUNTORESIDENCIAL EL HONOR2014

PROYECTO SISTEMA DE AGUA CLARAS, AGUAS SERVIDAS Y EQUIPO HIDRONEUMATICO DE CONJUNTORESIDENCIAL EL HONOR(Memoria de Clculo)Avance Preliminar: Sistemas de instalaciones de aguas claras de la edificacin y clculo del equipo hidroneumtico

SEGN LAS NORMAS VENEZOLANAS Gaceta Oficial N 4.044, Fecha: 08/09/1988.

Proyecto:Ing. Jaime MrquezC.I.V. 49966Jai4577@gmail.com

Diciembre 2014ContenidoIntroduccin3Objetivo General del avance preliminar.4Dotaciones de Agua para las Edificaciones4Dimensiones para el tanque subterrneo de almacenamiento de agua6Reserva de Incendio f(uso)7Sistema Hidroneumtico7Caractersticas del Cuarto de Bombas y Motores8Red de aguas blancas8Materiales Empleados9HIERRO GALVANIZADO (H.G.)9Ventajas:10Desventajas:10CLORURO DE POLIVINILO (P.V.C.)10Ventajas:10Desventajas:11Conexiones y Accesorios empleados en Redes de Aguas Blancas11Presiones11Gastos11Dimetro de cada punto, altura de ubicacin y presin mnima de cada pieza sanitaria13Velocidades de flujo en las tuberas de aguas blancas14Metodologa para el Clculo de Distribucin de Aguas Blancas14Inspeccin final recomendada y prueba del Sistema de Redes de Aguas Blancas16Qu Pisos Necesita Vlvula Reductora de Presin?17Bibliografa17

IntroduccinSe presenta a continuacin las instalaciones sanitarias del edificio residencial El Honor contemplando el sistema de aguas blancas, red y distribucin de aguas claras en todos los niveles de piso, dimetro y tipo de tubera conexiones, tanque de presiones hidroneumtico, sistema de bombeo en paralelo, dimensiones del tanque de almacenamiento de concreto armado y montantes de aguas para distribucin piso por piso. La calidad de los materiales a emplear, el diseo y detallado de los elementos y sus uniones, debern satisfacer las normas COVENIN vigentes.Se trata de un edificio destinada a uso multifamiliar, que consta de 13 niveles en elevacin, Planta baja (PB), seguida del nivel Mezzanina, 11 niveles de Planta Tipo y un techo o azotea con acceso por modulo de escaleras y ascensores. La edificacin posee una altura de entrepiso de 3 m, altura mxima de 43.75 m y una superficie aproximada (rea de construccin) de 8,726.70m2, con 641.92 m2 de rea de ubicacin.El presente Avance,representa el 35% del total a entregar, para la entrega final se fusionara toda la informacin pertinente en un solo contenido.

Objetivo General del avance preliminar.Analizar, calcular y disearel sistema de distribucin aguas claras con todos los elementos que lo componen: Tanque de presiones hidroneumtico, tuberas de red de distribucin con sus respectivas piezas y conexiones, montantes de Aguas claras, sistema de Bombeo en paralelo mediante la aduccin de tanque subterrneo y posterior distribucin, dimensiones tanques dealmacenamiento de agua potable para la dotacin diaria calculada. Todo presentado en una memoria de clculo con descripcin parcialen formato Word y diseo esquemtico en formato CAD.Dotaciones de Agua para las EdificacionesEl profesor Steve Merlo de la Universidad Central de Venezuela define la dotacin como el consumo de agua que requiere una edificacin para su funcionamiento de acuerdo con su uso e importancia. Generalmente se expresa en l/da. La NormaSanitaria o gaceta oficial No. 4.044 (8/9/1988) provee las herramientas necesarias para estimar dicha dotacin, la cual considera el tipo de edificacin y su uso. En nuestro caso, se trata de una edificacin de viviendas multifamiliar en cuya planta baja se prev el funcionamiento de una unidad educativa primaria y maternal con sus jardines, espacios y reas comunes entre las destacan baos de uso publico para adultos y nios si de instalaciones sanitaria comentamos.Dotacin estimada por la Norma Sanitara para Viviendas MultifamiliaresN DormitoriosDotacin de Agua (l/da)

