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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLOGICO “SENCICO” INSTALACIONES SANITARIAS Y DE GAS EN EDIFICACIONES

DOCENTE: ING. HUMBERTO CASTILLO CHAVEZ

2017 1

ING. HUMBERTO CASTILLO CHAVEZ

CUARTO CICLO HORAS SEMANA/MES = 6 HORAS TOTALES DEL CURSO = 108 TEMARIO 1. ESTUDIOS DE LOS DIFERENTES SISTEMAS DE ABASTO DE EDIFICIOS (2 horas). 2. CLASIFICACIÓN DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO; MUEBLES SANITARIOS (2 horas). 3. ESTUDIO DE ISOMÉTRICOS. (6 horas). 4. CÁLCULO DE GASTOS Y DIÁMETROS (6 horas). 5. CÁLCULO DE PÉRDIDAS (6 horas). 6. DEFINICIÓN DE GASTOS Y DIÁMETROS (4 horas). 7. CLASIFICACIÓN DEL SISTEMA DE EVACUACIÓN Y VENTILACIÓN (2 horas). 8. ESTUDIO DE ISOMÉTRICOS. (1 horas). 9. CÁLCULO DE GASTOS DE AGUAS NEGRAS, CÁLCULO DE DIÁMETROS (6 horas). 10. ESTUDIO DE LAS TUBERÍAS DE VENTILACIÓN Y CÁLCULO DE DIÁMETROS (4 horas). 11. ESTUDIO Y CÁLCULO DE LAS TUBERÍAS Y COLUMNAS DE AGUA PLUVIAL (5 horas). BIBLIOGRAFÍA 1.- Datos Prácticos de Instalaciones Hidráulicas y Sanitarias; Ing. Becerril Diego Onésimo. 2.- Manual Práctico de Instalaciones Hidráulicas, Sanitarias y de Calefacción; Enríquez Harper; Editorial Limusa. 3.- Manual de Instalaciones; Ing. Sergio Zepeda C.; Editorial Limusa-Noriega. 4.- Instalaciones Interiores de Fontanería y Extinción De Incendios; Grupo Mecánica de Fluidos; Universidad Politécnica de Valencia, España. 1ª y 2ª. 5.- Reglamento de Ingeniería Sanitaria relativo a Edificios, Estados Unidos Mexicanos, publicado en el Diario Oficial de la Federación el 20 mayo 1964.

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NOTA ACLARATORIA. ESTA VERSIÓN DE LOS APUNTES DE INSTALACIONES HIDRÁULICAS Y SANITARIAS EN EDIFICIOS, ES PRODUCTO DE MATERIAL QUE SE HA RECOPILADO DE UNA SERIE DE DOCUMENTOS QUE HABLAN ACERCA DEL TEMA, YA SEA IMPRESO O DEL INTERNET Y QUE HAN SIDO ADECUADOS CONFORME AL PLAN DE ESTUDIOS CURRICULAR VIGENTE DE LA CARRERA DE EDIFICACIONES DE LA ESCUELA SUPERIOR SENCICO. POR SER LA PRIMERA VERSIÓN SE CONSIDERA QUE NO ESTÁ TOTALMENTE CONCLUIDA SU REVISIÓN, POR LO QUE SE AGRADECERÁ A TODAS AQUELLAS PERSONAS QUE PUEDAN Y QUIERAN APORTAR COMENTARIOS AL PRESENTE DOCUMENTO, DE TAL FORMA QUE PERMITA LLEGAR A TENER UN DOCUMENTO QUE SIRVA DE APOYO PARA EL ESTUDIO DE LA MATERIA. ESPERO SU COMPRENSIÓN, PARA USAR LIBREMENTE LA INFORMACIÓN. ATENTAMENTE ING. HUMBERTO CASTILLO CHAVEZ

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INSTALACIONES SANITARIAS Y DE GAS OBJETIVO DEL CURSO El alumno aprenderá a entender los conceptos básicos de las instalaciones hidráulicas y sanitarias en diferentes tipos de edificación, identificando los diferentes sistemas de abastecimiento y evacuación en ellos, su clasificación y cálculo de los gastos y diámetros de los conductos, de tal forma que sea capaz de diseñar las instalaciones hidráulicas y sanitarias en edificaciones, conformado por medio de sus cálculos y su representación en planos ejecutivos de las obras proyectadas, de conformidad a la normatividad vigente del R.N.E.

I UNIDAD: “SISTEMA DIRECTO, INDIRECTO DE AGUA FRIA Y CALIENTE”

SESION Nº 01: ELEMENTOS DE HIDROSTATICA.

Hidrostática Hidrostática: Rama de la Física que estudia todo tipo de fluido sobre el cual se ejerce una presión llama hidrostática. P=dgh de allí provienen algunas máquinas Hidráulicas que permiten facilitar el manejo de las mismas como son el freno hidráulico mediante el Principio de Pascal (cualquier cambio de presión en un fluido en reposo en un recipiente cerrado, se transmite de igual medida a todo), y el explicar por qué un barco flota mediante el principio de Arquímedes (Un cuerpo sumergido en un fluido presenta una fuerza de empuje hacia arriba igual al peso del líquido desalojado). También se tiene que considerar que no todo cuerpo flota debido a su densidad y otras propiedades como al lanzar una moneda. Pero esto se ve más a fondo en una materia que se llama mecánica de los fluidos.

