Sistema de Suministro de Agua Con Tanque Hidroneumático

7/26/2019 Sistema de Suministro de Agua Con Tanque Hidroneumtico

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UNIVERSIDAD NACION AL DE SAN MARTIN

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

Escuela de Arquiecura ! Ur"a#is$%&

TALLER DE DISE'O (

MEMORIA)

CALCULOS DE INSTALACIONES SANITARIAS

DOCENTES)

ARQ* RO+ERTO SEGURA RU,AY

ARQ* EDUARDO VILLEGAS CA+ELLO

ELA+ORADO ,OR)


2/22

FLORA ISA+EL VELA DAVILA

EST. DE LA ESCUELA DE ARQUITECTURA Y URBANISMO

MORALES- MAYO DEL ./01


3/22

SISTEMA INDIRECTO DE SUMINISTRO DE AGUA

Cisterna- Equipo de Bombeo Tanque idroneum!ti"o

La red de agua es conectada a una cisterna, desde donde por intermedio de

una bomba y un tanque hidroneumtico, se mantiene la presin en el sistema.

Se usa para edificios no muy altos y de crecimiento poblacional horizontal

(hospitales, centros deportivos, museos, estadios, etc.). l costo de

mantenimiento es elevado.

#$ DOTACI%N DE AGUAs una determinada cantidad de agua que se asigna para cualquier uso.

!os permite conocer si la fuente de suministro tiene capacidad suficiente y

tambi"n se puede determinar los vol#menes de los tanques de

almacenamiento.s muy variable y depende de una serie de factores$ uso del edificio$ rea,

costumbres y hbitos de los ocupantes, etc.La %otacin de agua se refiere al consumo dom"stico, que est compuesto

por agua destinada a bebida, preparacin de alimentos, limpieza, sea

personal o de la casa, lavado de ropa, riego de &ardines, etc.La %otacin %iaria de 'gua se determina de acuerdo al tem . del *!.

o Tiendas "omer"ia&es

N de pisosxN locales comercialesx6L

dx rea delatienda

1x 16x6L

dx16=1536

L

d

o Mer"ado

N puestos x15L

dx rea del puesto


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49x15L

d x6.24=4586.4

L

d

N puestos de comida x15L

d x readel puesto

22x 15Ld

x 8.3=2739Ld

4586.4L

d+2739

L

d=7325.4

L

d

o 'atio de "omida

rea de patio de comida x 40L

d

370m2x 40

L

d=14800

L

d

o (ona de administra"i)n-o*i"inas

reaUTIL xL

d

101m2x6

L

d=606

L

d

o (ona +uarder,a &o"a&es edu"a"iona&es

N alumnado y personal x 50L

d

40x50Ld=2000

Ld

Tota& 1536L

d+7325.4

L

d+14800

L

d+606

L

d+2000

L

d=26267.4

L

d

#$#$M!.ima Demanda Simu&t!neas la posibilidad de uso simultneo de distintos aparatos de una

edificacin en un mismo instante.+onsiderando el n#mero requerido de aparatos sanitarios para cada

uso, se calcula de acuerdo a las tablas de los 'neos !- /, , 0 del


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*!.


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o #/ Tiendas "omer"ia&es /1(/ 2nodoro3/lavatorio)4/1(03/)5#/01U$$23/1U$$

o 4# puestos de 5enta 6/(/ Lavadero de cocina)46/(07.8.) 56#7 U$$o Administra"i)n

9 8 Ba9o mu:eres (/ 2nodoro3/lavatorio) 403/51 U$$9 8 Ba9o 5arones (/ 2nodoro3/lavatorio3/urinario)403/3054 U$$9 8 Ba9o administrador (/ 2nodoro3/lavatorio) 403/51 U$$

:otal #; U$$o Guarder,a

9 Ba9o ni9as ( 2nodoro3 lavatorio) 4 ;03;/5< U$9 Ba9o ni9os ( 2nodoro3 lavatorio) 4 ;03;/5< U$9 # du"=a 5 6 U$9 8 Ba9o persona& (/ 2nodoro3/lavatorio)403/51 U$$9 # &a5atorio 5 # U$

