NORMA CHILENA NCh1104

NORMA CHILENA

NCh 1104-1998

Ingeniera Sanitaria Presentacin y contenido de proyectos de sistemas de agua potable y alcantarillado

1 Alcance

1.1 Esta norma establece las disposiciones generales para la elaboracin de los proyectos de agua potable y de alcantarillado, respecto a su presentacin y contenido.

1.2 Esta norma se aplica a los proyectos de instalaciones de los sistemas de agua potable y de alcantarillado y a las ampliaciones y extensiones de sistemas existentes.

1.3 Esta norma no se aplica a los proyectos de instalaciones domiciliarias de agua potable y de alcantarillado, con las excepciones establecidas por la Autoridad Competente.

2Referencias

NCh13Dibujos tcnicos Formatos y elementos grficos de las hojas de dibujo.NCh2370Dibujos tcnicos Plegado de las hojas de dibujos.

3Terminologa

Para los efectos de aplicacin de esta norma, los trminos siguientes tienen el significado que se indica:

3.1 acpite: subdivisin de un captulo.

3.2 ampliacin: modificacin de una obra existente con el objeto de aumentar su capacidad.

3.3 anteproyecto: descripcin del problema, as como tambin de sus antecedentes. Adems, incluye las bases de diseo, el anlisis de las alternativas y la solucin propuesta, la que debe quedar predimensionada en todos sus aspectos.

3.4 rea saneada: superficie de influencia en que el agua escurre hacia algn tramo considerado.

3.5 rea tributaria: superficie de influencia total a sanear.

3.6 arranque de agua potable: tramo de la instalacin de agua potable comprendido desde el punto de conexin a la red de distribucin hasta la llave de paso colocada despus del medidor inclusive.

3.7 autoridad competente: es la que designan las leyes y reglamentos vigentes con potestad para intervenir y/o sancionar proyectos de agua potable y de alcantarillado.

3.8 cmara de agua potable: aquella que permite la operacin y mantenimiento del mecanismo/instrumento que contiene.

3.9 cmara de inspeccin: es aquella que permite la operacin y mantenimiento del sistema de alcantarillado.

3.10 captulo: agrupacin de elementos afines de una obra.

3.11 caudal: volumen de agua que pasa por una seccin transversal en una unidad de tiempo.

3.12 colector: tubera o canalizacin que forma parte de un sistema de alcantarillado que recibe una o ms caeras y que est destinado a recolectar y conducir aguas residuales u otras aguas.

3.13 conduccin: transporte de agua por medio de tuberas o canalizaciones sin servicio domiciliario.

3.14 conexin: unin de elementos de una obra, o enlace de una obra nueva de agua potable a una obra existente y que lo incorpora al mismo.

3.15 cuartel: sector de la red de distruibucin limitado a por lo menos una vlvula de corte en que puede suspenderse temporalmente el suministro de agua potable, sin afectar el suministro general.

3.16 cubicacin: evaluacin cuantitativa de materiales y movimiento de tierra u otro material, necesarios para la ejecucin de una obra, expresada en unidades adecuadas.

3.17 dotacin: consumo promedio anual de agua potable por habitante expresado en litros por habitante por da (L/hab/da), medido a la salida del estanque de regulacin.

3.18 emisario: tubera, ducto o canalizacin que recibe el agua efluente de toda una red de alcantarillado y la conduce hasta una planta de tratamiento o hasta el punto de descarga final; en general, no recibe directamente uniones domiciliarias.

3.19 empalme: conexin fsica entre la unin domiciliaria de alcantarillado y el colector.

3.20 especificacin tcnica: expresin escrita destinada a impartir instrucciones sobre los procedimientos constructivos, los materiales que se van a utilizar, las tolerancias y pruebas que debern cumplir o superar cada uno de los elementos proyectados. Su presentacin estar dividida en captulos, acpites y partidas, con una numeracin decimal y subdecimal dentro de los lmites razonables.

3.21 esquema de nudo: representacin grfica y simblica que describe una singularidad en la estructura de una red de agua potable.

