INSTALACION SANITARIA - V

CALCULO DE BAJANTES DE BAÑOS

CALCULO DE TUBERIAS HORIZONTALES DE PLANTA BAJA

Pendiente Mínima para colector sanitario  2%

Diámetro Mínimo para colector sanitario   4 pulg

Ver Reglamento Nacional

INSTALACION SANITARIA - IV

CALCULO DE DESAGÜES SANITARIOS COCINA Y LAVANDERIA DE PISO TIPO

BAÑO PRINCIPAL Y DE SERVIDUMBRE

CALCULO DE BAJANTES DE COCINA Y LAVANDERIA

INSTALACION SANITARIA - III

Para adoptar el diámetro mas favorable se debe conocer la presión minima en la red publica

DIAMETRO ADOPTADO 1 1/2"                         VELOCIDAD TUBO ALIMENT 0,95 m/seg           OK

PRESION LLEGADA AL TANQUE                      3.54 m.c.a.

SEGUNDO CASO TUBO DE IMPULSION DESDE CARCAMO DE BOMBEO HASTA TANQUE ELEVADO

DETERMINACION DE LA PRESION DE LLEGADA (ALTURA MANOMETRICA)

Presión disponible de llegada al tanque CALCULO DE LA POTENCIA DE LAS BOMBAS

Del analisis de los resultados, los valores elegidos son: DIAMETRO DE IMPULSION ADOPTADO 1 PULGAD VELOCIDAD POTENCIA DEL MOTOR

INSTALACION SANITARIA - II

Insadom

CALCULO DE DISTRIBUIDORES

DETERMINACION DE LAS PERDIDAS DE CARGA PARA ARTEFACTO MAS DESFAVORABLE DUCHA DE LA PLANTA ALTA

DETERMINACION DE LA PRESION SOBRE ARTEFACTO MAS DESFAVORABLE

DESNIVEL DE TERCER PISO A TANQUE ELEVADO        7 m

ALTURA ARTEFACTO (DUCHA) 1.9                      m

PERDIDAS DE CARGA 2.79                            m

PRESION DISPONIBLE SOBRE DUCHA

2.31 m
SATISFACTORIO

INSTALACION SANITARIA - I

VIVIENDA MULTIFAMILIAR

CALCULO DE LA RED DE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE FRIA

PROPIETARIO

ZONA:

CALLE

CALCULO DE DERIVACIONES EN PLANTA TIPO COLUMNA A Y D

CALCULO DE DERIVACIONES DE COLUMNAS B Y C

CALCULO DE LAS COLUMNAS B-C

MATERIALES UTILIZADOS EN LAS INSTALACIONES SANITARIAS - II

Tubos de fierro galvanizado 

Es el material que se aplicaba con mayor con mas frecuencia en redes de distribución de agua potable fria y caliente, se fabrican en diámetros desde V" hasta 4 ", su unión roscada espiga espiga con manguito o cuplas, los accesorios son del mismo material en diferentes diámetros. 

Tubos de cobre.- El empleo de estos tubos esta en sistemas de distribución de agua caliente y también en agua fria, la unión entre conductos es mediante rosca y con soldadura. 

Tubos de fierro fundido dúctil.- Se aplica en estaciones de bombeo de aguas claras y aguas negras, generalmente las uniones son con bridas o unión espiga campana con anillo de goma. 

Tubos de cemento.- Son usados para conducir aguas sanitarias y pluviales, su aplicación últimamente esta declinando por los tubos de PVC que esta entrando al mercado con bastante fuerza. La unión espiga campana con mortero de cemento y con anillo de goma

MATERIALES UTILIZADOS EN LAS INSTALACIONES SANITARIAS - I

Los materiales mas usados en las instalaciones en edificios son los siguientes: Tubos de PVC.- Se aplica en redes de distribución de agua potable y en tuberías de desagüe sanitario, pluvial y ventilación.
En tuberías de distribución de agua potable se utiliza los tubos PVC E 40, clase 9, unión espiga campana con pegamento y con arandela de goma. Para tuberías de Desagüe sanitario y pluvial, para ramales, bajantes y colectores se utiliza clase 9 y E 40, en diámetros de 1 Vi" hasta 6".
También para colectores enterrados se usa los tubos SDR 35 de baja presión para alcantarillado, unión espiga campana con pegamento. Los accesorios se fabrican de tubos de PVC E 40 en sus diferentes formas. Para tuberías de Ventilación se aplica los conductos de desagüe en diámetros de I 1/2 " hasta 4" (Tubos Blancos).