:otal 67U$o Ba9os p>b&i"os 01 pisos2

9 Ba9o mu:eres


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INTER'O@ACION para en"ontrar e& +asto probab&e

561550

600550=

x5.57

5.835.57

x=5.6L

s

6$ COM'ONENTES DE@ SISTEMA6$#$Medidor

%ispositivo, que nos permite registrar y totalizar la cantidad de agua que

abastece a una edificacin

6$6$Tuber,a de A&imenta"i)n a &a "isternaSegmento de tubera comprendida entre el medidor y la entrega en la

cisterna.>ara el clculo de la tubera hay que tener en cuenta lo siguiente$

>resin en la red p#blica.

'ltura esttica entre la tubera de *> y el punto de entrega en la

edificacin.

Las p"rdidas de carga (tuberas y accesorios) en la lnea de

alimentacin. :iempo de llenado de la cisterna, se asume entre resin de la salida en la cisterna (>mn).

'ro"edimiento$ Se calcula el gasto de entrada.

Se selecciona el medidor.

>or tanteos se selecciona el dimetro de la tubera que se adec#a a

la presin disponible.6$7$!&5u&a &otador$

%ispositivo que permite el paso del agua a una cisterna o a un tanqueelevado.n ambos tanques (ba&o y elevado) es necesario preveer los reboses,

en caso que la vlvula flotador se malogre.6$1$Dise9o de &a Cisterna

Residen"ias o edi*i"ios de +ran a&tura 01 pisos2o Ubi"a"i)n

Las ca&as de escalera, esto permite colocar los equipos de bombeo

ba&o la escalera.:ambi"n en cuartos especiales, stanos, zonas de estacionamiento,

cerca de las ca&as de ascensores, mismo plano vertical que el

tanque elevado@ es necesario cuarto de bombas.


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o DimensionesSe recomienda que su base sea de forma rectangular, cuya relacin

de ancho sobre largo sea 67$Las cisternas debern ser construidas de concreto armado de

preferencia. s permitido el uso de ladrillos revestidos con mortero

de cemento, siempre que la altura o el ancho no sea mayor de /metro.

Cone.iones a &a "isternao @a tuber,a de a&imenta"i)n debe tener una vlvula de interrupcin

entre uniones universales, deber estar ubicada preferentemente

cerca de la cisterna.o Tuber,a de rebose$ se coloca a la altura del nivel de agua mima,

para que en caso de malograrse la vlvula flotador, el agua tenga

alg#n sitio donde ir, debe estar conectada al sistema de desagAe del

edificio en forma indirecta con descarga libre o con malla de alambrea fin de evitar que los insectos o malos olores ingresen a la cisterna.l dimetro mnimo de rebose se da en la :abla .ermiten$

9 'rrancar la bomba cuando el nivel de agua en el tanque elevado

descienda hasta la mitad de su altura #til.9 >ara la bomba cuando el nivel de agua en el tanque elevado

ascienda hasta el nivel mimo previsto.9 >ara la bomba cuando el nivel de agua en la cisterna descienda

hasta ./m. por encima de la canastilla de succin.

s conveniente dar al fondo de la cisterna una pendiente C a 0C, o

puede ser plana con una hendidura.


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Tapa sanitaria$ %eben ser de la forma que se indica en la figura@ a finde evitar que las aguas de limpieza de pisos o de lluvia, penetren a

los tanques. Sus dimensiones es de .1m. .1m.6$;$Tuber,a de impu&si)n

s la tubera comprendida inmediatamente despu"s de la electrobomba

y el tanque elevado. %ebe ser lo ms corto posible para evitar p"rdidasde carga.C!&"u&o$

ncontrar el caudal de bombeo.

+on el caudal de bombeo se puede determinar los dimetros de la

tubera de impulsin de acuerdo a la :abla de 'neo !-= del *!.