3.22 estanque de regulacin: unidad de almacenamiento de agua tratada en un sistema de agua potable, el cual puede ser elevado, semienterrado o enterrado dependiendo de los requerimientos del proyecto.

3.23 extensin: instalacin de tuberas en nuevas reas de servicio conectadas a las redes existentes.

3.24 tem o partida: subdivisin de un acpite. Unidad elemental de una obra que puede tener o no subdivisiones.

3.25 mejoramiento: modificacin de una obra existente con objeto de obtener una mayor eficiencia.

3.26 memoria tcnica: exposicin de los antecedentes, recursos, requerimientos, mtodos de estudio y clculo y solucin propuesta.

3.27 nudo: punto singular en un sistema de tuberas que requiere representacin grfica.

3.28 obra: materializacin de un proyecto.

3.29 perfil longitudinal: proyeccin grfica a escala sobre un plano vertical del trazado de un conducto de agua potable o alcantarillado y de las obras anexas.

3.30 plano: representacin grfica a escala de una obra o de un proyecto y de sus elementos.

3.31 plano de detalles: representacin grfica complementaria de partes especficas de una obra o de un proyecto.

3.32 plano de ubicacin: representacin grfica de una obra o de un proyecto dentro de la zona en que est situada.

3.33 plano de ubicacin geogrfica: representacin grfica de la ubicacin geogrfica de una obra o de un proyecto dentro de la zona en que est situada.

3.34 plano tipo: corresponde al plano de estructuras o sistemas comunes de distintas obras o proyectos, diseado con anterioridad y aprobado por la Autoridad Competente.

3.35 planta general: proyeccin grfica a escala sobre un plano horizontal de donde se emplazar la obra.

3.36 presupuesto estimativo: determinacin anticipada del valor monetario aproximado tanto parcial como total de una obra.

3.37 proyectista: ingeniero civil calificado segn las disposiciones legales y reglamentarias para confeccionar y firmar un anteproyecto o proyecto del cual es responsable.

3.38 proyecto: conjunto de elementos que, debidamente fundamentados en datos de elaboracin tcnica y econmica, son necesarios y suficientes para la ejecucin de una obra determinada.

3.39 red: conjunto de tuberas de distribucin de agua potable o recoleccin de aguas servidas, aguas lluvias u otras aguas, y sus elementos accesorios.

3.40 refuerzo: ampliacin de la capacidad de una red existente.

3.41 regulacin: volumen de compensacin entre caudales producidos y consumidos.

3.42 sistema de agua potable: unidad material y funcional que por medio de procesos de captacin, tratamiento, regulacin, conduccin y distribucin, suministra agua potable.

3.43 sistema de alcantarillado de aguas servidas: unidad material y funcional destinada a la recoleccin, tratamiento y disposicin final de aguas servidas.

3.44 sistema de alcantarillado de aguas lluvias: componente del sistema general de aguas, destinado a la recoleccin, conduccin y disposicin de aguas lluvias.

3.45 unin domiciliaria de alcantarillado: tramo de tubera de aguas servidas y/o RILES, comprendido desde su punto de empalme a la red de recoleccin, hasta la ltima cmara de inspeccin domiciliaria exclusive.

4 Condiciones generales

4.1 La confeccin de un proyecto de agua potable o de alcantarillado comprende fundamentalmente las etapas siguientes:

a) estudio preliminar;

b) anteproyecto;

c) proyecto.

4.2 Al trmino de cada etapa, incluida la del proyecto, se elaborar una exposicin ordenada y coherente de los logros alcanzados, incluyendo los antecedentes que la justifiquen, tales como: documentos, grficos, tablas, planos y otros que solicite la Autoridad Competente.

4.3 Cuando las caractersticas del proyecto lo permitan podr omitirse una o ms de las etapas sealadas.

5 Estudio preliminar

Consiste en una memoria tcnica descriptiva la cual contiene fundamentalmente la recopilacin y anlisis de los datos y antecedentes necesarios para el estudio y bases de clculo deol proyecto. Ella debe permitir visualizar con claridad el problema y presentar varias alternativas de solucin, de las cuales se seleccionar una o ms, las que sern estudiadas en la etapa de anteproyecto.