Tipo estudio 1 hab500

2 hab850

3 hab1200

4 hab1350

5 hab1500

5 hab 1500 + 150 hab adicional

Fuente: Gaceta Oficial 4.044 (08/09/1988)Dotacin Total = dotaciones vivienda multifamiliar + conserjera + estacionamiento + comercios + oficina-comercios + reas verdesLa planta tipo del conjunto residencial el Honor, la cual va del piso N1 al Piso N11 posee 6 apartamentos, 4 de ellos poseen 3 dormitorios y los restantes poseen 2 dormitorios. La tablaanterior representa la dotacin diaria sugerida por la norma, mas sin embargo, considerando las caractersticas de crecimiento y densificacin poblacional del pas se preveo una dotacin de 1.000 L/d para los apartamentos de 2 dormitorios. Para las reas comunes y espacios de la unidad educativa se obtuvieron los siguientes caudales considerando las sugerencias normativas:UsoDotacin (l/da)

Oficinas en General6 l/d/m2

Comedor /cocina50 l/d/m2 rea til del local

Estacionamiento2 l/d/m2

reas Verdes2 l/d/m2

Otros20 l/d/m2

Planteles EducacionalesCon alumnado externo: 40 l/d/alumno

Personal residente: 200 l/d/per

Personal no residente: 50 l/d/per

Fuente: Elaboracin Propia en base a Gaceta Oficial 4.044

Tiporea (m2)N Alumnos ExternosDotacion L/d

Simoncito43451800

Maternal27401600

Total: 3,400.00

N PersonalDotacion L/d

Personal residente2400

Personal no residente7350

Total: 750.00

reas Mltiples:

Tipo ream2Dotacin (l/da)

Estacionamiento150300

Oficina20120

Comedor/cocina412050

rea de Jardinera87174

Otros40800

Total: 3,444.00

Dotacin Diaria del Edif. Residencial "El Honor":

Dotacin Total: 86,794.00 L/d

86.79 m3/d

Dimensiones para el tanque subterrneo de almacenamiento de aguaEl depsito de almacenamiento de agua se calcula en funcin a la presin de abastecimiento de agua y a la continuidad del servicio.Pueden ubicarse en la parte baja (sin enterrar, semi-enterrados y/o subterrneos), en pisos intermedios, o sobre el edificio (elevados). En nuestro caso ser subterrneo.Se disean generalmente con una dotacin de tres das, pero lo mnimo por Norma es la dotacin de un da.Dimensiones Finales del tanque (adaptadas al plano):

ProfundidadanchoLargoVolumen del tanque en m3

3.50 4.50 8.00 126.00

Capacidad del tanque de Almacenamiento =N das de reserva * dotacin + reserva de incendioEl tanque de almacenamiento deber disponer de: Flotante (nivel para regular la entrada de agua) Tubera de rebose (mn: 2") Tubera de drenaje o limpieza (mn: 1") Pendiente mnima del fondo del tanque hacia la boca de salida: 2% Boca de visita (mn: 60 x 60 cm)Reserva de Incendio f(uso)El Edificio debe poseer un sistema de Extincin de Incendios con Agua sin Medio de Impulsin Propio (Bombas) segn lo dispuesto por la Normas COVENIN 1330, ao 1997Clase I: 6,5 l/s x 1 hora = 23.400 lSistema HidroneumticoEl edificio ser dotado de agua con el empleo de un sistema hidroneumtico con las siguientes caractersticas:Q (l/seg)10.05L/Seg.

H95.0m

N de Electrobombas2.00

HP (bomba)25.00HP

HP (motor)36.00HP (motor)

NPSH5.00m

Vol. De Tanq. Hidron. 3200Galones

12,054.72Lt

Largo del Tanque Hidron.5.54m

Dimetro del Tanque Hidron.1.68m

Capacidad del compresor4.25 L/Seg.