6$/$Equipos de bombeoLa bomba es una mquina o equipo para convertir otras formas de

energa en energa hidrulica.

:ipos de bombas$

a$ >or la forma de impulsar el agua$ Dombas de desplazamiento positivo o empu&adoras$ %e pistn, de

diafragma, de lbulos, peristtica.

+entrfugas$ 'iales de paletas, semiaiales o cnicas9helicoilales,

radiales, impulsor cerrado, semi9abierto o abierto.b$ >or la posicin de la instalacin$ 8orizontales

?erticales."$ >or el 7so$ Dombas para pozo profundo.

:urbina ?ertical de e&e$ lubricantes por aceite, lubricadas por agua.

:urbina ?ertical con motor sumergible.

:urbina tipo Eet.

Dombas para elevar y presurizar el agua en edificaciones$

+entrfugas horizontales o verticales, quipos hidroneumticos,

quipos de >resin constante.

Dombas contra incendio$ +ontra incendio horizontales, +ontra

incendio verticales.

Dombas para limpieza$ +entrfugas multietpicas, de pistn.


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Dombas para fumigacin$ Se >istn, de diafragma, +entrfugas

multietpicas.

Dombas dosificadoras$ %e pistn, de diafragma, peristtica.

Dombas para sumidero.

Dombas para desagAe.

La seleccin correcta de una bomba requiere el conocimiento de

conceptos, elementos y parmetros que intervienen en el

funcionamiento del equipo.

Di!metro de &a tuber,a de Impu&si)n H e& Di!metro de &a tuber,a deSu""i)n

+onociendo el b, se determina el dimetro de la tubera de impulsin y eldimetro de la tubera de succin@ ingresando a la :abla de 'neo !- = de

*!.

Se determina &a A&tura Din!mi"a Tota&

Fuente: PLAN OPERATIVO ANUAL 2015 Eps SedaLoreto

7$ CA@CU@O IDRAU@ICO>ara el clculo hidrulico en sistema indirecto, es necesario definir la altura a la

que ha de estar colocado el tanque lo que llamamos DETERMINACION DE @ACOTA DE ONDO DE@ TANUE E@EADO$

1$ SISTEMA DE SUMINISTRO DE AGUA CON TANUE IDRONEUMJTICO

Se define como la alimentacin a los puntos de consumo directamente desde la

cisterna, con presin dada por un equipo hidroneumtico

@as partes que &o "omponen son

+isterna$ %ebe tener una capacidad el /C del consumo diario.

Domba$ %ebe seleccionarse para una altura dinmica total, por lo menos

igual a la presin mima en el tanque hidroneumtico@ adems ba&o las

condiciones de mima demanda las bombas tendrn intervalos de reposo

de / minutos entre arranques consecutivos.

:anque 8idroneumtico$ es un dispositivo metlico herm"tico de plancha

galvanizada, que est regulada a niveles$ >resin mnima, presin

mima.

Otras "onsidera"iones


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La presin en el tanque hidroneumtico, deber garantizar en todo momento la

presin mnima para el aparato ms desfavorable.

l nivel mnimo de agua en el tanque hidroneumtico, deber tener una altura

suficiente para cubrir las coneiones de entrada y salida del agua y evitar que

el aire escape por dichas coneiones. Se recomienda que el volumen ocupadopor el sello no sea inferior al /C del volumen total del tanque.

>ara mantener todo volumen de aire necesario en el tanque hidroneumtico,

deber proveerse de un compresor fi&o dotado de filtro, o un dispositivo

automtico cargador de aire de capacidad adecuada.

l sistema hidroneumtico deber dotarse de los implementos que se indican a

continuacin$

%ispositivos de control automtico y manual.

2nterruptor de presin de arranque a presin mnima y parada a presin

mima.

Fanmetro.

?lvula de seguridad.

?lvula de compuerta que permita la operacin y el desmonta&e de los

equipos.

