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Diseño del Sistema de Abastecimiento Indirecto de Agua Potable por Bombeo en Edificaciones

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(1)

UNIVERSIDAD ANDINA

“NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ”

FACULTAD DE INGENIERÍAS Y CIENCIAS PURAS

CARRERA ACADEMICO PROFESIONAL INGENIERIA CIVIL

TESIS

“DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO

INDIRECTO DE AGUA POTABLE POR BOMBEO EN

EDIFICACIONES”

PRESENTADO POR

:

ENRIQUE JUAN TICONA AVENDAÑO.

JHON CESAR VENEGAS RAMOS

PARA OPTAR AL TÍTULO PROFESIONAL DE:

INGENIERO CIVIL

JULIACA - PERÚ

(2)

UNIVERSIDAD ANDINA

“NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ”

FACULTAD DE INGENIERÍAS Y CIENCIAS PURAS

CARRERA ACADEMICO PROFESIONAL INGENIERIA CIVIL

TESIS

“DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO INDIRECTO DE AGUA POTABLE POR BOMBEO EN EDIFICACIONES”

PRESENTADO POR

:

Bach. Enrique Juan TICONA AVENDAÑO. Bach. Jhon Cesar VENEGAS RAMOS.

PARA OPTAR AL TÍTULO PROFESIONAL DE:

INGENIERO CIVIL

D

APROBADO POR EL JURADO REVISOR CONFORMADO POR:

JULIACA - PERÚ

2015

Mgtr. Ing. OSCAR VICENTE VIAMONTE CALLA

PRESIDENTE

Dr. Ing. RONALD MADERA TERAN

PRIMER MIEMBRO

Dr. Ing. LEONEL SUASACA PELINCO

(3)

Para Ti…

VENCER

, no me refiero a vencer sobre nadie, sentir que otros son más

débiles que nosotros, algo mucho más profundo. Hace muchos años tuve

un maestro que me decía que el Arte de la Felicidad estaba en lograr

Objetivos, pero no a costa de otros, sin basarse en la infelicidad de los

demás; y en cierta forma Vencer consiste en poder llegar a nuestras metas

sin utilizar a los demás como peldaño, sin pisotear a aquellos que

aparentemente nos están serrando el paso, sino de una manera muy

diferente, de todo corazón y con toda la fuerza.

Cuando enfrentes una serie de adversidades trata siempre de resistir un

minuto más, no pienses que vas a aguantar una hora, un día, una año,

toda la vida; no no, un minuto más nada más que un minuto más; y así

poco a poco iras sumando cifras mucho más grandes.

Pero no nunca te dejes caer de rodillas, levántate una vez y otra vez,

apoya tus manos como alas, como garras, contra los costados de la

Historia y proyéctate hacia adelante, Todos habremos de morir. Todos

estamos sujetos a la Gran Rueda del destino, pero más allá de todo eso,

también estamos sujetos a nuestra propia Voluntad.

El secreto está en saber realmente que es lo que podemos hacer y poner

toda nuestra atención y toda nuestra fuerza en ello y volveremos a sentir

nuestros pasos marchar acompasados con el latir de nuestro corazón

batiendo dentro del pecho.

(4)

ACTO QUE DEDICAMOS

Damos infinitas

gracias…

A nuestros padres Yolanda Delfina, Armando y Aleja, que

siempre dedicaron su tiempo en guiarnos y brindarnos su

apoyo incondicionalmente; a nuestros hermanos y

hermanas.

A La Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez, a la

Facultad de Ingenierías y Ciencias Puras, de la Carrera

Profesional de Ingeniería civil y a sus valiosas enseñanzas

por haberme ayudado en la formación Profesional.

Vayan siempre mis infinitas gracias, estimulo personal,

cuidado amoroso durante toda mi vida y en especial en

mis años de carrera universitaria.

(5)

AGRADECIMIENTOS

Esta tesis es el resultado de muchos años de trabajo y estudio, durante los

cuales la vida nos ha dado muchos rodeos, no sólo en el ámbito académico o

profesional, sino también en lo personal. A las personas que de alguna manera

y en algún momento se han visto involucradas en el desarrollo de este trabajo,

a las cuales tengo mucho que agradecer desde la ayuda en los aspectos

estrictamente más técnicos hasta apoyo moral, comprensión y mucha

paciencia.