Principio de Arquímedes El principio de Arquímedes establece que cualquier cuerpo sólido que se encuentre sumergido total o parcialmente (depositado) en un fluido será empujado en dirección ascendente por una fuerza igual al peso del volumen del líquido desplazado por el cuerpo sólido. El objeto no necesariamente ha de estar completamente sumergido en dicho fluido, ya que, si el empuje que recibe es mayor que el peso aparente del objeto, éste flotará y estará sumergido sólo parcialmente.

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HIDROSTÁTICA HIDRO: agua. ESTÁTICO: quieto, que no se mueve. Acá en hidrostática el agua va a estar quieta. Después vamos a ver agua en movimiento en la parte de hidrodinámica. Hay algunos conceptos que tenemos que saber antes de entrar directo en el tema de la hidrostática. Entonces: DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO. Supongamos que tengo un cuerpo que tiene un volumen V, una masa m y un peso “P” Ellos definen densidad como la relación entre la masa que tiene el cuerpo y su volumen. A la densidad se la pone con la letra delta ( δ ). Entonces: δ = masa / volumen. En esta fórmula m es la masa del cuerpo. Va en Kg. V es el volumen del cuerpo, va en m3. A veces, para indicar volumen se puede usar cm3, dm3 o incluso litro. Entonces vamos a usar varias unidades para la densidad que son estas: kg [δ]=

-----m3

g ò

----

unidades de densidad

cm3

Los kilogramos que uso para calcular la densidad son Kilogramos MASA. No son kilogramos fuerza ¿Qué es la densidad? Es una relación que te dice que cantidad de materia entra en un determinado volumen. Más denso es el cuerpo, más cantidad de moléculas entran por cm3. Por ejemplo, la densidad del agua es 1 g/cm3 (= 1 kg/dm3). La densidad aproximada del cuerpo humano es 0,95 kg/dm3. El cuerpo humano es un poco menos denso que el agua. Por eso uno flota en el agua. Otros ejemplos: La densidad del mercurio es 13,6

La densidad del hierro es 7,8

g cm 3

g cm 3

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La densidad de la sangre es 1,06

g cm 3

¿Es la sangre más pesada que el agua? Sí, ligeramente más pesada. Un litro de agua pesa 1 kilo. Un litro de sangre pesa 1 kilo y 60 gr. PESO ESPECÍFICO. El peso específico es la relación entre el peso de un objeto y su volumen. Se designa con la letra griega Rho. (ρ). Es decir: ρ = Peso / volumen

Las unidades que se suelen usar para el peso específico son kgf /m3 o kgf /cm3 o kgf /dm3. Por favor: Ahora hablamos de peso, así que los kilogramos que estoy usando son Kilogramos Fuerza. No son kilogramos masa. El concepto de peso específico es parecido al concepto de densidad: el peso específico dice cuanto pesa un cm3 de un objeto. (1 cm3 o un litro o un m3, etc.). La diferencia entre peso específico y densidad es que la densidad es la misma en cualquier lugar del universo. La cantidad de moléculas por cm3 es siempre la misma. En cambio el peso de un cuerpo depende del lugar donde lo pongas. Por ejemplo, en la Luna los objetos pesan menos y su peso específico es menor que en La Tierra. En el espacio exterior los objetos no pesan nada y su peso específico sería CERO. (CERO). Pero la densidad de un objeto es la misma en la Luna, en la Tierra o en donde sea.

RELACIÓN ENTRE DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO.

El peso de un cuerpo se puede poner como Peso = masa x gravedad. Entonces como la densidad es δ = masa / volumen y ρ = Peso / volumen, me queda: Peso especifico = Densidad . Gravedad } Relación entre la densidad y

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el peso

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SESION Nº 02: CONVERSIÓN DE MEDIDAS.

Longitud

Superficie

Presión

CONVERSION DE PRESIONES MAS USADOS (CORREGIDO) 7

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kg / cm2

Lb / pulg 2

m. c. a.

Pies H 2 O

Atm

0.00136

0.01934

0.01360

0.04462

0.00131

1

0.03048

0.43353

0.30480

1

0.02944

22.37398

0.07030 7

1.00000

0.70308

2.30662

0.06791

51.60917

0.1

1.42234

1

3.28078

0.09659

73.40545

1

14.22340

10.00012

32.80778

0.96586

734.05448

1.03329

14.69690

10.33302

33.89995

1

7

mm Hg

EJEMPLOS DE CONVERSION 1.- 122 lb/pulg2 a mm.Hg. 1 lb/pulg2 51.60917 mm.Hg 122 lb/pul2 X X = 122 x 51.60917 1 lb/pul2

------------------

X=6296.32 mmHg

2.- El resultado de mmHg a m.c.a. 1mmde Hg 6296.32mmHg X = 6296.32 x 0.0136 1 mm de Hg A

0.0136 m de agua X mc de agua -------------

X= 85.63 m.c.a.

3.- El resultado a lb/pulg2 1 m.col agua 85.63m.c.agua

1.42234 lbs. /pulg2 X lbs./pulg2

X= 85.63 x 1.42234 1 m.c.a X = 121.79 lb/pulg2.

MATERIA.