?lvula de retencin en la tubera de descarga de la bomba al tanque

hidroneumtico.

%ispositivo de drena&e del tanque, con su correspondiente llave compuerta.

+ompresor u otro equipo que reemplace al aire perdido en el tanque

hidroneumtico. %ispositivo para detener el funcionamiento de las bombas y compresor (si lo

hubiere) en caso de falta de agua en la cisterna.

2ndicador de nivel de agua dentro del tanque.

7niones fleibles para absorber las vibraciones.

n ning#n caso se permitir la conein directa del abastecimiento de agua de

la red p#blica al tanque hidroneumtico@ la tubera de abastecimiento deber

descargar en la cisterna.

CJ@CU@OS

o&umen de &a "isterna5 /C de +.%. (+onsumo diario)

Vc=26267.4L

d0.001m

3=27m

3

Vc=LxAxHu

Vc=6mx 3mx1.5m

'oten"ia de &a bomba$ Pb=QbxHDT

75xn


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Pb=

5.6L

sxHDT

75xn

n$ ficiencia de la bomba, >ara efectos de clculos tericos se supone de un

1C.

>ara calcular la 'ltura %inmica :otal$

HDT=HT+Hf+P

HDT=13.6+0.35(HT)+2

HDT=20.36m

Donde

HT 3 altura esttica del edificio

Hf 3 perdida de carga en todo el recorrido, se recomienda apro. .0= del

8:H 3 >resin mnima de salida

Enton"es Pb=5.6

L

sx 20.36m

75x0.6

Pb=2.6HP

o&umen de& tanque =idroneum!ti"o. Se asume que es / veces la mimademanda simultnea.

VTH=10!D

VTH=1088.76 "pm

VTH=88.8"pm

VTH=Volumen del tan#ue $idroneumtico en "alones

!D=!xima Demanda imultaneaen "pm

>ara encontrar, que tipo de tanque hidroneumtico$

l mercado tiene < pisos


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VTH=88.8"pm

El diferencial de prei!n" #$%&'% ! (%&)% ! '%&*% +SI , e elecci-na deacerd- a la al/ra 012i0a a 3e e encen/ra cal3iera de la alida 4 laprei!n c-n 3e e deea 3e al5a el a5a6 de acerd- a l- i5ien/e"

$% +SI # l7. 8 pl5 cadrada, e3i9ale a :' 0/. de al/ra(% +SI # l7. 8 pl5 cadrada, e3i9ale a $: 0/. de al/ra'% +SI # l7. 8 pl5 cadrada, e3i9ale a $; 0/. de al/raDe acerd- a l- an/eri-r : +SI e3i9ale a .< 0/ de al/raEn ne/r- ca- i el 0ercad- /iene ' pi- # cada pi- c-n n pr-0edi- de' 0/. , e p-ne 3e pede e2i/ir na alida i/ada a ' 2 ' = :*0/. delni9el de d-nde e encen/ra el e3ip- 4 e deea 3e el a5a /en5a endic>a alida na prei!n de (% +SI # - ea $: 0/ , en/-nce la prei!n dele3ip- de7e er de acerd- al i5ien/e calcl-"

' pi- edif. 2 ' 0/ de al/ra = :* 0/+rei!n deeada (% +SI 2 .< = $: 0/.

(< 0/.(< 8.< = )( +SI = Ran5- de /ra7a?- '% & *% +SI

Al cali7rar el e3ip- a e/a prei!n6 ae5ra0- 3e en la alida 01ale?ada del E3ip- @idr-ne01/ic-6 el a5a al5a a (% +SI.

Fuente: Manual Eu!po "!droneu#$t!%o&"!drostal '(a#p!on&'at$lo)o I

1$#$TANUE DE A@MACENAMIENTO IDRONEUMJTICO

>orque el agua es relativamente incompresible, no puede ser almacenado

instantneamente sin alg#n m"todo de creacin de presin necesaria o

energa, a trav"s de tuberas en cantidad deseada.