Dentro de este tipo de tuberías se encuentra los tubos SALADILLO IIIDRO 3 (Tri capa) que se fabrican en diámetros de Vz" hasta 3", para redes de distribución de agua potable fria y caliente, su unión en campana espiga por termofusión mediante un dispositivo que proporciona altas temperaturas provocando la fusión entre los tubos. 

Dentro la misma linea se tiene los tubos AWADUCT para desagües sanitarios, se fabrican en diámetros de i Vi" hasta 4", su unión espiga campana con anillo de goma O' Ring de doble labio, los accesorios son fabricados del mismo material para su acople con los tubos. Los costos son mayores que los tubos de PVC pero de mejores rendimientos en su instalación. Para desagües pluviales también se aplican los tubos y canaletas fabricados con planchas de calamina galvanizada N" 28.

CAMARAS DE INSPECCION - UBICACIÓN

Son obras complementarias y necesarias para que el sistema de desagües funcione en forma adecuada. Las dimensiones y tamaños utilizadas en proyectos se muestra en el Reglamento Nacional. La forma de las cámaras generalmente es cuadrada, sus dimensiones interiores son de 60 x 60 centímetros hasta un metro de altura, 60 x 100 centímetros para alturas mayores a un metro. Las cámaras con profundidad mayor a un metro deben tener peldaños de fierro de 5/8" espaciados cada 30 centímetros 

Ubicación

En todo cambio de dirección, diámetro y pendiente
En todo arranque de colector
En la confluencia de dos o más colectores
En distancias mayores a 15 metros

Próximo al limite de propiedad para su conexión con la red pública

En la parte superior aguas arriba, e inferior aguas abajo de un muro de contención

Cortes verticales. 

En el dibujo de los sistemas de desagüe sanitario, se debe mostrar dos cortes verticales, donde se muestra las conexiones de los artefactos sanitarios a las bajantes, anotándose el material diámetro, tipo de artefacto, nivel de piso. Se debe mostrar los cortes longitudinales de cámaras de inspección, referidas a un plano de comparación teórico, ubicado a 3 - 5 metros de profundidad. El perfil debe estar claramente dibujado con colas en las cámaras de inspección desde la cámara principal hasta la mas alejada, en el trazo de los colectores se indicarán las abreviaturas de: Tipo de material - Longitud - Diámetro - Pendiente, y su conexión en los colectores públicos.

Numeración de cámaras de inspección 

En las plantas y cortes verticales, se numeran las cámaras de inspección, comenzando desde la cámara principal de conexión con los colectores públicos, y enumerando en forma ascendente y en sentido contrario al escurrimiento, hasta la ultima cámara.

CALCULO DE COLECTORES DE DESAGÜE SANITARIO

Los colectores sanitarios son conductos ubicados generalmente en el patio de la planta baja de la vivienda. Los materiales de tuberías pueden ser de hormigón simple junta rígida con mortero 1:2, 1:3 o unión flexible con anillo de goma. Los tubos de PVC para alcantarillado serán Clase 9 o bien Esquema 40 unión rigida con pegamento o flexible con anillo de goma. Se utiliza tubos de PVC SDR 41. SDR 35 para alcantarillado. Para conductos de ventilación se puede utilizar tubos de PVC para desagüe junta con pegamento. En lo posible se ubicará en área no edificada para su fácil inspección y limpieza; el trazado de colectores debe ser rectilíneo tanto en planta como en perfil. 

Los inevitables cambios de dirección deben ser hechos mediante cámaras de inspección. Cuando los colectores sanitarios atraviesan por ambientes cerrados o habitaciones, se protegerán con una envoltura de hormigón simple (I lonnigonado) por la parle inferior del tubo o totalmente. El diámetro mínimo de los colectores sanitarios debe ser 4" cuando conduce materia fecal; 3" cuando no conduce material fecal. El diámetro máximo debe ser menor a los colectores matrices.

Los parámetros básicos de diseño son los siguientes:

Pendiente mínima de 2% cuando transporta materia fecal.
Pendiente máxima de 20%

Longitud máxima entre cámaras 15 metros para pendientes de 2%
Longitud máxima entre cámaras 30 metros para pendientes mayores
Longitud mínima no se especifica.

Velocidad máxima 3.0 m/seg para tubo de hormigón simple
Velocidad máxima 4.50 m/seg para tubo de PVC
Velocidad mínima 0.60 m/seg para cualquier conducto

Tirante máximo a Vi tubo

CALCULO DE LAS DERIVACIONES Y BAJANTES SANITARIAS

Con el propósito de hacer posible el dimensionado de los tubos de desagües sanitarios, fue establecido la "Unidad Hidráulica de Descarga" que corresponde a la descarga de un lavamanos, considerada como un caudal de 28 litros por minuto (0.47 I/seg). Las descargas de los artefactos sanitarios fueron establecidas a partir del lavamanos, cuya UHD es igual a 1. Los valores de UHD de los artefactos sanitarios se mencionan en el Reglamento de Instalaciones Sanitarias en la tabla 8.2.1 de la página 82. 