Al Magister en Ingeniería. OSCAR VICENTE VIAMONTE CALLA;

que

como Presidente del jurado calificador me ha brindado un apoyo, colaborando

en el proceso de calificación con sus conocimientos y experiencia profesional,

Muchas gracias Magister en Ingeniería. Oscar V. Viamonte Calla.

Al Doctor. En Ingeniería. RONALD MADERA TERAN; como el primer

miembro del jurado calificado, me ha brindado su apoyo, con sus

conocimientos y experiencia profesional, por los consejos dados por su

persona, Muchas gracias Doctor. En Ingeniería. Ronald Madera Teran.

Al Doctor. En Ingeniería. LEONEL SUASACA PELINCO;

quien como

segundo miembro del jurado calificador me ha brindado un apoyo

incondicional, colaborando con su conocimiento, quien me ha ayudado a

enfocarme con una actitud científica del trabajo de investigación para concluir

el presente trabajo. Muchas gracias Doctor. En Ingeniería.

Leonel Suasaca

Pelinco.

Un agradecimiento especial a los Ingenieros que hicieron posible nuestra

formación académica Ingeniero Felipe S. Jara Vidalón Vega, .Ing. Dante

Zegarra, Ing. Hernan Martines, Ing. Raul Echegaray, Ing. Daniel Coila, Ing.

Leonardo Vargas, Ing Diana Quinto Muchas gracias Ingenieros por compartir

sus conocimientos.

No menos importante, en estos años, ha sido el apoyo anímico de los

compañeros de la promoción, 2012 – II).

¡Gracias a todos por habernos ayudado a ver la luz al final del túnel!

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TESIS: “DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO INDIRECTO DE AGUA POTABLE POR BOMBEO EN EDIFICACIONES”

Bach. - Enrique Ticona Avendaño - Jhon Cesar Venegas Ramos

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CONTENIDO

CAPÍTULO I ... 2

GENERALIDADES ... 2

I. Introducción ... 2

1.2. Planteamiento del problema ... 4

1.2.1. Descripción del problema ... 4

1.2.2. Formulación del problema ... 4

1.2.3. Formulación de los problemas específicos ... 5

1.3. Objetivos ... 6

1.3.1.Objetivo General ... 6

1.3.2.Objetivos Específicos ... 6

1.4. Justificación De La Investigación ... 6

CAPÍTULO II ... 7

MARCO REFERENCIAL ... 7

2.1. Antecedentes ... 7

2.2. Marco Teórico (Revisión Bibliográfica) ... 11

2.2.1 Sistemas para instalaciones sanitarias interiores de agua en edificios ... 11

2.2.1.1 Introducción ... 11

2.2.1.2 Aspectos generales ... 14

2.2.1.3 Partes que consta ... 15

2.2.2 Sistemas de abastecimiento de agua alternativas de diseño ... 16

2.2.2.1 Sistema de abastecimiento de agua directo ... 16

2.2.2.2 Sistemas de abastecimiento de agua indirecto ... 18

2.2.2.2.1 Tanque elevado por alimentación directa ... 19

2.2.2.2.2 Cisterna equipo de bombeo y tanque elevado ... 22

2.2.2.2.3 Cisterna y equipo de presurización ... 24

2.2.2.3 Sistemas de abastecimiento de agua mixto ... 26

2.2.3 Fuentes de suministro de agua ... 29

2.2.4 Conexión domiciliaria ... 29

2.2.4.1 Selección de los medidores ... 30

2.2.5 Medidores de agua ... 31

2.3. Marco conceptual ... 33

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Bach. - Enrique Ticona Avendaño - Jhon Cesar Venegas Ramos

