Soluciones Estructurales e Hidrulicas Tasaciones y Avalos Construccin y Supervisin de Obras jomamasa@hotmail.com injomar@yahoo.com 809-980-5661 Republica Dominicana.

CALCULO HIDRAULICOPROYECTO:

VILLA ROBERTOUBICACIN:

LAS TERRENAS, SAMANA, R.D.

CONTRATISTA:

ADAMES LOCKWARD & ASOC.

REALIZADO POR:

ING. JOSE M. MARTINEZ SANTANACODIA 4,867

JUNIO 2011.

CONTENIDO

A. DESCRIPCION GENERAL Ubicacin del Proyecto Descripcin del Proyecto Recomendaciones y Normas B. SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE Calculo de Caudales Determinacin del Caudal Medio Determinacin del Dimetro de la Lnea de Distribucin Calculo de la Capacidad de la Cisterna Calculo del TDH Calculo del Equipo de Bombeo Sistema Hidroneumtico C. SISTEMA DE AGUAS RESIDUALES Consumo de Agua de Cada Aparato Sanitario Determinacin de Dimetros Especificaciones de Tuberas

4 4 4 5 6 6 7 8 8 9 9 10 11 12 12 12

2

D. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Diseo de la Fosa Sptica con Filtro

14 15

E. BIBLIOGRAFIA F. ANEXOS Calculo Capacidad Calentador Tabla Calculo Tuberas Agua Potable (fra) Tabla Calculo Tuberas Agua Potable (caliente) Esquema Circuito Agua Potable (fra) Esquema Agua Potable (caliente)

19 20 21 23 24 25 26

3

A.- DESCRIPCION GENERAL

UBICACION DEL PROYECTO:El Proyecto VILLA ROBERTO, estar ubicado en el Municipio de Las Terrenas, de la provincia Saman, al nordeste de la Republica Dominicana. Las Terrenas est ubicada al norte de la pennsula de Saman. Es un punto turstico muy importante de nuestro pas

DESCRIPCION DEL PROYECTO:El proyecto est compuesto por tres niveles independientes (Vivienda dplex): PRIMER NIVEL: Sala, comedor, cocina, un medio bao, terrazas y piscina. SEGUNDO NIVEL: Una habitacin master con su bao y rea de closets, dos habitaciones secundarias con un bao comn y closets. Una escalera interior provee la circulacin vertical. TERCER NIVEL: Terraza. y dividida para dos usuarios

4

RECOMENDACIONES Y NORMAS:Para cumplir con las reglamentaciones sanitarias para edificaciones y sistemas que exigen las instituciones competentes y autorizadas de nuestro pas, hemos observado las disposiciones tcnicas del Departamento de Normas, Reglamentos y Sistemas MOPC, (D.N.R.S.) del del Ministerio Nacional de de Obras Aguas Publicas Potables y y Comunicaciones Instituto

Alcantarillados INAPA. Y del Ministerio de Turismo, - MITUR.

5

B.- SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLEEl abastecimiento del agua potable ser suministrado por una Cisterna, diseada con un volumen requerido para tres (3) das de uso, esta Cisterna tiene una acometida del acueducto local de Las Terrenas

Los caudales se han obtenido mediante una distribucin segn los aparatos sanitarios indicados en los planos y los datos se han tomado de la distribucin del esquema que tiene nudos, direccin de flujos, caudales de cada aparato y el por ciento de simultaneidad probable de uso y perdidas unitarias.

CALCULO DE CAUDALES:

VIVIENDA DUPLEX Habitaciones Personas por habitacin Poblacin flotante Dotacin De Vivienda Dotacin Poblacin Flotante Dotacin contra incendio Piscina con recirculacin (2) Coeficiente de Variacin Diaria Coeficiente de Variacin Horaria

MUNICIPIO TURISTICO 6 Unidades 2 personas 2 personas 300 litros/hab./da 40 litros /persona/da 3 litros/seg. 10 litros/da/m2 x piscina 1.25 2.00