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 Sólido  Liquido

fluido: liquido en movimiento

 Gaseoso PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS: Sustancias homogéneas Densidad:( δ =

) expresa en kg/m3, gr/cm3

Sustancias no homogéneas:

dp=

 La atmósfera (capa de aire que rodea a la Tierra) ejerce, como cualquier otro fluido, una presión sobre los cuerpos que están en su interior. La Presión: Cuando se ejerce una fuerza sobre un cuerpo deformable, los efectos que provoca dependen no sólo de su intensidad, sino también de cómo esté repartida sobre la superficie del cuerpo. Así, un golpe de martillo sobre un clavo bien afilado hace que penetre más en la pared de lo que lo haría otro clavo sin punta que recibiera el mismo impacto. Un individuo situado de puntillas sobre una capa de nieve blanda se hunde, en tanto que otro de igual peso que calce raquetas, al repartir la fuerza sobre una mayor superficie, puede caminar sin dificultad. El cociente entre la intensidad F de la fuerza aplicada perpendicularmente sobre una superficie dada y el área S de dicha superficie se denomina presión:

Área: 9

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Área es la extensión o superficie comprendida dentro de una figura (de dos dimensiones), expresada en unidades de medida denominadas superficiales. Para superficies planas el concepto es intuitivo. Cualquier superficie plana de lados rectos puede triangularse y se puede calcular su área como suma de las áreas de dichos triángulos.

El volumen. es una magnitud definida como el espacio ocupado por un cuerpo. Es una función derivada ya que se halla multiplicando las tres dimensiones. En matemáticas el volumen es una medida que se define como los demás conceptos métricos a partir de una distancia o tensor métrico.

PRESIÓN ATMOSFÉRICA: TEORÍA: Acabamos de estudiar una nueva magnitud física: la presión. Vamos ahora a estudiar dos casos particulares: Presión atmosférica. Estamos acostumbrados a hablar de la presión atmosférica, sabemos que existe una relación directa entre sus valores y el tiempo meteorológico. Vamos a definir el

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concepto de presión atmosférica y la forma de medirla, al final de la unidad la relacionaremos con el tiempo meteorológico. 

PRESIÓN HIDROSTÁTICA: Presión en el interior de un líquido. PRESIÓN HIDROSTÁTICA: Hemos estudiado la presión atmosférica, es decir, la presión que ejerce el aire sobre los cuerpos que están en su interior, ayudándonos de una animación para entender el concepto y calcular su valor a nivel de la superficie terrestre. Ahora vamos a estudiar cómo es la presión en el interior de un líquido (agua) siguiendo los mismos pasos realizados en el estudio de la presión atmosférica, y haremos una generalización para todo tipo de fluido.

VELOCIDAD DEL AGUA La velocidad de circulación del agua a presión dentro de las conducciones se puede determinar utilizando fórmulas empíricas de pérdida de carga donde se relaciona la velocidad, el diámetro interior y la pérdida de carga unitaria de las tuberías.

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RESERVORIO

CORRER NIVEL T.E.

H P.

CISTERNA

PRINCIPIO DE ARQUIMEDES

Presion Atmosferica

Presion Atmosferica

Seccion Area

Liquido Agua

SESION Nº 03: ABASTECIMIENTO DE AGUA 3.1 INTRODUCCIÓN Las instalaciones hidráulicas y sanitarias en casas-habitación y edificios se pueden identificar también con los trabajos que se conocen, en forma popular, como de “Gasfitería” y se define como “El arte de las instalaciones en edificios, las tuberías, accesorios, y otros aparatos para llevar el suministro de agua y para retirar las aguas con desperdicios y los desechos que lleva el agua” (Enríquez Harper). Además se considera: los tubos de distribución del suministro de agua, los accesorios y trampas de los accesorios, el sello los desperdicios y tubos de ventilación, el drenaje de un edificio o casa, el drenaje para aguas de lluvia; todo esto con sus dispositivos y conexiones dentro de la casa o edificio y con el exterior.

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INSTALACIONES SANITARIAS EN INTERIORES

Consiste en la dotación de un adecuado sistema de agua de calidad y también en eliminar las aguas servidas hacia la red pública (desagüe)

COMPONENTES: 

Conexión domiciliaria de la red pública.



Medidor- tubería de alimentación



Cisterna equipo de bombeó, tuberías de impulsión



Tanque elevado, red de distribución (alimentaciones ramales)



Aparatos sanitarios, sistema de agua caliente (termas calentador)



Redes de desagüe ventilación, desagües pluviales, etc.

3.2 DEFINICIONES 13

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Tubería de Alimentación.- Tubería comprendida entre el medidor y la válvula de flotador en el depósito de almacenamiento, o el inicio de la red de distribución, en el caso de no existir depósito, también conocido como “montante” en España. Alimentador.- Tubería que abastece a los ramales. Agua servida o desagüe.- Agua que carece de potabilidad, proveniente del uso doméstico, industrial o similar. Bajada de agua, colector o montante.- Tubería vertical de un sistema de desagüe que recibe la descarga de los ramales. Baño público.- Establecimiento para el servicio de higiene personal. Cisterna.- Depósito de almacenamiento ubicado en la parte baja de una edificación. Colector.- Tubería horizontal de un sistema de desagüe que recibe la descarga de los ramales. Conexión cruzada.- Conexión física entre dos sistemas de tuberías, uno de los cuales contiene agua potable y el otro agua de calidad desconocida, donde el agua puede fluir de un sistema a otro. Diámetro nominal.- Medida que corresponde al diámetro exterior, mínimo de una tubería. Gabinete contra incendio.- Salida del sistema contra incendio, que consta de manguera, válvula y carrete, colocada en el interior de los edificios. Hidrante.- Grifo contra incendio, colocado en la vía pública. Tubería de Impulsión.- Tubería de descarga del equipo de bombeo. Instalación exterior.- Conjunto de elementos que conforman los sistemas de abastecimiento y distribución de agua, evacuación de desagües e instalaciones sanitarias especiales, ubicadas fuera de la edificación y que pertenecen al sistema público. Instalación interior.- Conjunto de elementos que conforman los sistemas de abastecimiento y distribución de agua, evacuación de desagües, su ventilación, e instalaciones sanitarias especiales, ubicados dentro de la edificación. Llave de paso.- Es la válvula colocada sobre el servicio de agua. Medidor de agua.- Es un dispositivo usado para medir la cantidad de agua que pasa a través del tubo de agua de servicio. Se mide en metros cúbicos, pies cúbicos, galones o litros. Ramal de agua.- Tubería comprendida entre el alimentador y la salida a los servicios. Ramal de desagüe.- Tubería comprendida entre la salida del servicio y la bajada de agua o montante o colector. 14

