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DISEÑO DE INSTALACIÓN HIDRÁULICA FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ACATLAN INSTALACIONES II EXAMEN PARCIAL REVISA ING. RICARDO GARCIA VALDIVIA

03/10/2017

Por: Carlos Anuar Calderon Guevara

Diseño De Instalación Hidráulica Para Una Torre De Departamentos De 4 Niveles En El Presente Proyecto, Se Diseñó Una Red De Abastecimiento De Agua Potable Para Un Departamento De 4 Pisos, Basándonos En Las Especificaciones De Las

Diseño de instalación hidráulica

NORMAS TÉCNICAS COMPLEMENTARIAS PARA EL DISEÑO Y EJECUCIÓN DE OBRAS E INSTALACIONES HIDRÁULICAS

Diseño de instalación hidráulica D I S E Ñ O D E I N S TA L AC I Ó N H I D R Á U L I C A PA R A U N A T O R R E D E D E PA R TA M E N T O S D E 4 N I V E L E S

ANTECEDENTES ¿Qué Es Una Instalación Hidráulica? Se define como instalación hidráulica al conjunto de tuberías, muebles, accesorios y equipos interconectados, cuya función es llevar de forma adecuada el suministro de agua fría y caliente en una edificación, el cual tiene un cuadro de cargas que sirve para regular la cantidad de agua y medirla. El abastecimiento de agua puede proceder de cualquier fuente como ríos, presas, acueductos, etc., pero este artículo hablará de su distribución a partir de la tubería maestra y hacia el interior del edificio. Es bueno aclarar, que al ramal que viene de la tubería maestra y que alimenta al edificio, se le llama acometida. Después de la acometida, las empresas encargadas de ello colocan un medidor del consumo del líquido; del medidor parte una tubería hacia el edificio que se le llama entrada. Cuando la distribución se hace para edificios de una o dos plantas, y la presión hidráulica y abastecimiento son adecuados, de la entrada parten tuberías de distribución hacia cada aparato sanitario. A ese sistema de suministro se le llama sistema de presión directa del acueducto. En caso de presiones insuficientes, o cuando el suministro es regulado para determinadas horas, se emplea el sistema de tanque elevado, o por gravedad, o de tanque a presión. Cualquiera de ellos tiene como característica común, la necesidad de almacenamiento del agua.

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Diseño de instalación hidráulica

DATOS DEL PROYECO Como ya lo hemos expresado antes, el proyecto consta de una torre de departamentos de lujo con nombre Desarrollo Blas Pascal, obra perteneciente a Inmobiliaria Blas Pascal S.A. de C.V.; Ubicados en Blas Pascal 222, Polanco I Sección, Miguel Hidalgo, Ciudad de México. Al ser un desarrollo de lujo, el encargado del proyecto arquitectónico ha dejado un cubo de servicios por donde se podrán pasar las tuberías y ha hecho un especial énfasis en no usar tinacos de polietileno de alta densidad, por lo que se sugirió elaborar un tinaco de concreto armado que sea más estético con el inmueble.

(Anexo de Planos en Carpeta “Planos”, Archivo “Planos Arquitectónicos”)

Características del Proyecto 

Un Sótano y una Planta Baja



4 pisos y una Azotea



2 Departamentos por piso para un total de 8 Departamentos



Cada departamento tiene: 5 baños, 4 recamaras, una sala, una cocina, un comedor, y un cuarto de lavado.



Sistema Contra Incendios

Planta Baja y Sótanos

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El edificio cuenta con una planta baja y un sótano, donde se encuentran los cuartos de servicio de los Conserjes/Vigilantes, los cuales serán 1 por cada piso. (Anexo de Planos en Carpeta “Planos”, Archivo “Planos Arquitectónicos”)

En total consideraremos 4 habitantes como personal de mantenimiento del inmueble

Espacio

Uso

Área ( m2)

Planta Baja

Estacionamiento y Baños

878

Sótano

Estacionamiento

877.56

Según la NTC la dotación mínima de agua potable para estacionamientos es de 8 litros/cajón/día