5.1 Informacin del lugar

Incluye todos los antecedentes generales, como nombre del lugar, ubicacin, altitud, clima, caractersticas fisiogrficas, topogrficas, hidrogrficas, geolgicas, hidrolgicas, actividad ssmica, vas de comunicacin, fuentes de energa, indicadores de salud, planes de desarrollo, entre otros.

5.2 Catastro de viviendas

Para poder determinar la magnitud de las obras, es necesario contar con un catastro de viviendas, es decir, conocer la densidad de viviendas por cuadra, caractersticas de las edificaciones existentes, el nmero total de viviendas y habitantes, as como tambin el nmero de habitantes que se beneficiarn en el presente y en el futuro.

5.3 Catastro general de la innfraestructura del sistema de agua potable

Es necesario hacer una recopilacin de antecedentes, adems de un anlisis del servicio existente y de la oferta de agua potable; tambin y cuando corresponda, se deber mostrar una descripcin fsica actualizada, con las caractersticas y estado de todos los elementos existentes de la red y su ubicacin, estado de operacin, mantencin de las instalaciones, capacidad de produccin y conduccin, entre otros.

5.4 Estanque de regulacin

Se debe analizar la capacidad de regulacin, definida por rea servida, actual y futura, y la conveniencia de ubicar nuevos estanques a otras cotas y/o con mayor capacidad.

5.5 Catastro general de la infraestructura del sistema de alcantarillado de aguas servidas

Es necesario hacer una recopilacin de antecedentes, adems de un anlisis cuantitativo y cualitativo del servicio de alcantarillado existente y la demanda de dicho servicio; tambin y cuando corresponda, se incluir una descripcin fsica actualizada, con las caractersticas y estado de todos los elementos, ubicacin, estado de operacin y mantencin de las instalaciones, entre otros.

5.6 Cualquier modificacin a las condiciones anteriores debe ser autorizada por la Autoridad Competente.

6 Clculos hidrulicos

6.1 Generalidades

El dimensionamiento total o parcial de un sistema de alcantarillado se debe efectau teniendo en consideracin los conceptos, las estadsticas, los coeficientes y los factores que se indican a continuacin.

6.2 Estadsticas

6.2.1 Se deben emplear las estadsticas de consumo y de saneamiento que manejan las empresas sanitarias, en conformidad a la importancia del estudio.

6.2.2 En caso de no disponer de informacin se deben establecer valores referenciales.

6.2.3 Los nuevos sistemas pueden dimensionarse mediante la utilizacin de las estadsticas existentes de localidades con similares caractersticas geogrficas, socioeconmicas y poblacionales (densidad, tipo de edificacin, y uso de suelo).

6.2.4 Todo lo anterior debe ser justificado por el proyectista y aprobado por la Autoridad Competente.

6.3 Bases de clculo de caudales

6.3.1 Cobertura

Se debe determinar la cobertura.

6.3.2 Area a sanear

Se debe determinar el rea a sanear a base del rea tributaria.

6.3.3 Poblacin

Se deben analizar los planes de desarrollo de la empresa sanitaria, las estadsticas censales, el crecimiento de la poblacin a servir, el plano regulador vigente y los estudios de poblacin efectuados en la misma rea, para el agua potable y fuentes propias. Se deben considerar posibles reas de expansin del lugar, de modo de poder proyectar la poblacin total y por servir, incluyendo reas indutriales, la cual debe ser debidamente justificada por el proyectista.

6.3.4 Consumos

Se debe considerar la dotacin de consumo de agua potable y de fuentes propias, para uso domstico e industrial, de acuerdo con el nivel socio-econmico de la poblacin o tipo de industria a servir y su variacin durante el perodo de previsin.