Donde: Q: Caudal mnimo de cada Electrobomba. H: Altura dinmica total que debe alcanzar cada Electrobomba. HP (bomba): Potencia de cada Electrobomba. HP (motor): Potencia de cada motor de Electrobomba. NPSH: Net positive Succin Head, o en espaol, Altura disponible de succin positiva de la bomba, que es lo mismo que altura de succin de la bomba y es medida desde el fondo del tanque subterrneo hasta el eje rotatorio de la bomba. Volumen del tanque de presiones Hidroneumtico Por ultimo, compresor de aire para el hidroneumtico.Dimensiones del Tanque de presin Hidroneumtico de 3200 Galones:

Tanque de Presion de Capacidad 3200 Galones Dimetro 1.68m

66""

Longitud 5.54m

218""

Capacidad del compresor L/Seg. 4.25

mcm 0.25

pcm 9

Caractersticas del Cuarto de Bombas y Motores Altura mnima del local: 2,50 m Pisos impermeables con pendiente mnima del 2% hacia desages previstos Puerta de acceso con apertura total y dotada de cerradura Iluminacin y ventilacin adecuada Espacio libre de al menos 50 cm a los lados del conjunto bomba-motor, para su fcil reparacin y mantenimiento Acceso libre desde reas comunes de la edificacinRed de aguas blancasEs el conjunto de tuberas que conducen y distribuyen el agua a presin al conjunto residencial El Honor para el consumo de acuerdo al uso y actividades de la edificacin.Esta red surte de agua a cada uno de los artefactos o piezas que se encuentran dentro de la edificacin y podr ir embutida en la placa estructural o colgada de ella. Siempre que se pueda colgar la tubera mejor ser para la red, ya que en caso de rotura falla, la reparacin es muy sencilla, el problema del uso de la tubera colgada es la necesidad de colocar plafones o cielos rasos para esconderlas, si la altura entrepiso lo permite.El diseo se har lo ms limpio posible, evitando largos recorridos y colocando el menor nmero de conexiones posibles. La red comienza desde el sistema de presin y termina en la pieza sanitaria, que se surtir por medio del Punto de Aguas Blancas. Toda pieza sanitaria tendr un punto de aguas blancas, cuyo dimetro y ubicacin depender de dicha pieza. Toda red de aguas blancas llevar tramos horizontales y tramos verticales (Montantes de Aguas Blancas). Se recomienda la colocacin de una llave de paso a la entrada de cada apartamento, con el fin de sectorizar la red en caso de falla rotura. A pesar de colocar el ramal principal de aguas blancas embutido en placa, se recomienda subir la tubera por la pared hasta el punto de aguas blancas de cada pieza sanitaria, pues en caso de reparacin es ms fcil romper la pared que la placa estructural. Las tuberas se presentan bajo dos clases diferenciadas por la resistencia y el espesor: Normas ISO (tecnologa europea):Resistencia: 900-1000 lb/pul2 (psi)Son fabricadas con paredes ms delgadas, especiales para aguas blancas. Normas ASTM (tecnologa americana):Resistencia: 1200-1400 lb/pul2 (psi)Son especiales para incendio, gas, rociadores y mangueras.Dentro de las edificaciones no deben utilizarse tuberas clase ISO porque las conexiones existentes en Venezuela son clase ASTM.Materiales EmpleadosHIERRO GALVANIZADO (H.G.)En realidad la tubera no es de hierro; es de acero con un bao de zinc (galvanizado) para aumentar la resistencia de la tubera a la corrosin.Las conexiones son de acero maleable (doblarse, extenderse).Las tuberas de acero galvanizado son de uso general en la conduccin de fluidos tales como agua, vapor, gas y aire a presin.Se puede conseguir en longitudes de 20 pies (6,00 m), 21 pies (6,40 m) y 42 pies (12,80 m).Las