:anques altos fue uno de los m"todos de obtencin de presin, el sistema de

agua moderno, siempre utiliz la compresibilidad del aire para lograr los

mismos resultados con mucho costo inicial y un ahorro en espacio.

l aire en un tanque neumtico es comprimido por el agua que ocupa el

tanque. ste volumen de aire act#a con un enorme elevador, manteniendo a

presin constante el agua en el tanque. l cual es conducido a trav"s de un

sistema completo.

+uando una vlvula o grifo es abierta el aire se epande para reemplazar el

agua es conducido a trav"s de tuberas por la presin del aire. +uando la


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bomba se prende, genera energa adicional de agua en el tanque, el aire es

comprimido a una gran presin y ocupa menos espacio.

;$ SISTEMA DE AGUA CONTRA INCENDIOS;$#$SISTEMA DE ROCIADORES AUTOMJTICOS

La principal funcin del sistema de rociadores automticos es detectar ycombatir un incendio. l sistema se activa automticamente en

presencia del fuego descargando agua sobre el rea afectada. Se

considera de cmo un sistema de primera ayuda ya que detecta el

incendio al inicio de "ste y trata de dominarlo antes de que se

propague.l elemento >rincipal de un sistema de rociadores es por supuesto el

rociador, que es una vlvula no reversible accionada t"rmicamente y

que responde a los gases calientes procedentes de un fuego y al

abrirse de&a salir una cantidad de agua en forma de lluvia. l agua es

suministrada por un sistema presurizado.n principio un sistema de rociadores automticos est compuesto por

los siguientes elementos$o ?olumen de agua para ser utilizada en caso de incendio a trav"s de

los rociadores y que debe estar como reserva generalmente en la

cisterna de almacenamiento de la edificacin.o quipo de presurizacin o bombas de agua contra incendio.

o *ed de alimentacin conformada por tuberas, accesorios, vlvulas y

elementos de su&ecin. sta red alimentar a los rociadores.o *ociadores automticos, ubicados en el rea de intervencin.

o :oma siamesa, que se ubica generalmente en la fachada de

edificacin y cuya finalidad es permitir que el cuerpo de bomberos

inyecte agua a trav"s de ella al sistema de rociadores.

>ara el diseGo de los elementos, se debe tener en cuenta lo siguiente$

Sistema tipo se"oSe denomina as a los sistemas en los que lastuberas slo se llenan de agua al producirse el incendio.

stos sistemas estn controlados por una o ms vlvulas automticas

termo9sensibles, que al elevarse la temperatura por efecto de un

incendio permiten el ingreso del agua a la red de tuberas.

Sistema tipo =>medoSe denomina as a los sistemas en los que lastuberas alimentadoras se encuentran permanentemente llenas de

agua.

Los sistemas de rociadores se emplean tanto para proteger el interior

como el eterior de los edificios y cualquiera de los tipos descritos es

aceptado por el *!.

>ara el diseGo de los elementos, se debe tener en cuenta lo siguiente$

'ntes de proceder al diseGo y clculo de los componentes del sistema

ser necesario establecer el tipo de riego que tiene el rea o ambiente


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que debe protegerse con el sistema de rociadores de acuerdo al uso y

al tipo de edificacin en la que se encuentra.

l tipo de riego est siempre establecido en la !orma vigente y es el

que va a determinar la simultaneidad de uso o n#mero de rociadores

actuantes, el rea de cobertura, el tiempo de duracin del evento y porlo tanto el caudal de agua a utilizarse y el volumen de reserva.

s importante seleccionar el tipo de rociador ya sea de ampolla o de

empu&ador, pero el factor ms importante es la temperatura nominal de

funcionamiento la que debe estar relacionada con la temperatura

mima ambiente esperada.

Los rociadores deben elegirse de tal manera que su temperatura

nominal supere como mnimo en 0-+ a la temperatura ambiente

mima para evitar que vaya a funcionar sin que haya fuego.