A continuación se transcriben los valores que más frecuentemente se aplican en diseños.

Los diámetros de los ramales bajantes y colectores, se determinan en base al número máximo de UHD que puede conducir un tubo sanitario. Los valores del máximo número de UHD para ramales y bajantes se indican en la tabla Nro. 8.7.1 de la pagina 86 del Reglamento Nacional. En diseños los diámetros de ramales oscilan entre 2" y 3", donde el máximo UHD son 6 y 160 respectivamente, la aplicación a proyectos de adjunta al final de este capitulo. Las bajantes sanitarias se calculan de forma similar a los ramales, es decir, en base al máximo numero de UHD que pueden ser conectados a las tuberías verticales. Los valores que se usan con frecuencia en diseños son tubos de 3",4",6", que pueden conducir 60, 500,1900 UHD respectivamente.

RECOMENDACIONES I)E DISEÑO EN LOS RAMALES DE UN BAÑO.

La ubicación de los artefactos sanitarios se encuentra dibujados en los planos arquitectónicos, sin embargo, en muchos casos es necesario cambiar de posición con el objeto de dar una buena funcionalidad, estética y economía a los desagües sanitarios. Ubicación de los artefactos sanitarios 

• En lo posible debe evitarse colocar una ventana encima de la Tina, por la dificultad de abrir la ventana. 

• La puerta del baño debe abrirse de modo que no golpee a nadie que se encuentre en el inodoro, si el espacio fuera limitado, la puerta puede abrirse hacia fuera. 

• Cuando existen cuartos de baño en mas de un piso, debe situarse de modo de usar la misma bajante, ubicando los inodoros y los artefactos de cocina lo más próximo a la bajante.

SISTEMAS DE ALCANTARILLADO, SEPARADO Y COMBINADO

En las ciudades debidamente urbanizadas se cuentan con sistemas de alcantarillados separados y/o combinados 

El sistema separado es aquel que conduce las aguas negras y pluviales en sus respectivos colectores, es decir, las aguas servidas en una red de colectores, y las aguas pluviales en otra. De acuerdo con el sistema de alcantarillado que se disponga en la localidad, los proyectos de instalaciones sanitarias también deben tener la misma disposición.

DISEÑO DE LOS SERVICIOS DE DESAGÜE SANITARIO

A fin de hacer un buen diseño de las instalaciones sanitarias de una vivienda, como primera medida se debe ubicar o ratificar la correcta ubicación de los aparatos sanitarios, para lo cual el proyectista debe analizar los planos arquitectónicos y los servicios sanitarios; en lo posible se debe observar las siguientes recomendaciones técnicas. 

• Se debe estudiar en planta y corte los planos de la vivienda, teniendo en cuenta las peculiaridades de los baños y lugares donde se encuentran los servicios sanitarios. 

• Debe determinarse directamente o por información de autoridad competente, la localización de los colectores pluvial y sanitario en la vía pública, su ubicación con respecto a la calzada y su pendiente, como dato complementario el material y diámetro. 

• Debe establecerse el tipo de edificación, si es residencial, industrial, comercial etc. 

• Se debe estudiar la posición más conveniente de los artefactos sanitarios, determinando la posición del edificio con relación a los colectores públicos para lijar la conexión domiciliaria. 

• Se debe localizar en planta y corte la posición de los tubos bajantes, teniendo en cuenta la superposición de los compartimientos sanitarios. Las bajantes sanitarias se deben localizar en lo posible en una sola recta vertical. FJ tubo vertical de evacuación remata en el tubo de ventilación que sobresale del techo no menos de 15 centímetros, cubriendo el tubo con un sombrerete. 

• Se debe localizar en planta y corte la ubicación de los tubos de ventilación, teniendo en cuenta la posición de la bajante sanitaria.

• Se debe trazar en planta y corte las bajantes pluviales, drenando en lo posible áreas equivalentes. 

• Se debe trazar en planta y corle la localización de las Cámaras de Inspección y tuberías de conexión.

PARTES QUE CONSTAN UNA RED DE EVACUACION

Derivaciones 

Bajantes

Colectores 

Las derivaciones enlazan los aparatos sanitarios con las bajantes sanitarias. Las bajantes son tuberías verticales localizadas en lugares apropiados dentro la vivienda. Los colectores son tuberías horizontales ubicadas al pie de las bajantes, y transportan las aguas servidas hasta su conexión a los tubos de alcantarillado público.