conexiones en este tipo de tubera se realizan por medio de rosca cnica, a la cual se le coloca cinta de tefln antes de roscarlas; se usa tambin el Permatex (pintura plstica) con pabilo sobre todo para grandes dimetros.Las clases ASTM son roscadas y se presentan en las siguientes presiones comerciales (psi): 180 (comnmente utilizada), 250, 300, 450, 500, 600Ventajas: Son mucho ms baratas que las tuberas de cobre. Son de fcil ensamblaje (roscadas con uso de cinta de tefln minio con pabilo). Alta resistencia al impacto y al maltrato. Accesorios de conexin de gran variedad y fcil acceso. Las piezas sanitarias siempre se conectan con tuberas de acero galvanizado.Desventajas: Tiene una vida til limitada, debido a que se producen muchas incrustaciones internas de los minerales disueltos en el agua, atacando la tubera internamente, reduciendo su dimetro nominal y aumentando el coeficiente de rugosidad. Es una tubera denominada semi-rugosa, con un coeficiente de rugosidad de n=120. Generalmente en las conexiones de la tubera es donde falla, debido a la falta de recubrimiento galvanizado, lo que puede hacer que se corroa.CLORURO DE POLIVINILO (P.V.C.)Bsicamente, son Tuberas plsticas, Las uniones pueden ser mediante roscas y espiga-campana (mejor) con diluyentes para pegar el material (voltil).Existen dos tipos de uniones o conexiones para tuberas de PVC con otras clases de tuberas; adaptadores macho o hembra con rosca para unir a tubera o a accesorios galvanizados o de cobre.En Venezuela se fabrican tanto las tuberas como las conexiones.Ventajas: Alta resistencia a la traccin y al impacto, lo que hace que la tubera pueda soportar presiones elevadas. Ms liviana, (fcil manipulacin, almacenaje e instalacin). Su instalacin es muy sencilla, rpida y segura. Ideal para el transporte de agua potable debido a que no transmite olor ni sabor. Los tubos y accesorios son ms econmicos, que los metlicos. Por su menor coeficiente de friccin se pueden utilizar menores dimetros que con otras tuberas, para igual caudal e igual velocidad (tubera lisa, n = 140 siendo n el coeficiente de rugosidad). Costo de la mano de obra para la instalacin es muy reducido debido a la facilidad y rapidez de instalacin de las juntas. El costo del transporte es tambin ms bajo debido a su reducido peso y facilidad de manejo. El mantenimiento es mnimo pues no es necesario pintarlas para prevenir oxidaciones.Desventajas: Baja resistencia al impacto y al maltrato comn de toda obra. No se recomienda el uso de C-PVC (agua caliente) cuando se coloca calentadores a gas, debido a los picos de temperaturas abruptos de los mismos.Conexiones y Accesorios empleados en Redes de Aguas Blancas Codos (90, 45, 22,5, 11,25) Tees (simple, doble, normales o con reduccin) Reducciones (o Ampliaciones) Llaves de Paso (de compuerta y de bola o paso rpido) MedidoresPresionesSe recomienda emplear presiones mximas en las tuberas de 200 psi (140 mca) y en las conexiones de 180 psi (128 mca). En nuestro caso la presin mxima en la red de tuberas es de 95 m.c.a. y se aplica al pie del montante de aguas blancas.GastosLos dimetros de las tuberas del edificio El Honor se calcularn en funcin a las Unidades de Gasto (UG) que se asignan a las piezas sanitarias de acuerdo a su tipo (tanque o vlvula) y permiten obtener el gasto que se estima pasar por la tubera.Unidades de Gasto asignadas a Piezas Sanitarias de Uso Privado

Aplicable a Viviendas, Oficinas, Centros Comerciales y Comercios

Pieza SanitariaUG Total *UG Agua Fra UG Agua Caliente

(AF)(AC)