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Red de distribución.- Sistema de tuberías compuesto por alimentadores y ramales. Servicio de agua.- Es el tubo que va del suministro principal o alguna otra fuente de suministro de agua al sistema de distribución de agua dentro del edificio o casa. Servicio sanitario.- Ambiente que alberga uno o más aparatos sanitarios. Sifonaje.- Es la rotura o pérdida del sello hidráulico de la trampa (sifón), de un aparato sanitario, como resultado de la pérdida de agua contenida en ella. Tubería de Succión.- Tubería de ingreso al equipo de bombeo. Suministro principal de agua.- Es el tubo que transporta el agua potable para el uso público o de la comunidad desde la fuente de suministro de agua municipal. Tanque elevado.- Depósito de almacenamiento de agua que da servicio por gravedad. Toma de la compañía de agua.- Es la válvula colocada sobre la línea principal de suministro de la cual se conecta el servicio de agua de la edificación o casa.

PARTE LEGAL SEGUN RNE Norma: IS.010( 1.3. DOCUMENTOS DE TRABAJO): -Todo proyecto de I.S. para edificación debe ser firmado por un ingeniero sanitario colegiado. -La documentación del proyecto que deberá presentar para su aprobación constara de: a.- Memoria descriptiva que incluirá:  Ubicación  Solución adoptada para la fuente de abastecimiento de agua y evacuación de desague y descripción de cada uno de los sistemas. b.- Planos de:  Sistema de abastecimiento de agua potable: instalaciones interiores, instalaciones exteriors y detalles a escalas convenientes y esquemas isométricos, cuando sea necesario.  Sistema de agua contraincendio, riego evacuación pluvial, etc. cuando las condiciones asi lo exijan.

SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA 15

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CRITERIOS DE ABASTECIMIENTO: -Se debe tener en cuenta los parámetros hidráulicos de caudal, presión de la red pública. -los diferentes sistemas de abastecimiento de agua requiere el uso correcto de las tuberías y accesorios, válvulas adecuadamente ubicadas y de instalaciones verificadas mediante respectivas pruebas hidráulicas. TIPOS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA  Sistema directo  Sistema indirecto  Sistema mixto

SISTEMA DIRECTO Se aplica cuando el suministro de la red pública es permanente y permite abastecer a toda la instalación interior

Ventajas: - Menos peligro de contaminación de abastecimiento interior, son sistemas económicos y permite un adecuado control de caudal de consumo Desventajas: se suspende el abastecimiento interior cuando hay paralización del suministro de agua, permite el abastecimiento solo a edificaciones de baja altura (2-3 niveles) -Requiere de mayores diámetros de tuberías para las grandes instalaciones -las variaciones horarias del consumo público, afectan el abastecimiento interior en las salidas más elevadas

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SISTEMA INDIRECTO Se aplica cuando la presión de la red pública es variable, no es suficiente para abastecer en forma continua en los niveles más altos  Sistema con tanque elevado  Sistema con sistema y tanque elevado  Sistema con cisterna y bomba hidroneumático

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SISTEMA MIXTO Cuando las presiones en la red pública lo permiten, los pisos o niveles inferiores pueden ser alimentados en forma directa y los superiores en forma indirecta. Este sistema tiene la ventaja de que se requieren capacidades de cisterna y tanque elevado más pequeños que en el método indirecto, lo mismo sucede con las bombas de menor capacidad (HP).

EQUIPAMIENTO SANITARIO Criterios básicos: 

El equipamiento sanitario debe sustentarse en un correcto dimensionamiento de los aparatos sanitarios



La funcionalidad del servicio depende de un adecuado manejo de las 3 áreas, no es recomendable elaborar esquemas en planta y corte para determinar la envergadura de c/área.

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

Realizar el análisis del área física (dimensionamiento del aparato sanitario )área operativa (ocupación del usurario), y área funcional (circulación del usuario en La zona de servicios sanitarios)



TRABAJO: Antropometría sanitaria para Discapacitados.

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NUMERO MÍNIMO DEL APARATO SANITARIOS (I.S. 010: 1.4.2)

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EQUIPAMIENTO DE UNA VIVIENDA Se tiene en cuenta los siguientes criterios: Equipamiento mínimo, crecimiento horizontal y crecimiento vertical de las edificaciones. Uso adecuado de las áreas: 

AREA SOCIAL: Sala – Comedor, Hall



AREA PRIVADA: Estudio Star íntimo, dormitorios.