SISTEMA DE EVACUACION DE AGUAS SERVIDAS

GENERALIDADES

Las presentes instrucciones son basadas en el Reglamento Nacional de Instalaciones Sanitarias Domiciliarias del Ministerio de Desarrollo Humano, y la Dirección Nacional de Saneamiento Básico (DINASBA) publicado en el mes de julio /94. La red de evacuación interior de las aguas servidas de un edificio, es un conjunto de tuberías destinadas a recoger, transportar y dar salida a las aguas sucias de desecho de una edificación. Las condiciones que debe cumplir son las siguientes: 

• Evacuar rápidamente las aguas servidas, alejándolas de los artefactos sanitarios. 

• Impedir el paso del aire, olores y microbios de las tuberías al interior del edificio. 

• Los tubos deben ser impermeables al agua, gas y aire. 

• Los tubos deben ser durables, e instaladas de modo que los ligeros movimientos del edificio no ocasionen fugas o perdidas.

DETERMINACION DE LA PRESION EN ARTEFACTO MÁS DESFAVORABLE - II

Para determinar los regímenes hidráulicos y presión sobre artefacto más desfavorable, se utiliza la hoja de cálculo adjunta elaborado por el autor, en la cual se tiene como dato el tramo con su diámetro y caudal; en el dibujo Isomctrico se puede identificar él o los artefactos más desfavorables, determinando el recorrido que sigue el escurrimiento desde los dispositivos de alimentación al artefacto considerado. 

De la vista isometrica se obtienen las longitudes reales de cada tramo y los accesorios que representan las longitudes equivalentes; con la perdida de carga unitaria y la longitud total se obtiene la perdida de carga en tramo, la suma de todas las perdidas de carga, nos proporciona la perdida de carga total. 

La presión sobre artefacto más desfavorable se obtiene tomando en cuenta la presión desde la alimentación a la red, el desnivel hasta el ramal del punto de consumo de agua, la perdida carga total, la perdida de carga por medidor, la altura del artefacto, y otras perdidas de altura que se presenten.

DETERMINACION DE LA PRESION EN ARTEFACTO MÁS DESFAVORABLE - I

Se considera como artefacto más desfavorable, aquel que se encuentra mas alejado dentro del inmueble, y también cuando se encuentra a mayor altura. La presión mínima sobre artefacto debe ser mayor a 2 metros para funcionamiento adecuado. 

La presión estática máxima no debe pasar de 4 atmósferas (40 m.c.a). Para la determinación de las perdidas de carga se aplicará la formula de Fair Whipple Hsiao para tubos de Fierro Galvanizado y PVC, cuya expresión es la siguiente:

Donde:    Q             Caudal en I/seg

               V             Velocidad m/seg

                J             Perdida de carga unitaria m/m
                D             Diámetro del tubo m.

En la bibliografía técnica se dispone de Abacos y tablas, donde se puede obtener la perdida de carga y velocidad en función del caudal y diámetro del conducto, sin embargo, la ecuación permite realizar programas donde se calcula con facilidad las perdidas de carga. Las perdidas de cargas localizadas o singulares son obtenidas de las tablas adjuntas, donde se tiene las longitudes equivalentes para los diferentes accesorios obtenidos del dibujo Isometrico. Las perdidas de carga localizadas para uso de programas por computadora, se obtienen también en función de las longitudes equivalentes expresados en diámetros de tubos. La tabla siguiente incluye los accesorios que son usados con mayor frecuencia instalaciones sanitarias.

                

PERDIDAS DE CARGA LOCALIZADA EXPRESADA EN DIAMETROS DE TUBERIA

DISEÑO DE LA RED DE DISTRIBUCION INTERIOR DE AGUA POTABLE - IV

B.- Considerando las secciones equivalentes 

Se usa también el método de las secciones equivalentes para dimensionado preliminar de las tuberías de distribución de agua. Los diámetros son expresados en función del caudal obtenido con Vi pulgada de diámetro.

Diámetro de tubos            14 Va I I 14 2 2 54 3

En pulgadas

Nro. de tubos de ½

Con la misma               I 2.9 6.2 17.4 37.8 65.5 110.5

Capacidad

PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO DE LA RED DE DISTRIBUCION

Para efectuar los cálculos de caudales y diámetros de la red de tuberías, primeramente se debe obtener datos del dibujo isomélrico, identificando las derivaciones con letras o con números. A continuación se inicia el calculo primeramente para todos los ramales hasta la columna considerada, se acumulan las derivaciones o ramales de acuerdo a la ubicación de los artefactos sanitarios.
La información que se requiere corresponde al tramo, artefacto y las unidades Hunter para cada artefacto, el programa en base a las UH acumuladas calcula el gasto, diámetro y la velocidad en el tramo, verifica si la velocidad esta dentro de los valores máximos arrojando el termino "OK". 