Baera-Ducha21,501,50

Batea32,002,00

Bidet10,750,75

Fregadero32,002,00

Lavadoras43,003,00

Lavamanos10,750,75

Lavamopas21,501,50

Urinario tanque (t)33,00-

Urinario vlvula (v)55,00-

W.C. tanque (t)33,00-

W.C. vlvula (v)66,00-

Fuente: Gaceta Oficial 4.044 (08/09/1988), Tabla 33

Unidades de Gasto asignadas a Piezas Sanitarias de Uso Pblico

Pieza SanitariaUG TotalUG Agua Fra (AF)UG Agua Caliente (AC)

Baera-Ducha43,003,00

Batea64,504,50

Fregadero32,002,00

Fuente para beber11,00-

Lavadora43,003,00

Lavamanos21,501,50

Lavamopas32,002,00

Lavaplatos Mecnico43,003,00

Urinario Pedestal1010,00-

Urinario tanque (t)33,00-

Urinario vlvula (v)55,00-

W.C. tanque (t)55,00-

W.C. vlvula (v)1010,00-

Fuente: Gaceta Oficial 4.044 (08/09/1988), Tabla 34

Dimetro de cada punto, altura de ubicacin y presin mnima de cada pieza sanitaria

En el caso del calentador y la llave de paso de agua, la presiones mnimas dependern de su ubicacin en la red de aguas.Velocidades de flujo en las tuberas de aguas blancasLa velocidad en las tuberas puede estar entre 0,60 y 3,00 m/s, sin embargo se empleo para el edif. El Honor las siguientes velociadades dependiendo de su diametro:Si 1 1/2" V: 0,60 1,30 m/s; J= 0,04-0,10 mca/ml tubera Si 2" V: 1,00 2,00 m/s; J= 0,04-0,10 mca/ml tuberaMetodologa para el Clculo de Distribucin de Aguas BlancasA. Ubicar las salas de bao y piezas sanitarias en el plano.B. Trazar en el plano la red de distribucin de aguas blancas lo ms lineal posible y con el menor nmero de accesorios.C. Enumerar las piezas sanitarias y tramos de la red, comenzando por el punto ms lejano a la aduccin (ms desfavorable).D. Construir tabla para el clculo de aguas blancas en planta:PiezasUG

TramoClaseCantidadParcialTrnsitoTotalQ (l/s) (")J (mca/ml)V (m/s)Lreal (m)Lequiv

donde:Tramo: va en funcin a numeracin realizada de las piezas sanitariasPiezas-Clase: lavamanos, w.c., ducha, etcPiezas-Cantidad: nmero de piezas sanitarias en el tramoUG Parcial: UG del tramoUG Trnsito: UG del tramo anteriorUG Total: UG Parcial + UG TrnsitoQ(l/s): caudal en funcin a Tabla de Hunter (UG Total): dimetro (") FijadoJ: prdidas (mca/ml tubera) a travs de la tabla, grfico o baco en funcin al tipo de tuberaV: velocidad del flujo (m/s) a travs de la tabla, grfico o baco en funcin al tipo de tubera Lreal(m): longitud real obtenida a travs del planoLequiv(m): longitud equivalente a travs de la tabla, grfico o baco en funcin al tipo de accesorio o conexin1. Construir tabla para el clculo de aguas blancas en vertical:UG

TramoParcialTrnsitoTotalQ (l/s) (")J (mca/ml)V (m/s)Lreal (m)Lequiv

donde:Tramo: va en funcin a pisos de la edificacinUG Parcial: UG del tramoUG Trnsito: UG del tramo anteriorUG Total: UG Parcial + UG TrnsitoQ (l/s): caudal en funcin a Tabla de Hunter (UG Total): dimetro (") FijadoJ: prdidas (mca/ml tubera) a travs de la tabla, grfico o baco en funcin al tipo de tuberaV: velocidad del flujo (m/s) a travs de la tabla, grfico o baco en funcin al tipo de tubera Lreal(m): longitud real obtenida a travs del planoLequiv(m): longitud equivalente a travs de la tabla, grfico o baco en funcin al tipo de accesorio o conexin