6.3.5 Infiltracin

Cuando corresponda, se debe determinar el caudal de infiltracin de las aguas subterrneas a las redes de alcantarillado.

6.4 Coeficientes y factores

6.4.1 Coeficiente de recuperacin

a) El coeficiente de recuperacin refleja el porcentaje de agua consumida (potable y de fuentes propias), que se descarga al alcantarillado y depende entre otros factores, de la estructura urbana del sector, del nivel socio-econmico de la poblacin y del uso que se le de al agua.

b) En general, el coeficiente de recuperacin est comprendido entre 0,7 y 1,0; en cuelquier caso el valor aplicado debe estar debidamente justificado por el proyectista.

6.4.2 Factor de capacidad

Es el coeficiente que corrige entre otros, la distribucin de la poblacin futura, los posibles cambios del uso del suelo y los hbitos de consumo.

Su valor vara entre 1 un valor mayor que 1, el que debe ser debidamente justificado ante la Autoridad Competente.

6.5 Caudal medio diario de aguas residuales

Corresponde a la suma de los caudales medios diarios de las aguas servidas y de los RILES.

6.5.1 Caudal medio diario de aguas servidas

El caudal medio diario de aguas servidas se calcula a base del caudal medio diario consumido de agua (potable y fuentes propias). Se utiliza la dotacin de consumo, la poblacin a servir por el sistema de alcantarillado y el coeficiente de recuperacin, de acuerdo con la siguiente relacin:

En que:

QmdAS=caudal medio diario de aguas servidas (l/s)

P

=poblacin a servir;

R

=coeficiente de recuperacin;

D

=dotacin de consumo de agua potable (l/hab/da)

6.5.2 Caudal medio diario de residuos industriales lquidos

El caudal medio diario de RILES se calcula a base del caudal medio diario consumido de agua (potable y fuentes propias), real o esperado, y de las caractersticas propias del sector industrial.

6.6 Caudales de diseo

Se utilizan para el dimensionamiento de las tuberas del sistema de alcantarillado. Incluyen el caudal mximo horario de aguas servidas, el caudal de RILES y el de infiltracin.

6.6.1 Caudales mximos

6.6.1.1 Caudal mximo horario de aguas servidas

Es el mayor caudal que puede escurrir en un determinado periodo del da.

Este caudal se utiliza para determinar la capacidad del sistema de alcantarillado, calculado para el final del perodo de previsin.

a) Para determinar este caudal en reas con 1.000 o ms habitantes se utiliza:

i) el coeficiente de Harmon, el que multiplicado por el caudal medio diario, entrega el caudal mximo horario.

De esta manera:

En que:

M

=coeficiente de Harmon;

P

=poblacin servida (P>1.000 habitantes);

QmxhAS

=caudal mximo horario de aguas servidas;

QmdAS

=caudal medio diario de aguas servidas.

ii) Otros factores debidamente justificados ante la Autoridad Competente.

Para poblaciones de menos de 100 habitantes (20 casas), se podr utilizar la tabla de caudales mximos instantneos de la Boston Society of Civil Engineering (B.S.C.E.).

Para poblaciones comprendidas entre 100 y 1000 habitantes, se interpola entre el valor entregado por la B.S.C.E. para 20 casas, que es 3,6 (l/s), y el caudal mximo horario calculado para 1.000 habitantes con el coeficiente de Harmon uotro factor debidamente justificado.

6.6.1.2 Caudal de RILES

Se debe considerar el caudal mximo horario de RILES, real o esperado, debidamente justificado, dependiendo del tipo de industria.

6.6.1.3 Caudal de infiltracin

El caudal aportado por agua de infiltracin tendr en cuenta, entre otros, la permeabilidad del tereno, la altura del nivel fretico, si es que llega a alcanzar las tuberas, el tipo de tubera y juntas empleadas, la forma de unin de las conexiones domiciliarias y las paredes, radieres y conexiones de las cmaras de inspeccin, tomndose en consideracin la posibilidad de fisuras y roturas de juntas debida a temblors de tierra.