Si el diámetro esta calculado en defecto entonces la velocidad esta por encima de la máxima, entonces sale la llamada de "RECALCULAR", en este caso se puede aumentar el diámetro o bien verificar si la fila esta en programa.

Una vez calculado los ramales, se procede a calcular las columnas o montantes. Para la determinación de caudales y diámetros se procede a la acumulación de los ramales que concurren a la columna acumulando las UH desde la parte mas baja del edificio hasta el ultimo piso o terraza cuando es por tanque elevado. Si la red es mediante otros sistemas como Hidroceles o Hidroneumático etc, entonces el calculo se realiza desde arriba hacia abajo, llegando a los distribuidores.
En base a la ubicación de las montantes en los distribuidores, se acumula las UH hasta la toma del tanque o hasta el sistema elevador de presión siguiendo la misma metologia anterior. Una vez calculado las derivaciones y columnas hasta la toma, se verifica la presión disponible en artefacto mas desfavorable, para la determinación de la presión se puede presentar dos casos:

Primer caso para edificios menores de 5-7 plantas.

- Se debe identificar el artefacto mas desfavorable, tomando en cuenta el artefacto que se encuentra mas alejado de la toma y a mayor altura, generalmente resulta la ducha del ultimo piso o terraza. De acuerdo a la ubicación del artefacto mas desfavorable se sigue el recorrido del liquido hasta llegar al artefacto seleccionado. Se recogen los datos de gasto y diámetro del tramo, asi como su longitud real; las longitudes equivalentes por accesorios se obtienen considerando el tipo de accesorios del tramo, como por ejemplo codos, Tees con paso directo o paso lateral, llaves de paso, descarga o salida del tanque etc. Con la tecla F2 se puede aumentar o disminuir el numero de accesorios con las equivalencias indicadas en el programa, el programa calcula las perdidas de carga unitaria y total del tramo, se suma las perdidas de carga y se obtiene la perdida total hasta el artefacto mas desfavorable, considerando la altura del tanque de elevado con respecto a la terraza se obtiene la presión disponible. Segundo caso Edificios elevados torre.- Para edificios elevados se puede obtener las presiones en todos los pisos para cada montante, tomando en cuenta la altura de ubicación del tanque elevado y/o del equipo elevador de presión, con la presión obtenida en el nudo del piso, y siguiendo el recorrido del artefacto mas desfavorable del ramal mas alejado se obtiene la presión sobre el artefacto. 

La presión mínima sobre artefacto debe ser mayor a 1.5 m.c.a. En caso de no cumplir con este requisito entonces se debe rccalcular la red adoptando mayores diámetros donde las perdidas de carga son mayores. Como aplicación se adjunta una planilla de calculo de la red de distribución de un edificio de 5 plantas, cuyo dibujo Isometrico se muestra en la pagina adjunta.

DISEÑO DE LA RED DE DISTRIBUCION INTERIOR DE AGUA POTABLE - III

Gasto probable = 0.71845 + 0.026369 *UH- 1.04 * 10"4 * UH2 

Estas fórmulas pueden ser aplicadas a programas mediante computadora, en la determinación de caudales en función de las Unidades Hunter. Determinación de diámetros de tubos en Redes de Distribución de agua. Los diámetros de los tubos de distribución se pueden obtener por varios métodos: 

A.- Considerando caudales y velocidades máximas y mínimas. 

B. -Considerando las secciones equivalentes 

A.- Considerando caudales y velocidades máximas y mínimas De acuerdo con la norma, las velocidades máximas en las tuberías, no deben pasar de 14 / D, siendo el diámetro (D) en metros. El máximo valor de la velocidad no debe ser mayor de 4 m/seg. La velocidad mínima en ningún caso no debe ser menor a 0.60 m/seg. En la tabla siguiente se transcribe el cuadro de velocidades y caudales máximos en función de diámetros de tubos. 

  Cuadro de velocidades y caudales máximos en tuberías de Agua Potable

Para optimizar los cálculos hidráulicos, el Consultor ha elaborado en hojas electrónicas Excel Un programa que permite determinar los diámetros de las derivaciones, columnas y distribuidores de agua potable, utilizando las ecuaciones indicadas en el Reglamento y los conocimientos de la hidráulica básica.