6

DETERMINACION DEL CAUDAL MEDIO DIARIO (Qmd):1) Viviendas 2) Poblacin Flotante 3) Piscina litros/da 12 personas x 300 litros/pers./da = 2 personas x 40 litros/da = 2 Uds. X 25 m2 x 10 litros/da/m2 = 3,600 litros/da 80 litros/da 500

Qmd = 4,180 litros/da = 0.05 litros/seg. (1)Por tanto el CAUDAL MAXIMO DIARIO (Qmax-d) es: Qmax-d = 0.05 litros/seg. x 1.25 = 0.0625 litros/seg. (2)

Y el CAUDAL MAXIMO HORARIO (Qmax-h): Qmax-h = 0.05 litros/seg. x 2.00 = 0.10 litros/seg. (3)

El caudal de diseo para la lnea principal de la red de distribucin ser el mayor entre: CAUDAL MAXIMO HORARIO : 0.10 litros/seg. 3.06 litros/seg. 3.10 litros/seg.

CAUDAL MAXIMO DIARIO MAS CAUDAL CONTRA INCENDIO : CAUDAL MAXIMO HORARIO MAS CAUDAL CONTRA INCENDIO :

7

DETERMINACION DEL DIAMETRO DE LA LINEA DISTRIBUCION:El dimetro necesario ser igual a:

Qdis. =

__24 Qmax-d__ = 0.10 litros/seg. 16

Se usar 1 pulgada de dimetro. V = 0.20 m/s j = 0.0041

CALCULO DE LA CAPACIDAD DE LA CISTERNA:El volumen proveer un almacenamiento de 3 das para satisfacer el caudal medio diario de agua potable.

Volumen = 3 das X Qmd x 86.4 = 12.96 m3

DIMENSIONES DE LA CISTERNA Ancho: 2.50 metros Largo: 3.8 metros Altura : 1.70 Volumen til: 3.8 x 2.5 x 1.40 = 13.30 m3 0key!!!! Volumen til > Volumen necesario almacenamiento 3 das.

CALCULO DEL TDH8

Cantidad de niveles Altura por nivel Profundidad de cisterna Presin necesaria 2do nivel Perdidas x friccin (asumida) T.D.H. 66.64 pies = 20.30 mca

2 3.00 m 2.00 m 20 psi 10psi

9.84 pies 6.28 pies 46.20 pies 4.32 pies 66.64 pies

CALCULO EQUIPO DE BOMBEOHP = ____Q * H____ 75 * n (%)/100 Q = 3.06 litros/seg. n = 60% HP = __3.10 x 20.30_ = 1.398 Hp 45. 00 USAR: 1 bomba de 2.0 Hp

SISTEMA HIDRONEUMATICO9

Qdis = 1.5 Qmax-h = 1.5 x 0.06 litros/seg. = 0.09 litros/seg. = 5.4 litros/min.

VOLUMEN DE AUTOCLAVE CON COMPRESORPOTENCIA DEL COMPRESOR ALTURA DINAMICA TOTAL RANGO DE PRESIONES PA = 20 PSI PB = 40 PSI T = 2 MINUTOS = 120 SEGS Qm = Q dis x 0.4 = 3.06 x 0.4 = 1.22 Vr = Qm x T/4 = 1.22 x 120/4 = 37 1 HP 66.64 pies = 20.30 PSI

V t = Vr x ((PA +14.7/PB PA)) Donde: Vr Vt PA PB T = Volumen de regulacin = Volumen del tanque

= 37 x ((20+14.7)/(40 20)) = 64.20 litros = 16.98 gls.

= Rango Inicial de Presin en PSI = Rango final de presin, en PSI = Tiempo en segundos

Usar tanque de 42 galones.

C.- SISTEMA DE AGUAS RESIDUALES.

10

La red de evacuacin de las aguas residuales cumple las funciones siguientes: i) ii) iii) Recogida del agua utilizada en los fregaderos de las cocinas y las lavadoras. Es decir, agua que lleva grasas y detergentes disueltos. Recogida del agua procedente del bao, duchas, lavamanos. principal caracterstica es la presencia de detergentes. Recogida del agua procedente de los Inodoros, caracterizada por tener un alto porcentaje de sustancias slidas y elementos orgnicos. Su

Esta red de evacuacin ira acompaada de una red de ventilacin que tiene la misin de dar salida al exterior al aire (generalmente ftido) de las columnas de tuberas.En el sistema de recogida de aguas negras se usarn los mtodos tradicionales en los cuales se fija un dimetro y una pendiente tomando en cuenta las lneas de descargas.