+on el tipo de rociador incluyendo su dimetro nominal se establecer

el caudal a la presin mima de traba&o determinada y con el tiempo

de duracin del evento que generalmente es entre 0 a 1 minutos y el

n#mero de rociadores actuantes, se podr determinar el volumen de

reserva.

La ubicacin o emplazamiento de los rociadores debe hacerse

teniendo en cuenta las reglas establecidas en las !ormas vigentes que

especifican la superficie mima que puede cubrir cada rociador y la

separacin mima permitida entre rociadores.

Los rociadores deben colocarse de tal forma que el rociado del agua no

sea impedida o perturbada por elementos constructivos como muros,

tabiques, vigas y otros. %ebe eistir un espacio libre de por lo menos

.=m entre placas deflectoras de los rociadores y la parte superior de

las mercancas almacenadas.

l sistema deber estar provisto de vlvulas seccionadoras, de

retencin y controles para el funcionamiento automtico, as como para

el control manual. +ada tallo, columna o tubera vertical principal debe

contar con control de flu&o con dispositivo para activar la alarma cuando

el sistema est en funcionamiento.

n el sistema =>medoel equipo de bombeo est conformado por unabomba principal, que act#a en el momento de producirse un incendio y

una bomba reforzada, llamada tambi"n EocBey que tiene por finalidad

mantener el sistema presurizado permanentemente.

La bomba principal debe satisfacer el caudal para el uso simultneo del

n#mero de rociadores actuantes que han sido determinados@ y una

altura dinmica total calculada para las condiciones de altura esttica,

presin de salida, p"rdidas de carga establecidas en cada caso. La

bomba reforzada debe satisfacer entre / o C del caudal total y unaaltura dinmica total igual a la bomba principal.


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La bomba principal puede ser del tipo horizontal, debiendo en este

caso tener succin positiva o del tipo vertical turbina, en cuyo caso

puede estar sobre la cisterna, pudiendo ser accionada con motor a

combustible. l equipo de bombeo debe ser !ormado y listado

(+ertificado por 2nstituciones competentes).

>ara este sistema se"osolamente ser necesario la bomba principal.

La presin mima de traba&o recomendada para un sistema de

rociadores automticos es de /m de carga de agua.

l dimensionamiento del sistema de distribucin se debe realizar

utilizando frmulas hidrulicas racionales, recomendndose la de

8anzen y Hilliams. l caudal mimo para el clculo de las tuberas

ser el resultado del caudal por rociador en funcin del dimetro tipo y

presin mima de traba&o escogida, multiplicado por el n#mero de

rociadores actuantes determinados en cada caso.

l sistema debe ser instalado de tal manera que pueda ser drenado,

considerndose para ello tuberas con vlvulas de drena&e.

n la figura


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SISTEMA DE DESAGUE

UNIDADES DE DESCARGA

o #/ Tiendas "omer"ia&es /1(/ 2nodoro3/lavatorio)4/1(


18/22

9 8 Ba9o mu:eres (/ 2nodoro3/lavatorio) 4


19/22

9 # du"=a 5 6 U$D9 8 Ba9o persona& (/ 2nodoro3/lavatorio)4


20/22

CA@CU@ANDO @OS CO@ECTORESL EN DONDE USAREMOS @A SGTETAB@A

#K SECTOR

o Administra"i)n9 8 Ba9o mu:eres (/ 2nodoro3/lavatorio) 4


21/22

o @a5adero para &aboratorio de bromato&o+,a 6 U$o ##Tiendas "omer"ia&es //(/ 2nodoro3/lavatorio)4//(


22/22

Dise9o de &a trampa de +rasa

l sector 0 solo tendr trampa de grasa

7K SECTOR

o 4# puestos de 5enta 6/(/ Lavadero de cocina)46/( 7.%.) 5#16 U$D$o 8 de t)pi"o (/ 2nodoro3/lavatorio) 4

Sistema de Suministro de Agua Con Tanque Hidroneumático

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