AREA DE SERVICIO: Cocina, Lavandería, cuarto de servicio

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SESION Nº 04: CALCULO DE UNIDADES DE HUNTER Y APARATOS SANITARIOS EN EDIFICACIONES ( I.S. 010 – 1.4.2) INSTALACIONES DE AGUA FRIA Criterios básicos:  Todos los puntos de consumo debe ser diseñados y construidos de modo que preserven su calidad, garantizan su cantidad y otorgan una adecuada presión de servicio  El sistema de alimentación y distribución de agua debe estar dotado de válvulas entre el medidor y el sistema interior de la edificación , en cada piso por alimentador y cada servicio sanitario  El sistema de abastecimiento debe estar diseñado con la presión de servicio público existente  Los gastos probables mínimos para aplicar el método hunter son : 1.-UH =0.09 lps LPS =litro por segundo 23

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2.-UH =0.10 lps Numero :unid 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40

Gastos prov. en lps 0.12 0.16 0.23 0.25 0.28 0.29 0.32 0.34 0.38 0.42 0.46 0.50 0.54 0.58 0.61 0.67 0.71 0.75 0.79 0.82 0.85 0.88 0.91

numero de unid : 42 44 46 48 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 110 120 130 140 150 160 170 180

Gastos prov. en Numero lps :unid 0.95 190 1.00 200 1.03 210 1.09 220 1.13 230 1.19 240 1.25 250 1.31 260 1,36 270 1.41 280 1,45 290 1.50 300 1.56 320 1.63 340 1.67 380 1.75 390 1.83 400 1.91 420 1.98 440 2.06 460 2.14 480 2.22 500 2.29 550

ANEXO 03 Gastos prov. en lps 2.37 2.45 2.53 2.60 2.65 2.75 2.85 2.91 2.98 3.07 3,15 3,32 3,37 3.52 3.67 3.83 3.97 4.12 4.27 4.42 4.57 4.71 5.02

UNIDADES DE GASTO PARA CALCULO DE TUBERÍA DE DISTRIBUCION DE AGUA EN LAS EDIFICACIONES (R.N.E) ANEXO: 01 APARATO SANITARIO

TIPO

APARATO DE USO PRIVADO

DUCHA O TINA LAVAROPA C/TANQUE BIDET COCINA INODORO (WC) HOTEL/RES LAVADERO CORRIENTE LAVAPLATO LAVATOTRIO URINARIO EJEMPLO: hallar el “Q” del SS.HH. de uso privado 24

2u 3u 1u 3u 3u (0,12 lps) 3u 1u 3u

ANEXO: 02 APARATO DE USO PUBLICO 4u 6u 5u 4u(0,16 lps) 2u 5u

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1wc+ 1ducha + 1bidet + 1lavatorio 3 + 2u + 1u +

1u = 7u ........en tabla de Hunter: 7u = 0.28 lps

PRACTICA Se tiene un terreno de 420 m2, sobre el cual se va a construir un edificio de 4 pisos, cuyo proyecto debe tener en cuenta las siguientes programaciones de uso: 1er piso: restaurante de segunda categoría de 168m2 de área de expendio (60%), 2 tiendas de 70m2c/u 2do piso: 8 oficinas de 45 m2 c/u 3erpiso: 3departamentos de 3 dormitorios y cuarto servicio (W.C., lavatorio y ducha.) 4to piso: 2departamentos de 5 dormitorios s/cuarto deservicio Se pide: 1. Se pide el listado de aparatos sanitarios que Ud. considere en su metrado 2. El “Q”total de alimentación al edificio desde una red publica CATEGORIA 1era=1pers /4m2 2da =1pers /3m2 3era=1pers /2m2 4ta =1pers /1m2

SOLUCION 1er piso 

Restaurante de 168 m2



Área de expendio 60% =168m2



Área de servicio 40% =112m2

2da categoría: 1pers /3m2 1pers X

3m2 168m2

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X=56personas Uso público s.s.h.h: S.S.H.H HOMBRES 1urinario= 5u 1inodoro= 5u

S.S.H.H MUJERES 1wc=5u

=12u

=7u

1lavatorio=2u

1lav=2u Sumatoria =12+7=19

b) área de servicio: (privado) S.S.H.H HOMBRES 1urinario= 3u 1inodoro= 3u

1inodoro=3u =9u

1lavatorio=1u 1ducha

S.S.H.H MUJERES

1lava

= 1u

=6u

1ducha =2u

=2u Sumatoria =9+6=15u

Cocina ______Lavaplatos Lavanderia______ Lava ropa

= 3u = 3u

2tiendas: de 70m2 c/u S.S.H.H HOMBRES 1urinario = 3u x2= 6 1inodoro = 3u x2= 6 1lavatorio= 1u x2 =2 14u

S.S.H.H MUJERES 1inodoro =3ux2=6 1lavatorio =1ux2=2 8u tiendas Sumatoria =14 + 8 = 22u

SEGUNDO PISO 8oficinas de 45m2(privado)=56 unidades 8 x 1urinario =3 8 x1wc =3 8 x1lavatorio =1 7ux8 oficinas=56u 26

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TERCER PISO 3 departamentos, 3dormitorios + un cuarto de servicio AREA SOCIAL: medio baño 1inodoro 3u 1urinario 3u 1lavatorio 1u 7u AREA PRIVADA Baño completo: 1wc 3u (Dormitorio principal) 1lavatorio 1u 1urinario 3u 1ducha 2u 9u Baño (dormitorio) 1wc= 3 1lav= 1 =6u 1ducha= 2 Cuarto de servicio: 1wc 3u 1lav 1u 2ducha 2u 6u Cocina _____lava platos 3u Lavanderías _lava ropa 3u Total de unidades de departamentos:

34unidades x3departamentos=102unidades

CUARTO PISO 2departamentos /5dormitorios y s/cuarto de servicio a) Area social (1/2baño ): 1wc =3u 1urin=3u 1lav =1u 7u b) Area privada Baño completo 1wc = (dormitorio principal) 1lav = 1urin = 1ducha=

3u 1u 3u 2u 9u 27

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c).- Baño: (Dormitorios múltiples) 1lav = 3u 1wc = 1u 1ducha= 3u 1urinario= 2u 9u Total 31u x 2 dpto = 62unidades

Interpolación:

1º P + ∑= 73u

lavaplatos lavarropas

= 3u = 3u

2º P + 3º P + 4º P

+ 56u + 102u + 62u = 293 und.

