Red de Agua Fria Para Un Proyecto Vivienda

INSTALACIONES SANITARIAS UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA TRABAJO ESCALONADO TE-01 Facultad de Ingeniería Civil UNI-FIC

RED DE AGUA FRIA PARA UN PROYECTO VIVIENDA

MULTIFAMILIAR USANDO EL METODO DIRECTO

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INDICE

INTRODUCCIÓN.................................................................................................................3

DESCRIPCION....................................................................................................................4

MEMORIA DESCRIPTIVA.................................................................................................5

MEMORIA DE METRADO.................................................................................................6

A. UNIDADES DE GASTO.........................................................................................6

MEMORIA DE CÁLCULO..................................................................................................8

CONCLUSIONES..............................................................................................................13

RECOMENDACIONES.....................................................................................................13

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INTRODUCCIÓN.

El presente trabajo escalonado comprende el diseño de la red de suministro de agua fría usando el sistema directo de suministro de agua.

Este sistema es el suministro de agua a todos los puntos de consumo (aparatos sanitarios) en forma directa por la presión existente en la red pública.

Este sistema se inicia con la tubería de acometida hasta la caja de medidor e ingresar al predio con tubería de alimentación previa colocación de válvula de control general y prolongarse a cada uno de los niveles y llegar a los puntos de salida instalados de los aparatos sanitarios o artefactos y equipos con necesidad de agua.

Este sistema ha demostrado ser una opción eficiente y versátil, cabe resaltar que tiene ventajas y también desventajas frente a otros sistemas.

Sus ventajas son: No hay contacto del agua con el medio ambiente, no existiendo por lo tanto puntos de posible contaminación, bajo costo inicial, bajo costo de operación, bajo costo de mantenimiento y no utiliza equipos; y las desventajas que presenta este sistema son: está supeditado a la calidad, continuidad y presión del sistema público, se puede quedar sin el servicio cuando el suministro público es cortado.

El presente trabajo solo tiene un fin educativo ya que hoy en día se usa comúnmente los sistemas mixtos e indirectos para diseñar redes de tuberías de agua fría.

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DESCRIPCION

La características del Proyecto "VIVIENDA MULTIFAMILIAR”, de propiedad de

INMOBILIARIA BLUE STAR S.A.C; el Proyecto está conformado por una

edificación de 3 pisos y prefabricado habilitado en la azotea donde se plantea la

construcción de una edificación para uso de vivienda multifamiliar. La vivienda

multifamiliar contara con 1 departamento común y dos duplex. En el primer piso se

tendrá cinco (05) ambientes: un (01) cuarto de servicio con 1/2 baño , un (01) car port,

una (01) cocina, una (01) sala-comedor y un (01) 1/2 baño, en el segundo piso se

tendrá cinco (05) ambientes: cuatro (04) dormitorios y un (01) baño completo, el tercer

piso tendrá ocho (08) ambientes: una (01) cocina, una (01) sala-comedor, un (01) patio

de servicio y un (01) 1/2 baño y finalmente el cuarto piso tendrá seis (06) ambientes:

dos (02) dormitorios, dos (02) 3/4 de baño y dos (02) salas de juegos.

El proyecto plantea un sistema de suministro directo para abastecer en todos los

aparatos sanitarios. Se plantea ofrecer una presión de servicio de 3 metros de

columna de agua. La presión manométrica externa que otorgara la empresa de la zona

(SEDAPAL) es 30 metros de columna de agua.

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MEMORIA DESCRIPTIVATIPO DE VIVIENDA : MULTIFAMILIAR

N° PISOS : CUATRO (03) Y UNA (01) AZOTEA

TIPO DE CONEXIÓN : DOMICILIARIA CORTA

PROF. DE CONEXIÓN : 1.50 mts

PRESION ACOMETIDA : 30 m.c.a.

SISTEMA DE SUMINISTRO : DIRECTO

DISTRIBUCION : 01 DEPARTAMENTO COMUN Y 2

DEPARTAMENTOS DUPLEX

(01) DEPARTAMENTO COMÚN

01 car port

01 sala-comedor

01 ½ baño.