Las principales funciones del sistema sern evacuadas con rapidez. El Agua residual es recogida desde cada unidad de descarga en una tubera PVC SDR-41, de dimetro de 3 en la interior de la edificacin hasta el Registro o Cmara de Inspeccin desde donde es llevada en una tubera del mismo material pero en 4 hasta su disposicin final. Convenientemente estn dispuestas las columnas de ventilacin con un dimetro de 3 en PVC.

El caudal que vierte a la red un aparato sanitario se mide en unidades de descarga, que es equivalente a 28 litros/minuto, lo que se aproxima a la descarga de un lavamanos corriente.

11

El consumo de agua de cada aparato sanitario, expresado en Unidades de Descarga (UD) se indica a continuacin:

APARATO SANITARIO INODOROS BAERA/DUCHA LAVAMANOS FREGADEROS DESAGUES DE PISO

UNIDAD DE DESCARGA (UD) 4 4 4 1 4

DETERMINACION DE DIAMETROS:El calculo exacto y absolutamente correcto debera realizarse empleando los bacos o grficos de perdida de carga por rozamiento (o formulas); sin embargo, el procedimiento habitualmente utilizado es el empleo de tablas que nos proporcionan los dimetros mnimos de los distintos elementos de la red, es decir, columnas, colectores y derivaciones, en funcin del numero de unidades de descarga.

Anexamos las tablas correspondientes que nos chequean los dimetros elegidos en cada caso.

ESPECIFICACIONES DE TUBERIAS:Agua Potable Fra , , 1 PVC SCH-40

12

Agua Potable Caliente , , Aguas Residuales 2, 4, 3 6 PVC SDR-41 CPVC

Agua Pluvial 3 PVC SDR-41

Se proveer una pendiente de 2% en las tuberas de drenaje con el propsito de evitar sedimentacin alguna.

13

D.- TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

El sistema propuesto es el de FOSA-FILTRO ANAEROBICO, es decir, un tanque sptico con filtro anaerbico de flujo ascendente (SIAF) garantizando un efluente que cumple de forma general y especifica las normativas dominicanas: Ley general de medio ambiente y recursos naturales (Ley 64-00 y las normas de calidad de agua y control de descargas AG-CC-01).

Este sistema esta aceptado en los Parmetros de la Secretaria de Estado de Turismo para proyectos con un nmero NO mayor de 50 personas. (Normativa Departamento de Planeacion y Proyectos SECTUR. Marzo 2009).

Este tratamiento nos arroja un efluente con valores de concentracin de los parmetros de control que no superan los valores presentados en la tabla siguiente:

PARAMETRO DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO (DBO) DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO (DQO) SLIDOS SEDIMENTABLES, SS COLIFORMES TOTALES

VALORES LEY DOMINICANA 50 mg/litro 160 mg/litro 50 mg/litro 1,000 uds./100 Mm.

14

DISEO DE LA FOSA SEPTICA CON FILTRO:

PERIODO DE RETENCION HIDRAULICA

PR =1,5- 0,3log(P*Q)Donde: P : Poblacin servida. Q : Caudal de aporte unitario de aguas residuales, litros/(habitante * da). . PR =1,5- 0,3log(14* 300) = 0.41 dias.

Se usara 1 dia

VOLUMEN REQUERIDO PARA LA SEDIMENTACION Vs (m3)

Vs =10-3 (PQ) PR = 0.001*14*300*1 Vs= 4.20 m3VOLUMEN DE DIGESTION Y ALMACENAMIENTO DE LODOS, Vd(m3)

Vd = 70 10-3 P NDonde: N: Intrvalo deseado en aos, entre operaciones sucesivas de remocin de lodos Usando N = 2 aos. Vd= 0.07*14*2

Vd = 1.96 m3.15

VOLUMEN DE LODOS PRODUCIDOS Vlodos = 50 litros x hab x ao = 50 x 14 x 2

Vlodos = 1,400 litros = 1.4 m3.VOLUMEN DE NATAS ASUMIDO = 0.70M3 PROFUNDIDAD MAXIMA DE ESPUMA SUMERGIDA He (m.)