290 -----------3,15 293 ----------- X 300 ---------- 3,32

293 _ 290

X _ 3,15 =

300 _ 290

3,32 _ 3,15

X=3,201

EJERCICIOS Se tiene un terreno donde se va a construir lo siguiente: 1er piso: 4 tiendas de 56metros cuadrados c/u 2do piso: 2 departamentos de/3dormitorios/cuarto de servicio SOLUCION 1ERPISO 4tiendas de 56m2c/u ………………………ANEXO N° 01 DE LA NORMA I.S. 010 SS.HH. 4×1urinario = 3 U.H. 4×1inodoro = 3 U.H. 4×1lavatorio= 1 U.H. 7u x 4 = 28 U.H.

………. 1º piso 28

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2DO PISO En 01 Dpto: Área social 1wc = 3uni 1urinar = 3uni 1lavat = 1uni 7uni Área privada: Dormitorio principal Baño completo 1Wc = 1urinar = 1lavat = 1 ducha =

3uni 3uni 1uni 2 uni 9uni Cuarto de servicio

Dormitorios secundarios: Baño completo 1 Wc = 1urinar= 1ducha= 1 lavat =

3 uni 3uni 2uni 1 uni 9uni

1 inodo = 3uni 1ducha = 2uni 1 lavat = 1 uni 6unid

Cocina/lavandería: Lava platos = 3uni Lava ropa = 3uni 6unid Total en 2ºpiso = 7 + 18 + 6 + 6 = 37 unid x 2 dptos = 74 unid 1º P +

Interpolación: ∑=

100 ----------- 1.67 102 ----------- X 110 ---------- 1.75

28u

2º P

+ 74u = 102 und.

102 _ 100

X _ 1.67 =

110 _ 100

1.75 _ 1.67

X =1.686 lps

29

ING. HUMBERTO CASTILLO CHAVEZ

EJERCICIO con las siguientes características NIVEL PRIMARIO: (siendo 58%hombres y 42%mujeres) 1er grado:

242 alumnos

2do grado:

108 alumnos

3er grado:

106 alumnos

4to grado:

106 alumnos

5to grado:

97 alumnos

6to grado:

102 alumnos 761 alumnos

NIVEL SECUNDARIO: (siendo 52%hombres y el 48%mujeres) 1er año:

126 alumnos

2doaño:

124 alumnos

3er año:

108 alumnos

4to año:

93 alumnos

5to año:

62 alumnos 513 alumnos

ADEMÁS CUENTA NIVEL PRIMARIO:

N. SECUNDARIO:

20 Docentes

32 Docentes

2 Auxiliares

2 Auxiliares

4 Pers de servicio

4 Personal de servicio

SOLUCION: A.-Nivel Primaria (761 alumnos) Alumnos:

x x

Hombres

58 42

= =

441 320

Mujeres

B.- Nivel Secundaria (513 alumnos) Alumnos: 513 x 52 513 x 48

= =

267 246

Hombres Mujeres

C.- Docentes

761 761

(50% hombres y 50% mujeres)

HOMBRES 26 Profesores 2 Auxiliares 4 Pers de serv

MUJERES 26 Profesores 2 Auxiliares 4 Pers de serv

30

ING. HUMBERTO CASTILLO CHAVEZ

D.-CALCULO DE APARATOS SANITARIOS Y UNIDADES D.1 Nivel Primario HOMBRES APARATOS W.C. LAV. URIN. DUCH.

Según RNE 1 50 1 30 1 30 1 120

x x x x

ALUMNO 441 441 441 441

x x x

ALUMNO 320 320 320

x x x x

ALUMNO 267 267 267 267

x x x

ALUMNO 246 246 246

= = = =

Nº aparato 8.83 14.71 14.71 3.68

= = =

Nº aparato 10.65 10.65 2.66

= = = =

Nº aparato 4.45 6.67 6.67 2.67

= = =

Nº aparato 6.16 6.16 2.46

x x x x

Nº Unid 5 2 5 4

x x x

Nº Unid 5 2 4

x x x x

Nº Unid 5 2 5 4

x x x

Nº Unid 5 2 4

= = = =

T. Unid 44.138 29.425 73.563 14.713

= = =

T. Unid 53.27 21.308 10.654

= = = =

T. Unid 22.23 13.338 33.345 10.67

= = =

T. Unid 30.78 12.312 9.8496

MUJERES: APARATOS W.C. LAV. DUCH.

Según RNE 1 30 1 30 1 120

D.2 Nivel Secundario HOMBRES APARATOS W.C. LAV. URIN. DUCH.

Según RNE 1 60 1 40 1 40 1 100 MUJERES:

APARATOS W.C. LAV. DUCH.

Según RNE 1 40 1 40 1 100

D.3 Docentes: HOMBRES: APARATOS W.C. : LAV. : URINAR:

Nºap 1 1 1

Nº und x x x

Unid 5 2 5

= = =

5 2 5 12

31

APARATO W.C. LAV.