6.6.2 Caudales mnimos

Este caudal se utiliza para verificar si se produce autolavado en las tuberas del sistema de alcantarillado.

6.6.2.1 Tuberas nacientes y laterales

Cuando corresponda, se debe utilizar el valor del caudal mximo instantneo entregado por la B.S.C.E. u otro aceptado por la Autoridad Competente.

6.6.2.2 Caeras

Cuando corresponda, se debe utilizar el caudal medio diario.

6.6.2.3 Colectores, interceptores y emisarios

Se debe utilizar el caudal correspondiente a un 60% del caudal medio diario.

6.6.2.4 En los casos anteriores, cuando corresponda, debe considerarse adems, el caudal de infiltracin.

6.7 Capacidad de las tuberas

El dimetro nominal de las tuberas (D), debe calcularse de modo que la altura del agua (h) dentro de la tubera quede entre los lmites que se indican:

a) Para el caudal mximo de diseo, h:

0,70

0,80 para casos debidamente justificados

b) Para el caudal mnimo, h ( 0,30 D, o el valor equivalente en eltura al caudal entregado por la B.S.C.E., (ver 6.6.2.1).

6.8 Velocidades

Las velocidades del agua en la tubera quedarn dentro de los lmites,

a) mxima: 3 (m/s) o el valor aceptado por la Autoridad Competente para casos especficos;

b) mnima para boca llena (h=D): 0,60 (m/s).

6.9 Pendientes

6.9.1 Para caudales reales que produzcan autolavado, en la tabla 1 se indican las pendientes mnimas a considerar en el diseo.

Tabla 1 Pendientes mnimas para tuberas de dimetros nominales 175 mm a 500 mm, en tanto por mil (o/oo).

Pendientes (o/oo)

Dimetro

NominalTramos no inicialesTramos iniciales

Mnimas

recomendablesCrticasMnimas

recomendablesCrticas

17553107

20053106

25043--

30032--

35032--

40032--

500 (32--

Se permite el uso de pendientes menores para dimteros mayores a 500 mm, justificadas en cada caso.

6.9.2 Se deben considerar pendientes mayores que las pendientes mnimas, si ello es tcnicamente posible.

6.9.3 Las pendientes deben ser calculadas entre los centros respectivos de las cmaras de inspeccin de cada tramo.

6.9.4 La Autoridad Competente puede autorizar para casos calificados, el uso de pendientes menores que las que se estabklecen en la tabla 1.

6.10 Dimensionamiento hidrulico de las tuberas

6.10.1 Para el dimensionamiento hidrulico de las tuberas deben utilizarse frmulas que hayan sido obtenidas experimentalmente o tericamente, de uso generalizado y aceptadas por la Autoridad Competente.

6.10.2 El coeficiente de rugosidad que se adopte debe estar de acuerdo con el tipo de material, nmero de uniones domiciliarias y otras singularidades; el valor recomendado es el equivalente al n=0,013 (Manning) u otro valor aceptado por la Autoridad Competente en casos debidamente justificados.

7 Cmaras y chimeneas de inspeccin

7.1 Se deben instalar cmaras de inspeccin en los siguientes casos:

al comienzo de los nacientes;

cambios de direccin;

cambios de pendientes;

cambios de dimetro;

cambios de material;

confluencia de dos o ms tuberas, exceptuando los empalmes directos de uniones domiciliarias;

y a una distancia mxima de:

a) 120 (m) para dimetros de tuberas ( de 500 (mm);

b) 120 a 150 (m) para dimetros nominales de tuberas > de 500 (mm).

7.2 Caractersticas de las cmaras y chimeneas de inspeccin

7.2.1 Cmaras circulares con dimetros de cuerpo igual a 1,30 (m) (Dc=1,30 m), en tuberas de dimetro nominal hasta 500 (mm).

7.2.2 Cmaras circulares con dimetro de cuerpo igual a 1,80 (m) (Dc=1,80 m), en tuberas de dimetro nominal mayor de 500 (mm) hasta un valor menor o igual a 1.000 (mm), o en cualquier dimetro, si el ngulo que forman la tubera de llegada y la tubera de salida es igual o menor a los 60.