Departamentos El Edificio consta de 2 departamentos por planta, cada departamento tiene una capacidad de 7 habitantes, por lo que ocuparemos este dato para establecer la población de ocupantes. Cada departamento tiene: 5 baños, 4 recamaras, una sala, una cocina, un comedor, y un cuarto de lavado. (Anexo de Planos en Carpeta “Planos”, Archivo “Planos Arquitectónicos”)

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Espacio

Uso

Área ( m2)

Primer piso

Departamentos

363.05

Segundo Piso

Departamentos

363.05

Tercer Piso

Departamentos

363.05

Cuarto Piso

Departamentos

363.05

Total de Superficie

1,452.20 m2

Al ser un proyecto con uso de suelo Habitacional, según la NTC la dotación mínima de agua potable para Vivienda mayor de 90 m2 construidos es de 200 l/hab./día

HABITANTES DEL INMUEBLE

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Según los datos de proyecto, cada departamento tiene una capacidad de 7 Habitantes, al tener 2 departamentos por piso y 4 pisos de departamentos, obtenemos: (Anexo de Cálculos en Carpeta “Proyecto”, Archivo “Memoria De Calculo”, Libro “Cálculos de Población”)

Habitantes por departamento

Habitantes por piso

Habitantes Total de Deptos 56

7

14

Habitantes De Personal de Matenimiento

4

Poblacion de Proyecto

60

CALCULO DE LA DOTACION Y CONSUMO (Anexo de Cálculos en Carpeta “Proyecto”, Archivo “Memoria De Calculo”, Libro “Consumo”)

Como ya lo habíamos mencionado, según la norma, para estacionamientos tenemos 8 litros/cajón/día y para viviendas con más de 90 m2 construidos tenemos una dotación de 200 l/hab/día. Con lo anterior, sabemos que el estacionamiento tiene 42 cajones y la población del proyecto son 60 habitantes, por lo que hacemos los cálculos correspondientes

Espacio

Dotación Según Norma

Estacionamientos Vivienda con mas de 90 m^2 construidos

8 l/cajón/día 200 l/hab/día

Cantidad

Consumo

42 Cajones 60 Habitantes Total de Consumo

336 l/d 12,000 l/d 12,336 l/d

Total de consumo (m3)= 12.336 m3

INSTALACIONES CONTRA INCENDIOS

(Anexo de Cálculos en Carpeta “Proyecto”, Archivo “Memoria De

Calculo”, Libro “Sistema Contra Incendios”)

Según la norma, cuando se trate de edificaciones clasificados de alto riesgo / riesgo mayor, deberá proveerse de una capacidad de almacenamiento de agua para cisternas contra incendio. Se debe contar con por lo menos 5 litros/m2 tomando en cuenta losas de techo, piso y ambas caras de los muros. Esta cantidad de consumo contra incendios no debe ser menor a 20,000 l almacenados en caso de construcciones de hasta 4000 m2 de construcción, este volumen debe mezclarse con el volumen destinado a servicios con el fin de renovarse el agua potable.

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Con lo anterior y basándonos en los planos determinamos las siguientes superficies Dotación de norma: 5 l/m2

Techos y Pisos Lugar Depto A Depto B Estacionamientos

Area (m^2) 184.09 178.96 878

Factor Cantidad 2 4 2 4 2 2 Total de Techos y Pisos =

Total 1472.72 1431.68 3512.00 6416.40

Muros Exteriores

Lugar Muros Muros de Subsotano Muros de Sotano Muros interiores

Lado A (m) Lado B (m) Longitud (m) 33.45 12.00 90.90 43.90 20.00 127.80 43.90 20.00 127.80 30% del Area de Muros Exteriores

Total de Area de Construccion Dotacion Contra Incendios = Consumo de Sistema Contra Incendios

Factor 2.00 2.00 2.00 0.3

Altura de Muros Cantidad Total (m) (m) Area (m^2) 4.00 727.20 3.28 2385.22 1.00 255.60 3.28 838.37 1.00 255.60 2.70 690.12 Area de Muros Interiores = 715.56 Total de Muros = 4629.27