ING. HUMBERTO CASTILLO CHAVEZ

1 1

x x

5 2

RESUMEN Listado de aparatos sanitarios. PRIMARIA SECUNDARIA DOCENTES TOTAL

LAVAT

WC

URIN

DUCH

26 13 2 41

20 11 2 33

15 7 1 23

7 6 0 13

Nº de unidades: Primaria = Secund = Docente = = Total

INTERPOLACION: ( de la tabla de gastos probables) 400

3.97

414

x

420

4.12

414 420

-

x

400 400

=

14 20

=

x

3.97 0.15

x

=

4.075 lt/sg.

4.1

-

3.97 3.97

A) RESUMEN APARATO SANITARIO inodoro lavatorio ducha Urinario Lava ropa lavaplatos B) 1ERPISO 2DO PISO INTERPOLAR 100______1.67 102______ x 110______1.75

1ER 4 4 4 -

2DO 8 8 6 2 2 2

TOTAL 12 12 6 6 2 2

28 74 102 X – 1,67 = 102 – 100 1,75 – 1,67 110 – 100 X – 1,67 = 2 0,08 10 32

ING. HUMBERTO CASTILLO CHAVEZ

255 140 19 414

…......... X = 1,686 lps

X = (0,08 x 0,2) + 1,67

. SESION Nº 05: CALCULO DE DIAMETROS DE TUBERIAS: CALCULO ELEMENTAL: Es muy importante para el ingeniero, arquitecto, o instalador, saber cómo se calculan los diámetros de las tuberías en cual edificación. Sabemos que usar tuberías de mayores diámetros resulta muy costosas, en cambio los diámetros pequeños no proporcionan el flujo de agua requerido. Teniendo en cuenta los conocimientos adquiridos a través de varios años en la docencia y en el campo laboral, fue posible esta Memoria de Cálculos basada en el Método de Hunter. Esta memoria se recomienda ser usada cuando los aparatos sanitarios queden cerca de las tuberías principales (Columnas). TABLA Nº 01:

ANEXO: 01

APARATO SANITARIO

DUCHA O TINA LAVAROPA BIDET INODORO (WC) LAVADERO LAVAPLATO LAVATOTRIO URINARIO

TIPO

C/TANQUE COCINA HOTEL/RES CORRIENTE

ANEXO: 02

APARATO DE USO PRIVADO

APARATO DE USO PUBLICO

2u 3u 1u 3u 3u (0,12 lps) 3u 1u 3u

4u 6u 5u 4u(0,16 lps) 2u 5u

TABLA Nº 02: TUBOS DE AGUA SEGÚN NPT ITENTEC Nº 399-002 DIAMETROS

Dint. (MM) 17.4 22.9 29.4 38.0 43.4 54.2 66.0 80.1 103.2 152.0

PULG 1/ 2” 3/ 4” 1” 1 1/ 4” 1 1/ 2” 2” 2 1/ 2” 3” 4” 6”

TIPO

PVC C – 10

APARATO DE USO PRIVADO U.H.

APARATO DE USO PUBLICO U.H.

C/TANQUE

C/TANQUE 10 20 30 100 180 400 800 1400 2500 3000

C/FLUXOM

1 3

150 lb/pulg 2

33

C/FLUXOM

ING. HUMBERTO CASTILLO CHAVEZ

10 20 60 200 400 800 1500 2400

198.2

8”

4000

3000

Ejemplo: Tenemos un edificio de 4 pisos con dos departamentos por piso, en cada departamento hay 01 baño completo, 01 medio baño, 01 cocina, y una lavandería. ¿Determinar que diámetros de tuberías se emplearía para cubrir la demanda del edificio? SOLUCION: Usando la tabla, procederemos a hacer el desglose de aparatos y unidades por departamento: Área Social: Medio Baño

1wc = 1lav = 1urin =

3u 1u 3u 7u

1wc = 1lav = 1urin = 1ducha=

3u 1u 3u 2u 9u

Área privada: Baño completo

Área Servicio: Cocina: Lavandería:

lavaplatos = 3u lavarropas = 3u Total 22u x 2 dpto = 44 unidades/piso Total Edificio = 44 unidades x 4 pisos = 176 U.H. VER EL ESQUEMA: ALIMENTACION Y LINEA PRINCIPAL DEL EDIFICIO CON TANQUE ELEVADO:

34

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Ahora bien, el cálculo de tuberías de alimentación general se obtiene de la manera, considerando los parámetros hidráulicos, normados por el R.N.E de la norma de Instalaciones Sanitarias. Parámetros: 

Velocidad minima = 0.6 m/seg de trabajo)



Caudal = velocidad x tiempo



Q=vxt = m3/seg



Diametro de la tuberia en function del area:



D=

√4𝑄/ 𝑣.π

Velocidad máxima = 3.0 m/seg = (Velocidad

Q = velocidad x area

…….Unidad= m3/seg

Q=vxA

D = raiz (4 . Q/ v. π)