7.2.3 Cmaras de caractersticas especiales o chimeneas en casos debidamente justificados.

7.3 En las cmaras de inspeccin debe existir un desnivel entre la cota de radier de cada tubera de llegada y la cota de radier de la tubera de salida. Este desnivel debe absorberse en la canaleta de radier de la cmara.

7.3.1 El desnivel debe calcularse como sigue:

a) Si la pendiente de una tubera de llegada es mayor que la pendiente de la tubera de salida, el desnivel debe ser igual a la mayor pendiente por el dimetro del cuerpo de la cmara.

b) Si la pendiente de una tubera de llegada es menor que la pendiente de la tubera d salida, el desnivel debe ser igual al promedio de las pendientes por el dimetro del cuerpo de la cmara.

c) Si el dimetro de la tubera de salida es mayor que el dimetro de la tubera de llegada, el desnivel debe ser igual a la diferencia de los dimetros.

7.3.2 El desnivel que se debe adoptar es el mayor valor de los determinados en 7.3.1. En el caso de que este desnivel sea menor a 2 (cm) se debe tomar como mnimo este valor.

7.3.3 La Autoridad Competente puede autorizar para casos calificados un desnivel inferior a 2 (cm).

7.3.4 En el interior de la cmara, el desnivel mximo entre las tuberas de llegada y la tubera de salida no debe ser mayor de 0,50 (m); en caso contrario, deben usarse cmaras de inspeccin con cada exterior o con un diseo especial.

7.3.5 Las caidas exteriores a una cmara de inspeccin deben quedar siempre ubicadas dentro del cuerpo de sta.

7.3.6 Las cmaras de inspeccin iniciales de tramos nacientes, se deben ubicar de preferencia sobre las tuberas existentes o proyectadas.

8 Dimetros de tuberas

8.1 El dimetro nominal mnimo a utilizar en tuberas laterales y caeras debe ser 200 (mm), salvo en casos especiales de pasajes o calles sin posibilidades de conexin de futuras extensiones de red, con tramos que sumados no superen los 200 (m), en cuyo caso se podr utilizar el dimetro nominal de 175 (mm)

8.2 El dimetro nominal mnimo de las tuberas en uniones domiciliarias debe ser 100 (mm).

8.3 No podrn considerarse reducciones de dimetro en el sentido del escurrimiento, an cuando la tubera de menor dimetro tenga capacidad suficiente; la Autoridad Competente podr aceptar el empalme a tuberas de menor dimetro en casos debidamente justificados.

9 Profundidad de tuberas

La profundidad mnima a la clave de la tubera debe ser 1,6 (m), excepto en el caso de condiciones tcnicas debidamente justificadas ante la Autoridad Competente.

10 Refuerzos y otras obras

Cuando corresponda, debe considerarse el dieo de refuerzos estructurales en las tuberas, machones de anclaje y otras obras adecuadas que aseguren la estabilidad y funcionamiento del sistema de alcantarillado.

11 Empalmes de uniones domiciliarias a tuberas

11.1 Empalmes directos

Se permiten empalmes directos en las redes que se proyecten, cuando el dimetro nominal mximo de la unin domiciliaria sea de 150 (mm).

11.2 Empames con cmaras de inspeccin

Se deben considerar cmaras de inspeccin cuando se trate de empalmes de uniones domiciliarias, de dimetros nominales de 150 (mm) o superiores, a tuberas cuya relacin dimetro/unin domiciliaria sea igual o inferior a 2, con la excepcin de lo indicado en 11.1.

12 Materiales

12.1 Las tuberas pueden ser de hormign simple, asbesto cemento, hormign armado, policloruro de vinilo (PVC), polietileno de alta densidad (PEAD), hierro fundido, acero o de otro material aceptado por la Autoridad Competente.

12.2 Los materiales deben cumplir con las normas chilenas aplicables.

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