1. Construir tabla de Presiones ResidualesPrdidasPresiones (m)

TramoUGQ (l/s) (")Lreal (m)Lequiv (m)Ltotal (m)J (mca/ml)Jtotal (m)ArribaAbajoPiso (m)Res (m)V (m/s)

donde:Lequiv(m): longitud equivalente a travs de la tabla, grfico o baco en funcin al tipo de accesorio o conexinLtotal(m): Lreal + LequivJtotal: prdidas (m) = J * LtotalParriba(m): Primer Tramo HIDRONEUMTICO: Parriba = He + Hf + Hr + CEQUIPO DE PRESIN CONSTANTE: Parriba = He + Hf + Hr + CCOMBINACIN ESTANQUE BAJO-BOMBA DE ELEVACIN-ESTANQUE ELEVADO: Parriba = He + Hr + CResto de los TramosParriba = Pabajo del tramo anterior Pabajo(m): Parriba - JtotalPiso(m): HeResidual(m): Presin Abajo PisoInspeccin final recomendada y prueba del Sistema de Redes de Aguas BlancasLas instalaciones para el abastecimiento de agua de las edificaciones debern ser sometidas a inspecciones y pruebas, antes de ponerlas en servicio.El responsable de la obra est en la obligacin de probar todo el sistema de abastecimiento de agua de la edificacin como garanta de su buena ejecucin, segn la prueba de ensayo hidrosttico que se indica a continuacin:a)La prueba debe realizarse antes de instalar las piezas sanitarias colocndose tapones en los lugares correspondientes o aislando el tramo a ensayar cerrando las vlvulas, grifos o salidas.b)Inyctese agua o aire con la ayuda de una bomba de prueba, dotada de manmetro sensible, hasta lograr una presin de 7 kg/cm2 (100 lbs/pulg2), luego de expulsar el aire de las tuberas.c)Si el manmetro indica descenso de la presin, localcense los puntos de posible filtracin, corrigindolos adecuadamente.d)Efectese nuevamente la prueba hasta lograr que la presin de prueba especificada se mantenga constante durante un tiempo de 15 minutos como mnimo.PROYECTO SISTEMA DE AGUA CLARAS, AGUAS SERVIDAS Y CALCULO EQUIPO HIDRONEUMATICO CONJUNTORESIDENCIAL EL HONOR2014

6ING. Jaime Mrquez / AVANCE: 1 // FECHA DE ENTREGA: 14/12/2014

Qu Pisos Necesita Vlvula Reductora de Presin?Las Vlvula reductoras de Presin son necesarias desde el piso PB hasta el Piso 9 y graduarlas a la presin Mxima permitida de 39 m.c.a., en los pisos 10 y 11 no son necesarias.

Bibliografa Ley Orgnica de Ordenacin Urbanstica. G.O. N 33.868. Ao 1987. Normas para equipamiento urbano, Ministerio de Desarrollo Urbano, Resolucin N 151. 14/08/1985. Venezuela, Ministerio de Sanidad y Asistencia Social. NORMAS SANITARIAS PARA PROYECTO, CONSTRUCCION, REPARACION Y REFORMA DE EDIFICIOS. Gaceta Oficial N 4.044, Fecha: 08/09/1988 Garca R. Carlos E. NORMAS SANITARIAS PARA PROYECTO, CONSTRUCCION, REPARACION Y REFORMA DE EDIFICIOS. 2004. Gay, C.M. Fawcett, C. & McGuinnes, W.J. INSTALACIONES PARA EDIFICIOS. Matthias, A.J. & Smith, E. HOW TO DESIGN AND INSTALL PLUMGING. Arq. L. Lpez. EL AGUA. Instalaciones Sanitarias en los Edificios. 1990. Gustavo A. Tat C. SERIE INSTALACIONES SANITARIAS EN LOS EDIFICIOS. Universidad de los Andes-Consejo de Publicaciones. 2003. Agradecimientos especiales al Profesor Steven Merlo por el material aportado en su seminario: Instalaciones para edificios, en la escuela de Ingeniera Civil de la UCV. 17 ING. JAIME MRQUEZ / FECHA DE ENTREGA: 14/12/2014