(m^2) 11045.67 5 55228.34

> 4000 m^2 l/m^2 litros

55.23

Metro Cubicos

DIMENSIONAMIENTO DE LA SISTERNA Y TINACO (Anexo de Cálculos en Carpeta “Proyecto”, Archivo “Memoria De Calculo”, Libro “Sistema Contra Incendios”)

Conforme a la norma, debemos tener una cisterna para no menos de tres días de consumo diario de dotación. De esto será su totalidad el volumen total de servicio de consumo + El volumen de consumo del sistema contra incendio, del cual destinaremos 3/5 a la cisterna y 2/5 a los tinacos.

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Consumo Vivienda Sistema Contra Incendios

Volumen (m^3) 12.336

Dias 3

Total 37.01

55.23

1

55.23

Volumen de Consumo Almacenado ≈

Elemento Cisterna Tinacos

Distribucion 3/5 2/5

Capacidad 55.80 37.20

92.24

m^3

93.00

m^3

Redondeo 56 38

Para nuestro proyecto, al hacer esta distribución obtenemos un volumen para tinacos muy grande, lo cual nos traería problemas para la estética del edificio, ya que ocuparíamos muchos tinacos o bien, un tinaco de concreto armado muy grande, por lo que se tomó la siguiente consideración Volumen Total Almacenado= 93 m3 Consumo diario del inmueble = 12.35 m3 ( de este volumen tomamos los 2/3 y le restamos este volumen al Volumen Total Almacenado para tener la capacidad de la cisterna) Consideracion con el Consumo Diario

Consumo diario

12.336 Redondeo (m^3) 5

Elemento Tinacos

Distribucion 2/5

Capacidad (m^3) 4.93

Elemento Cisterna

(m^3) 93 -5

Capacidad (m^3) 88

Con esto tenemos una cisterna de capacidad de 88 m3 y un tinaco de 5 m3, ambos serán de concreto armado para que no interfieran con la estética del edificio. Las medidas de nuestros elementos serán las siguientes (Anexo de Planos en Carpeta “Planos”, Archivo “Dimensiones De Cisterna y Tinaco”)

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Cisterna

Ancho: 6 m Largo: 6 m Alto: 2.50 m Capacidad: 90 m3

Tinaco

Ancho: 6 m Largo: 6 m Alto: 2.50 m Capacidad: 90 m3

DISEÑO DE LA LINEA DE TOMA DOMICILIARIA La toma domiciliaria será la tubería que conecte nuestra instalación con la Red de Abastecimiento Municipal, como generalidades tenemos que la toma será con un tubo de Polietileno de Alta Densidad con un adaptador para nuestra tubería que llega directo al medidor.

Características del Medidor

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Fórmula Para Cálculo De Diámetros En este proyecto utilizaremos una fórmula para calcular el diámetro de las tuberías, a partir de la fórmula del gasto hidráulico. = =

4

De esta fórmula del Gasto, sustituimos el área y despejamos el diámetro. =

=

4

4

Como sabemos, 4 y pi son constantes, por lo que podemos sacarlas con su raíz y además ponemos las unidades para meter gasto en litros y obtener metros cúbicos y transformar metros cúbicos a centímetros y finalmente tener nuestra equivalencia de unidades.

Haciendo las operaciones anteriores obtenemos la siguiente formula

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= 35.6825

Debido a que la dotación diaria no es constante en el sistema, tendremos que tomar un intervalo de suministro para poder determinar el diámetro de nuestra toma

Diseño De La Toma Q (l/s) 0.14 0.22 0.25 0.29

dt (mm) 13.35 16.74 17.84 19.22

d int (mm) d (nominal) 13.60 16.00 21 25.00

Con este cálculo establecemos que nuestro diámetro se la toma será de polietileno diámetro 25 nominal, ya que abarca los gastos de dotación anteriores para satisfacer la demanda de nuestro sistema

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