01 cocina

01 cuarto de servicio

04 dormitorios

01 baño completo

(02) DEPARTAMENTOS DUPLEX

DEPARTAMENTO DUPLEX N°1

01 cocina

01 sala-comedor

01 ½ de baño

01 patio de servicio

01 dormitorio

01 ¾ de baño

01 sala de juego

DEPARTAMENTO DUPLEX N°2

01 cocina

01 sala-comedor

01 ½ de baño

01 patio de servicio

01 dormitorio

01 ¾ de baño

01 sala de juego

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MEMORIA DE METRADOSe contabilizara las unidades de gasto que cada aparato sanitario aporta en la vivienda multifamiliar

I. SISTEMA DE TUBERIAS DE AGUA.

PRIMERO PISO

Cantidad U.G. Parcial2 2 42 3 61 3 32 1 2

Total 15

Aparato Sanitario Grifo de RiegoInodorosLavadero de CocinaLavatorios de baño

SEGUNDO PISO

Cantidad U.G. Parcial1 2 21 3 31 1 11 1 1

Total 7

Aparato Sanitario TinaInodoroBidéLavatorios de Baño

TERCER PISO

Cantidad U.G. Parcial2 3 62 3 62 1 22 3 62 4 8

Total 28

LavadorasAparato Sanitario

Lavadero de Ropa

Lavatorios de BañoInodoros

Lavadero de Cocina

CUARTO PISO

Cantidad U.G. Parcial2 2 42 3 62 1 2

Total 12Lavatorios de Baño

Aparato Sanitario DuchasInodoros

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Ahora, sumando las unidades de gastos de todos los pisos obtenemos las unidades de gasto totales. Finalmente, según el Anexo N°3 de la Norma RNE IS.010 obtenemos el gasto probable de Hunter.

TOTAL UNIDADES DE GASTO 62GASTO PROBABLE HUNTER ( L/S )* 1.274

*el valor se obtuvo interpolando valores existentes del Anexo N°3.

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MEMORIA DE CÁLCULO.

A. Calculo hidráulico para el punto de consumo más desfavorable

Según se observa en los planos (ver Anexos), el punto de consumo más desfavorable es la ducha del Baño 4to nivel. Según el isométrico adjunto en los anexos, la ruta crítica es: A-B-C-D-E-F-G-H-I.

Los valores con los que se realizará el cálculo se muestran en la siguiente tabla. La presión en la red matriz fue dada de dato. La presión mínima de servicio se asume 2.00 m tal como lo indica la norma IS.010. La altura estática se toma desde la profundidad de la red matriz hasta el punto de consumo más desfavorable. Con estos valores podemos calcular la pérdida de carga disponible para el diseño. Por último, la constante del material se asume 150 (PVC).

P Matriz 30.00 mP min servicio 2.00 m

H estática 11.25 mProf Red 1.50 m

Hf 16.75 mC 150

Tramo AB

A partir del isométrico generado para el punto de consumo más desfavorable obtenemos los datos iniciales para empezar con el cálculo

Pa 30.00 mL ab 6.70 m

Δ H ab 1.50 mU.G. 62

Q (l/s) 1.27ϕ (pulg) 1.25

Primero, verificamos la velocidad en la tubería

V=1.974 ×1.27

1.252=1.61

ms<2.85

ms…OK

En segundo lugar, se halla la longitud de equivalente para las pérdidas locales:

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Cantidad Accesorio Long. Equiv. Parcial1 Codo 45° de 1.25" 0.61 m 0.615 Codo 90° de 1.25" 1.31 m 6.551 Válvula de 1.25" 0.27 m 0.271 TEE de 1.25" 2.82 m 2.82

Total 10.24 m

En tercer lugar, se calcula la pérdida de carga por unidad de longitud, es decir “S”. Luego calculamos la pérdida de carga en todo el tramo AB. Por último calculamos la presión en el punto “B”.

S=1741×(1.27

150)

1.85

1.254.87 =0.0866

Hfab=(Lab+Leq )×S=(6.70+10.24 )×0.0866=1.47mPb=Pa−∆ Hab−Hfab=30−1.50−1.47=27.03m

Este proceso se repite para todos los tramos de análisis, de esta manera obtenemos los siguientes resultados:

Tramo BC

Tramo CD

9

Pb 27.03 mL bc 3.05 m

Δ H bc 0.00 mU.G. 60

Q (l/s) 1.25ϕ (pulg) 1

Leq 3.09 mV (m/s) 2.47

S 0.2479Hf ab 1.52 m

Pc 25.51 m


Pc 25.51 mL cd 3.54 m

Δ H cd 2.60 mU.G. 47

Q (l/s) 1.06ϕ (pulg) 1

Leq 3.07 mV (m/s) 2.09

S 0.1827Hf cd 1.21 m

Pd 21.70 m

Tramo DE

Pd 21.70 mL de 2.60 m

Δ H de 2.60 mU.G. 40

Q (l/s) 0.88ϕ (pulg) 1

Leq 2.05 mV (m/s) 1.74

S 0.1295Hf de 0.60 m

Pe 18.50 m

Tramo EF

Pe 18.50 mL ef 3.82 m

Δ H ef 2.60 mU.G. 12

Q (l/s) 0.38ϕ (pulg) 0.75

Leq 4.31 mV (m/s) 1.33

S 0.1112Hf de 0.90 m

Pf 15.00 m

Tramo FG

10


Pf 15.00 mL fg 5.88 m

Δ H fg 0.00 mU.G. 6

Q (l/s) 0.25ϕ (pulg) 0.75

Leq 5.56 mV (m/s) 0.88

S 0.0512Hf fg 0.59 mPg 14.41 m

Tramo GH

Pg 14.41 mL gh 0.65 m

Δ H gh 0.00 mU.G. 5

Q (l/s) 0.23ϕ (pulg) 0.5

Leq 1.23 mV (m/s) 1.82

S 0.3164Hf gh 0.59 m

Ph 13.82 m

Tramo HI

Ph 13.82 mL hi 4.30 m

Δ H hi 1.80 mU.G. 2

Q (l/s) 0.08ϕ (pulg) 0.5

Leq 1.06 mV (m/s) 0.63

S 0.0449Hf gh 0.24 m

Pi 11.78 m

Presión I=11.78m>2.0m…OK

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Ahora comprobamos la pérdida de carga:

∑ Hf local=7.12m<16.75m(Hf disponible)….OK

Para el cálculo de los diámetros de los ramales, hemos considerado el ramal con mayor unidad de gasto (UG), el cual se encuentra en el 3er piso.

Ramal EX:

A partir del isométrico generado obtenemos los datos iniciales para empezar con el cálculo

Pe 18.72 mL ex 5.76 mH ex 0 mU.G 14

Q(l/s) 0.42ɸ(plg) 0.75

Primero, verificamos la velocidad en la tubería

V=1.974 ×0.42

0.752=1.47

ms

<2.2ms…OK

En segundo lugar, se halla la longitud de equivalente para las pérdidas locales:

CANTIDAD ACCESORIO LONG. EQUIV

PARCIAL

1 reducción 1'' a 0.75'' 0.216 0.2161 codo 90° de 0.75'' 0.777 0.7772 TEE de 0.75'' 1.654 3.308 TOTAL 4.301 m

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En tercer lugar, se calcula la pérdida de carga por unidad de longitud, es decir “S”. Luego calculamos la pérdida de carga en todo el tramo EX. Por último calculamos la presión en el punto “X”.

S=1741×(0.42

150)

1.85

0.754.87 =0.13

Hfab=(Lex+Leq )×S=(5.76+4.301 )×0.13=1.35mPx=Pe−∆ ¿Hfex=18.72−0−1.35=17.37 m

El diámetro a usar para todos nuestros ramales es ¾”.

CONCLUSIONES

De acuerdo con la memoria de cálculo desarrollado, la presión es admisible para cada aparato sanitario de la vivienda multifamiliar. El aparato más desfavorable cuenta con una presión de 11.69 MCA, dicha presión cumple con los requisitos establecidos en un inicio (7 MCA como mínimo para cada aparato sanitario).

La dimensiones del tanque hidroneumático conllevan a que este deba ser ubicado en la parte derecha de la cisterna (Véase en plano adjuntado). La altura de 4.50 del tanque conlleva a que este debe ser ubicado en la zona de área no techada, es decir en un área libre.

De acuerdo a calculo la bomba que se debe de usar tendrá una potencia de 6 Hp y que debe de funcionar con 4 arranques.

Las bombas están funcionando entre dos puntos de operación de presión y por consiguiente de caudal, por lo que al no ser un punto único, no podrá estar permanentemente en su óptimo de eficiencia.

Cuando se selecciona el tipo de bomba, se debe tener en cuenta que la bomba por si sola debe ser capaz de abastecer la demanda máxima dentro del rango de presiones y caudales, extendiendo siempre una bomba adicional para alternancia con las otras y cubrir entre todas.

Cuando se dimensiona un tanque se debe considerar la frecuencia del número de arranques del motor en la bomba, llamados ciclos de bombeo. Si el tanque es demasiado pequeño, la demanda requerida generara el agotamiento de forma rápida de agua en el tanque hidroneumático y los arranques de las bombas serán demasiados fuertes, lo que causaría un desgaste innecesario de la bomba y un consumo excesivo de potencia.

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RECOMENDACIONES

Conocer el sistema de agua que se utilizara en la vivienda para poder tener un correcto diseño.

Definir los tipos de aparatos sanitarios que contara la vivienda familiar, este puede ser tanque y válvula.

Mantener un respectivo orden para poder contabilizar las unidades de gasto correctamente y que nuestro diseño del sistema funcione correctamente.

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