He = 0.7/AA = Area superficial del tanque sptico en m2. Para A = 3.00 m2 H e = 0.23 m. PROFUNDIDAD LIBRE DE ESPUMA SUMERGIDA, Hesp Minima 0.10 m., PROFUNDIDAD LIBRE DE LODO, Ho (m.)

Ho = 0,82 - 0,26 A = 0.82 0.26 * 3 = 0.04 m

PROFUNDIDAD MINIMA REQUERIDA PARA LA SEDIMENTACION , Hs (m)

Hs = Vs/A16

= 4.20/3 = 1.40 mPROFUNDIDAD DE ESPACIO LIBRE, Hl (m)

Hl = 0.10 + Ho = 0.10 + 0.04 = 0.14 m. usar 0.30 mPROFUNDIDAD NETA DEL SEPTICO, Hn (m)

Hn = He + Hs + Hl + Hesp

= 0.23 + 1.4 + 0.40 + 0.10 = 2.13 m, usarHn = 2.15 mTendremos las siguientes dimensiones 1ra. Camara Ancho 1.25 m. Largo 2.50 m. Altura 2.15 m. 2da. Camara Ancho 1.25 m. Largo 1.25 m. Altura 2.15 m.

17

DIMENSIONES DEL FILTROAsumiendo una capacidad de 0.05 m3/persona/dia. Filtro = 0.05 x 14 = 0.70 m3 Con una altura til de 1.10 m. Tendremos un volumen de: 1.10 x 1.00 x 1.25 = 1.77 m3 Siendo 1.00 el largo, y 1.25 el ancho de la cmara sptica. 2.20 (1.25)m3, considerando un ancho de 2.00 (1.25)metros y un largo de 1.00 metros Prdida de Carga en el Filtro: Qf =0.03 litros/seg. Vf = 2.20 m3 Rata de Infiltracin = __0.03 x 86.40____ 1.25 x 1.00 = 2.07

CALCULO DE PERDIDA DE CARGA EN EL FILTRO: H = 0.22 (1.10 x 2.07) = 0.50 metro

GRANULOMETRIA DEL FILTROSe colocarn 4 capas (de 15 cm. cada una) de gravas segn la siguiente granulometra:

18

En orden ascendente, sobre una losa de 15 cms. de espesor con huecos de 3/4 pulgadas cada 15 cms. c.a. c : Primera: granzote de 3 a 2 pulg. d e dimetro. Segunda: grava de 2 a 1 pulg. de dimetro. Tercera: gravilla de 1 a pulg. de dimetro. Cuarta: gravilla de a pulg. de dimetro.

BIBLIOGRAFIA19

1.- TRATAMIIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN PEQUEAS POBLACIONES CRITES . TCHOBANOGLUS EDITORIAL McGRAW-HILL, 2004. 2.- ABASTECIMIENTO DE AGUA Y REMOCION DE AGUAS RESIDUALES FAIR, GEYERBOKUN EDITORIAL LIMUSA, 1RA. EDICION. 3.- MATERIALES Y CLCULO DE INSTALACIONES ANGEL LUIS MIRANDA EDICIONES CEAC, S. A. 4TA. EDICION, 1995. 4.- BIBLIOTECA ATRIUM DE LA CONSTRUCCION TOMO III, EDITORIAL OCEANO. 5.- INGENIERIA Y CIENCIAS AMBIENTALES MACKENZIE, L. DAVIS & SUSAN J. MASTER EDITORIAL McGRAW-HILL, 2005 6.- INSTALACIONES SANITARIAS EN EDIFICIOS ARQ. MARIANO RODRIGUEZ AVIAL EDITORIAL DOSSAT, S. A. 7.- ABASTECIMIENTO DE AGUA SIMON AROCHA R. EDICIONES VEGA, 1977. 8.- INSTALACIONES SANITARIAS ING. JORGE ORTIZ B.. 9.-Especificaciones Tnicas para el diseo de Tanque Sptico (2003). UNATSABAR-CEPIS/OPS.