D = 0.4244x Q

……….Unidad= (m/seg), m2 AO = π.D/4

CTE.= 4/v x 3.1416 = 0.4244

Q =m3 35

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

CUADRO DE TRAMOS PARA EL CALCULO: TRAMO U.HUNTER

Q, LPS

A–B

128

1.894

B – C`

64

1.298

B–C

64

1.298

C–N

16

0.46

C–D

48

1.09

D–M

16

0.46

D–E

32

0.79

E–L

16

0.46

E–F

16

0.46

F–1

4

0.16

1–2

3

0.12

F–G

12

0.38

G–H

9

0.32

H–I

6

0.25

I–J

5

0.23

J–K

2

0.10

Q, M3

DIAM(pulg) D = raiz (4 . Q/ v. π) D= 0.4244x D= 0.4244x D= 0.4244x 1/ 2” D= 0.4244x D= 0.4244x 1/ 2” D= 0.4244x D= 0.4244x 1/ 2” D= 0.4244x 1/ 2” D= 0.4244x 1/ 2” D= 0.4244x 1/ 2” D= 0.4244x 1/ 2” D= 0.4244x 1/ 2” D= 0.4244x 21.60 1/ 2” D= 0.4244x 21.6 = 9,167.04 19.87 1/ 2” D= 0.4244x 8.64 1/ 2” D= 0.4244x

En, Metros

En, mm

9,167.04

9.167

B).- Agua proveniente de manantiales naturales. Es una fuente natural de agua que

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brota de la tierra o en las rocas), donde el agua subterránea aflora a la superficie. C).- Agua subterránea. Captada a través de pozos o galerías filtrantes. D).- Agua superficial. Proveniente de ríos, arroyos, embalses o lagos naturales. E).- Agua de mar. Según el origen del agua, para transformarla en agua potable, deberá ser sometida a tratamientos, que van desde la simple desinfección a la desalinización. 1.4.2. Sistemas de abastecimiento por gravedad. En este sistema, la distribución del agua fría e realiza generalmente a partir de tinacos o tanques elevados, localizados en las azoteas en forma particular por edificación o por medio de tinacos o tanques regularizadores construidos en terrenos elevados en forma general por población. A partir de tinacos de almacenamiento o de tanques elevados, cuando la presión del agua en la red municipal es la suficiente para llegar hasta ellos y la continuidad del abastecimiento es efectiva durante un mínimo de 10 horas por día. A partir de tinacos o tanques regularizadores, cuando de la captación no se tiene el suficiente volumen de agua ni continuidad en el mismo, para poder abastecer directamente a la red de distribución y de ésta a todas y cada una de las edificaciones, pero si se tiene por diferencia de altura de los tinacos o tanques regularizadores con respecto a las edificaciones, la suficiente presión para que llegue a una altura superior a la de las instalaciones por abastecer. A dichos tinacos o tanques regularizadores se le permite llegar al agua por distribuir durante las 24 horas, para que en las horas en que no se tenga demanda del fluido, ésta se acumule para suministrarse en las horas pico. A dichos tinacos o tanques regularizadores se conecta la red general, con el fin de que la distribución del agua a partir de éstos se realice 100% por gravedad. 37

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1.4.3 Sistema de abastecimiento combinado. Se adopta un sistema combinado, cuando la presión que se tiene en la red general para el abastecimiento de agua fría no es la suficiente para que llegue a los tinacos o

tanques elevados, como consecuencia principalmente de las alturas de algunos inmuebles, por lo tanto, hay necesidad de construir en forma particular cisternas o instalar tanques de almacenamiento en la parte baja de las construcciones. A partir de las cisternas o tanques de almacenamiento ubicados en la parte baja de las construcciones, por medio de un sistema auxiliar, se eleva el agua hasta los tinaco o tanques elevados, para que a partir de éstos se realice la distribución del agua por gravedad a los diferentes niveles y muebles en forma particular o general según el tipo de instalación y servicio lo requiera. 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 esté como mínimo a 2.00 m sobre la salida más alta, ya que esta diferencia de altura proporciona una presión igual a 0.2 kg/cm²., que es las mínima requerida para un eficiente funcionamiento de los muebles de uso doméstico. 1.4.4 Sistema de abastecimiento por presión El sistema de abastecimiento por presión es más complejo y dependiendo de las características de las edificaciones, tipo de servicio, volumen de agua requerido, presiones, simultaneidad de servicios, número de niveles, números de muebles, características de estos últimos, etc., puede ser resuelto mediante: A. Equipo hidroneumático B. Equipo de bombeo programado Cabe hacer notar que cuando las condiciones de los servicios, características de estos, número y tipo de muebles instalados por instalar y altura de las construcciones así lo 38

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requieran, se prefiere el sistema de abastecimiento por las siguientes ventajas. 1) Continuidad del servicio 2) Seguridad de funcionamiento 3) Bajo costo 4) Mínimo mantenimiento Una desventaja que tiene el sistema de abastecimiento por gravedad y muy notable por cierto, es que los últimos niveles la presión del agua es muy reducida y muy elevada en los niveles más bajos, principalmente en edificaciones de considerable altura. Puede incrementarse la presión en los últimos niveles, si se aumenta la altura de los tinacos o tanques elevados con respecto al nivel terminado de azotea, sin embargo, dicha solución implica la necesidad de construir estructuras que en ocasiones no son recomendables por ningún concepto. 1.5 ELEMENTOS DE QUE CONSTA UNA INSTALACIÓN Los elementos que generalmente conforman una instalación hidráulica se presentan en las siguientes figuras: 2. CLASIFICACIÓN DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO; MUEBLES SANITARIOS. En éste capítulo se pretende que se conozca las principales especificaciones de algunos muebles hidráulicos y sanitarios (figuras 2.1), válvulas de control, equipos de bombeo y accesorios, de tal forma que permita posteriormente cuantificar la cantidad de agua que requieren para su adecuado funcionamiento hidráulico.

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