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“CONSTRUCCIÓN DE LA I.E. N°88413 DEL AA.HH. NUEVO HORIZONTE, PROVINCIA DEL SANTA- ANCASH- I ETAPA” 1. Cálculo de la Dotación de Agua. El volumen de almacenamiento total se calcula para un día de consumo. En el sistema indirecto, este volumen debe estar almacenado en el tanque cisterna y el tanque elevado. Para determinar el volumen de almacenamiento debemos identificar los tipos de ambientes que existen en la edificación. Las Dotaciones serán calculadas según el personal y alumnado Tabla de Dotaciones Tipo de Local educacional

Dotación Diaria

Alumnado y personal no residente

50L. por persona

Área verde

2L. por m²

Teniendo en cuenta que el presente proyecto está diseñado para un total de 315 alumnos, 9 docentes, 5 en personal de servicio, 7 personal administrativo; el aforo de personas y alumnado NO RESIDENTE es de personas: 𝐞𝐧𝐭𝐨𝐧𝐜𝐞𝐬: 𝟔𝟎𝟎 𝐩𝐞𝐫𝐬𝐨𝐧𝐚𝐬 ∗ 𝟓𝟎

𝐋 𝐝∗𝐩𝐞𝐫𝐬𝐨𝐧𝐚

𝟏𝟔 𝐩𝐞𝐫𝐬𝐨𝐧𝐚𝐬 ∗ 𝟐𝟎𝟎

= 𝟑𝟎𝟎𝟎𝟎 𝐋/𝐝

𝐋 𝐝∗𝐩𝐞𝐫𝐬𝐨𝐧𝐚

= 𝟑𝟐𝟎𝟎 𝐋/𝐝

∑ = 32000 𝐿/𝑑 La Dotación de agua para las áreas verdes será de 2 L/d por m2 El proyecto consta de: 135 m2 en áreas verdes por lo tanto serán 270 L/d. Total: 32000 + 270 = 32270 L /día Entonces: La demanda Máxima Diaria = 32270 lts. /día CÁLCULO DEL VOLUMEN DE LA CISTERNA Y TANQUE ELEVADO Se debe tener en cuenta que en el R.N.C. recomienda que el volumen mínimo que se debe almacenar en la cisterna es de 3/4 del volumen del consumo diario y 1/4 deberá estar en el tanque elevado.

 Volumen de cisterna

= 32270 x 3/4 = 24202.50 lts

 Volumen de tanque elevado

= 42020 x 1/4 = 8067.50 lts

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Entonces : VC. = 24202.50 lts

=

24.20 m³

Se considerarán 2 tanques cisterna, cada uno tendrá como Vc=12101.25 ≅ 12.10 m³ VT.E. = 8067.50 lts

=

8.07 m³ ≅ 8.10 m³

DIMENSIONAMIENTO DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE AGUA Con los volúmenes hallados anteriormente, se puede realizar un cálculo aproximado de las dimensiones de la cisterna y el tanque elevado. A) Dimensionamiento del tanque cisterna 1: Se ha adoptado por colocar la cisterna a espaldas de la los servicios higiénicos, así no afecta con la cimentación o estructura del proyecto, ni habrá peligro que suceda un accidente con los niños. Considerando una altura útil de 2.20 m. y una relación de ancho: largo = 1:2, tenemos:

𝑯𝒖 = 𝟐. 𝟐𝟎 =

𝑽𝒄𝒊𝒔𝒕𝒆𝒓𝒏𝒂 𝑳∗𝑨

HL

𝟏𝟐. 𝟏𝟎 𝟏 𝑳∗ 𝑳 𝟐

HU L

L= 3.32 m A=1.66 m

A

𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑖𝑠𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 = 3.32 × 1.66 × (2.20 + 0.30) = 13.78 𝑚3 ≅ 13.80 𝑚3 B) Dimensionamiento del tanque cisterna 2: Se ha adoptado por colocar la cisterna a espaldas de la los servicios higiénicos, así no afecta con la cimentación o estructura del proyecto, ni habrá peligro que suceda un accidente con los niños. Considerando una altura útil de 2.20 m. y una relación de ancho: largo = 1:2, tenemos:

𝑯𝒖 = 𝟐. 𝟐𝟎 =

𝑽𝒄𝒊𝒔𝒕𝒆𝒓𝒏𝒂 𝑳∗𝑨

HL

𝟏𝟐. 𝟏𝟎 𝟏 𝑳 ∗ 𝟐𝑳

HU L

L= 3.32 m A=1.66 m

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A

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“CONSTRUCCIÓN DE LA I.E. N°88413 DEL AA.HH. NUEVO HORIZONTE, PROVINCIA DEL SANTA- ANCASH- I ETAPA” 𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑖𝑠𝑡𝑒𝑟𝑛𝑎 = 3.32 × 1.66 × (2.20 + 0.30) = 13.78 𝑚3 ≅ 13.80 𝑚3 CONEXIONES DE LA CISTERNA Debe tener una válvula de interrupción entre dos uniones universales, esta llave deberá estar ubicada preferentemente cerca de la cisterna La tubería de succión debe tener una longitud menor a 2.00 m. y su diámetro debe ser superior al de la tubería de impulsión. El rebose del tanque cisterna se colocará al nivel de aguas máximas, para que en caso de malograrse la válvula flotador se pueda evacuar. El agua que circule por el rebose deberá evacuarse al sistema de desagüe del edificio en forma indirecta, mediante brecha o interruptor de aire de 5.00 cm. de altura. El diámetro mínimo del tubo de rebose deberá estar de acuerdo con la siguiente tabla La distancia vertical entre los ejes de los tubos de rebose y entrada de agua, será igual a doble del diámetro del primero y en ningún caso menor a 15.00 cm. La distancia vertical entre el eje del tubo de rebose y el máximo nivel de agua será igual al diámetro de aquel y nunca inferior a 10.00 cm. Es conveniente dar al fondo de la cisterna, una pendiente de 2% a 3 %, pudiendo ser también plana. La tapa de la cisterna debe ser de tipo sanitaria de 60 cm x 60 cm. Junto a la cisterna deberá ir un cuarto de bombas, así mismo una caja de desagües. Arrancar la bomba cuando el nivel de agua en el tanque elevado, descienda hasta la mitad de su altura útil. La bomba dejará de funcionar cuando el nivel de agua en el tanque elevado, ascienda hasta le máximo nivel previsto. Parar la bomba cuando el nivel de agua en la cisterna descienda hasta 0.05 m por encima de la parte superior de la canastilla de succión. La cisterna debe ser impermeabilizada con cualquier aditivo existente en el mercado.

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“CONSTRUCCIÓN DE LA I.E. N°88413 DEL AA.HH. NUEVO HORIZONTE, PROVINCIA DEL SANTA- ANCASH- I ETAPA” C) Dimensionamiento de los Tanques Elevados: Considerando el volumen que va a tener el tanque elevado y una altura útil de 1.77 las dimensiones serán: VT.E = 4.05 m3

𝟏. 𝟕𝟕 =

𝑯𝒖 =

𝟒.𝟎𝟓 𝟏 𝟐

𝑳∗ 𝑳

𝑽𝒕𝒂𝒏𝒒. 𝑳∗𝑨

R= 2.14 m

Se utilizarán 2 tanques elevados Rotoplas, el cual tiene las dimensiones comerciales de: Alto = 1.77 m Diámetro= 2.20 m CALCULO DEL EQUIPO DE BOMBEO: La potencia del equipo de bombeo deberá diseñarse con la máxima demanda de la edificación. El tiempo de llenado del tanque elevado será de 1.00 hrs. Calculo del Caudal de Bombeo para cada tanque elevado Para determinar el caudal de bombeo, asumimos que el tanque elevado se llenará en 4.00 hrs. Qb = VTE /T Donde: Qb VTE T

: : :

Caudal de bombeo Volumen del tanque elevado Tiempo de llenado

Qb = 40500 lts / (4.00 x 3600) = 2.813 lts. /seg. Qb = 0.002813 m3/seg. Calculo del Diámetro de la Tubería de Impulsión y de Succión: Con la siguiente tabla del Reglamento Nacional de Edificaciones podemos obtener el diámetro de la tubería de impulsión:

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“CONSTRUCCIÓN DE LA I.E. N°88413 DEL AA.HH. NUEVO HORIZONTE, PROVINCIA DEL SANTA- ANCASH- I ETAPA” Del Anexo N°5, de la tabla Diámetros de las tuberías de impulsión en función del gasto de bombeo

Gasto De Bombeo (Lt/seg)

Diámetro de la tubería de impulsión

Hasta 0.50

¾’’

Hasta 1.00 Hasta 1.60 Hasta 3.00 Hasta 5.00

1’’ 1 ¼ ‘’ 1 ½’’ 2’’

Hasta 8.00

2 ½’’

Hasta 15.00

3’’

Hasta 25.00

4’’

Qb hasta 5.00 Lt/seg.  1 1/2”  Se considera para este trabajo el diámetro de la tubería de succión, que es igual al diámetro comercial inmediato superior de la tubería de impulsión: Tubería de impulsión

: ∅ = 1 1/2"

Tubería de succión

: ∅ = 2”

Calculo de la Velocidad de Impulsión: 𝑉𝑖 =

𝑄𝑏 0.002813 𝑚3 /𝑠𝑒𝑔 = = 0.555 𝑚/𝑠𝑒𝑔 𝑑2 𝐴 𝜋( 4 )

Vi = 2.47 m/seg

EQUIPO DE BOMBEO DE AGUA POTABLE El equipo de bombeo de agua fría estará constituido por dos bombas, una estará en funcionamiento continuo y la otra entrará en funcionamiento en caso la bomba principal falle. Caudal del Eq. De bombeo (Qb) :

0.42

Lt/seg

Presión de salida (Ps) :

2

m.