20

ANEXOS

CALCULO CAPACIDAD CALENTADOR (POR VIVIENDA)

21

NUMERO DE PERSONAS:

8 PERSONAS

DOTACION AGUA CALIENTE: 150 LTS/HAB./DIA REQUERIMIENTO DIARIO: 8 HAB. X 150 LT/HAB/DIA = 1,200 LITROS/DIA DEMANDA HORARIA MAXIMA: 1,200 LITRO/DIA X (1/7) =171.42 LTRS. AGUA NECESARIA EN HORAS MAXIMA DEMANDA 171.42 LITROS X 4 HRS. = 685.68 LITROS CAPACIDAD CALENTADOR: 685.68 X (1/5) =137.14 LITROS = 36 GLS. USAR CALENTADOR COMERCIAL : 40 GALONES (42 GALONES)

22

TABLA DE CALCULO AGUA POTABLE (FRIA)TRAMOS INOD., LAV. Y FREG Q= 0.10 # APARAT. Q % Qsim. BARA. Q =0.20 L/SEG # APARAT. Q % Qsim CAUDAL TOTAL DIAM. PULG VEL. M/SEG J M/M LONG. M PERDIDAS CONTINUA

A-B B-C C-D C-E E-B

PISCINA 2 PISCINA 2 PISICINA 1 PISC.1-2 18 PISC.1-2

0.007 0.007 0.007 0.014 1.8 0.014

100 100 100 100 40 100

0.01 0.01 0.01 0.01 0.72 0.01 4 0.8 50 0.40

0.0070 0.0070 0.0070 0.0140 1.1200 0.0140 1.1340 4 0.8 50 0.40 1.1200 0.0900 4 2 2 2 2 0.8 0.4 0.4 0.4 0.4 50 50 50 50 50 0.40 0.20 0.20 0.20 0.20 1.0000 0.4400 0.5600 0.44 0.44 0.09

1 1/2 1 1/2 1 1/2 1 1/2

0.0600 0.0600 0.0060 0.1000

0.0004 0.0004 0.0004 0.0010

3.00 35.00 3.00 1.00

0.0012 0.0140 0.0012 0.0010

1 1/2 1 3/4 1 3/4 1 3/4 3/4 3/4

0.8900 2.0900 0.3180 1.8800 1.4300 1.0400 1.4300 1.4300 0.3180

0.0390 0.3300 0.0165 0.2660 0.2290 0.0935 0.2290 0.2290 0.0165

1.00 15.00 10.00 0.60 16.00 0.50 16.00 0.60 10.00

0.0390 4.9500 0.1650 0.1596 3.6640 0.0468 3.6640 0.1374 0.1650

E-M M-L M-K K-J K-I I-H I-G G-F

18 3 15 6 9 6 6 3

1.8 0.3 1.5 0.6 0.9 0.6 0.6 0.3

40 30 40 40 40 40 40 30

0.72 0.09 0.60 0.24 0.36 0.24 0.24 0.09

PERDIDAS

13.0082

24

TABLA DE CALCULO AGUA POTABLE (CALIENTE)TRAMOS LAVAMANOS Y FREG Q= 0.10 # APARAT. Q % Qsim. BARA. Q =0.20 L/SEG # APARAT. Q % Qsim CAUDAL TOTAL DIAM. PULG VEL. M/SEG J M/M LONG. M PERDIDAS CONTINUA

A-B B-F C-F C-D C-E

1 1 5 1 4

0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

40 40 50 40 40

0.04 0.04 0.05 0.04 0.16 2 0.4 50 0.20 2 0.4 50 0.20

0.0400 0.0400 0.2500 0.0400 0.3600

1/2 1/2 1/2 1/2 1/2

0.2400 0.2400 1.2430 0.2400 1.7500

0.0140 0.0140 0.2360 0.0120 0.4400

6.00 1.10 1.70 0.60 19.00

0.0840 0.0154 0.4012 0.0072 8.3600

PERDIDAS

8.8678

25

26

28

29