Desnivel entre pisos :

5.1

m.

C (PVC) :

140

Altura estática

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Desnivel entre pisos (h) :

4.8

m.

H. útil de cisterna :

1.40

m.

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“CONSTRUCCIÓN DE LA I.E. N°88413 DEL AA.HH. NUEVO HORIZONTE, PROVINCIA DEL SANTA- ANCASH- I ETAPA” H. útil de tanque :

1.20

m.

Altura estática (Hest) :

7.4

m.

Caudal d' bombeo (Qb) :

0.417

Lt/seg

Diámetro de succión :

1 1/2

pulg

Pendiente :

5.071

m/km

0.0051

m/m

Longitud de tubería :

1.8

m.

L.e por accesorios :

0.18

m.

Longitud total : Pérdida de carga (Hfs) .

1.98 0.0100

m.

Caudal d' bombeo (Qb) :

0.417

Lt/seg

Diámetro de impulsión :

1 1/4

pulg

Pendiente :

12.313

m/km

0.0123

m/m

Longitud de tubería :

8.2

m.

L.e por accesorios :

2.05

m.

Longitud total :

10.25

m.

Pérdida de carga (Hfi) .

0.1262

m.

Altura estática (Hest) :

7.4

m.

Pérdida de carga (Hf) .

0.1362

m.

Prseión de salida (Ps) :

2

m.

Altura dinámica (HB) :

9.54

m.

Caudal d' bombeo (Qb) :

0.42

l/s

Altura dinámica (HB) :

9.54

m.

Eficiencia (n) :

0.6

Potencia de la bomba :

0.088

Pérdida de carga en tubería de succión

Pérdida de carga en tubería de impulsión

Altura dinámica

Cálculo de la potencia de la bomba

H.P

El caballaje comercial que más se aproxima al valor encontrado es de 0.25 HP

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REDES DE DESAGUE Para determinar el diámetro de los colectores se requiere utilizar el número máximo de unidades de descarga que puede ser conectado a dichos colectores 1° COLECTOR SS.HH. HOMBRES Aparato sanitario Lavatorio : Urinario: Inodoro :

Número 6 6 6

U.D 2 4 2

U.D. Total 12 24 12 48

Número 6 6

U.D 2 2

U.D. Total 12 12 24

SS.HH. MUJERES Aparato sanitario Lavatorio : Inodoro:

2° COLECTOR SS.HH. COMEDOR Aparato sanitario Lavatorio : Inodoro:

Número 1 1

U.D 2 2

U.D. Total 2 2 4

COMEDOR Aparato sanitario

Número

U.D

U.D. Total

lavadero cocina:

1

2

2 2

Máximo número de unidades de descarga :

78

U.D

Para los colectores de desague en edificios se tiene : Según el RNE - Anexo N°08, los colectores deben ser dimensionados según el número de U.D que se puedan conectar a estos . Diametro del tubo 2 2 3 4 5

pulg. pulg. pulg. pulg. pulg.

1% 20 180 390

Pendiente 2% 21 24 27 216 480

Se eligió tubería horizontal de Φ : La pendiente de tubería

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4% 26 31 36 250 575 pulg. %

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Inodoro:

1

2

2 4

COMEDOR “CONSTRUCCIÓN DE LA I.E. N°88413 DEL Aparato sanitario Número U.D U.D. Total lavadero cocina:

1

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2

2 Máximo número de unidades de descarga :

78

U.D

Para los colectores de desague en edificios se tiene : Según el RNE - Anexo N°08, los colectores deben ser dimensionados según el número de U.D que se puedan conectar a estos . Diametro del tubo 2 2 3 4 5

pulg. pulg. pulg. pulg. pulg.

Pendiente 2% 21 24 27 216 480

1% 20 180 390

Se eligió tubería horizontal de Φ : La pendiente de tubería

4 1

4% 26 31 36 250 575 pulg. %

CAJA DE DESAGUE

ɸ 4" -->

DIMENSIONES 0.25 x 0.50 (10" x 20")

PROF. MAXIMA 0.60 m

TUBERÍA DE VENTILACIÓN ɸ 2"

Las unidades de descarga del establecimiento podrán conectarse a 4 colectores finales de 4'' de diametro con pendiente de 1% tal como se indica en los planos. La pendiente de ramales será de 1 % para Φ ≤ 4'' Colector N° 01 N° 02 N° 03

U.D 72 6 78

4 4 4

Φ del colector pulg. pulg. pulg.

Pendiente 1.00% 1.00% 1.00%

La descarga final de desagues será a través de 4 conexiones proyectadas c/u de 4'' de diámetro, la ubicación de estas conexiones se muestran en los planos adjuntos

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