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CAPÍTULO III ... 35

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ... 35

3.1 Hipótesis General ... 35

3.2 Hipótesis Específicas ... 35

3.3 Identificación de Variables ... 36

3.4 Diseño de la Investigación ... 37

3.4.1 Tipo de estudio... 37

3.4.2 Población y muestra ... 37

3.4.3 Datos generales ... 37

3.4.3.1 Ubicación geográfica ... 37

3.4.3.2 Ubicación política ... 38

3.4.4 Memoria descriptiva del proyecto ... 39

3.4.4.1 Descripción del proyecto ... 39

2.4.4.1.1 Del terreno ... 39

2.4.4.1.2 Área de construcción y distribución por niveles ... 39

2.4.4.1.3 Instalaciones sanitarias ... 40

3.5 Materiales y accesorios para instalaciones sanitarias. ... 40

3.5.1 Ubicación de los servicios ... 40

3.5.2 Materiales para instalaciones sanitarias ... 41

3.5.3 Consideraciones para el diseño de instalaciones sanitarias ... 49

3.5.4 Grafica de las redes de agua ... 51

CAPÍTULO IV ... 52

DESARROLLO Y RESULTADOS ... 52

4.1 Número mínimo de aparatos sanitarios ... 52

4.1.1 Resumen del número requerido de aparatos sanitario ... 55

4.2. Dotación ... 56

4.3 Diseño de tanque cisterna y tanque elevado ... 58

4.3.1 Parámetros de diseño ... 60

4.3.1.1 Capacidad requerida ... 60

4.3.1.2 Dimensionamiento de la cisterna y del tanque elevado ... 61

4.3.3 Ubicación ... 61

4.3.3.1 Ubicaciones de la cisterna ... 62

4.3.3.2 Ubicacióndel tanque elevado ... 62

4.3.4 Aspectos constructivos ... 63

4.3.5 Aspectos sanitarios ... 63

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4.3.5.2 Tubos de ventilación ... 64

4.3.5.3 Reboses de tanque de almacenamiento ... 64

4.3.6 Capacidad de almacenamiento de agua contra incendio ... 65

4.3.7 Cálculo del volumen de la cisterna ... 66

4.3.8 Cálculo del volumen del tanque elevado ... 67

4.3.9 Dimensionamiento del tanque elevado y cisterna ... 68

4.3.10 Resumen del dimensionamiento del tanque elevado y cisterna ... 69

4.4. Cálculo de tubería de alimentación de la red pública hasta la cisterna ... 70

4.4.1 Cálculo de gasto de entrada ... 71

4.4.2 Cálculo dela carga disponible ... 72

4.4.3 Selección del medidor ... 72

4.4.3 Selección del diámetro de la tubería de alimentación ... 73

4.5. Dimensionamiento de la tubería de impulsión, succión y cálculo de la potencia de la bomba ... 76

4.5.1. Dimensionamiento de la tubería de impulsión y succión ... 78

4.5.1.1Gasto de tubería de impulsión ... 81

4.5.1.2Calculo del caudal de impulsión ... 81

4.5.1.3Elección de la tubería de impulsión ... 82

4.5.1.4Elección de la tubería de succión ... 82

4.5.2. Calculo de la potencia de la bomba ... 82

4.5.3. Resumen del dimensionamiento de la tubería de impulsión, succión y cálculo de la potencia de la bomba ... 85

4.6. Calculo de redes interiores de distribución de agua fría ... 85

CONTRASTACIÓN DE HIPÓTESIS ... 91

5.1. Desarrollo ... 91

5.1.1 Primera etapa ... 91

5.1.2 Segunda etapa ... 95

5.1.3 Tercera etapa ... 98

5.1.4 Cuarta etapa ... 101

5.2 Resumen ... 104

CONCLUSIONES Y RECOMEDACIONES ... 105

BIBLIOGRAFÍA ... 108

ANEXOS ... 109

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ÍNDICE DE TABLAS

T

Tabla 1 Abaco de medidores ... 31

Tabla 2 Tuberías y conexiones de PVC (clase 15) ... 45

Tabla 3Tuberías y conexiones de PVC (clase 10). ... 46

Tabla 4Tuberías y conexiones de PVC (clase 7.5) ... 47

Tabla 5Tuberías y conexiones de PVC (clase 5) ... 47

Tabla 6Empalmes y enroscados de PVC ... 48

Tabla 7PVC clase liviana ... 49

Tabla 8PVC clase pesada ... 49

Tabla 9 Dotación - servicios sanitarios (trabajadores)... 53

Tabla 10 Dotación - servicios sanitarios (publico) ... 54

Tabla 11 Resumen de aparatos sanitarios - 1er piso ... 55

Tabla 12 Resumen de aparatos sanitarios en el Restaurant... 55

Tabla 13 Resumen de aparatos sanitarios del 1ro al 5to nivel ... 56

Tabla 14 Dotación de agua para el Restaurant ... 57

Tabla 15 Dotación de agua para hospedajes ... 57

Tabla 16 Dotación de agua para lavanderías ... 57

Tabla 17 Resumen de cálculo de dotaciones ... 58

Tabla 18 Diámetro del tubo de rebose ... 65

Tabla 19Dimensionamiento del tanque elevado y cisterna ... 70

Tabla 20Perdidas por accesorios ... 74

Tabla 21Ejemplo (cálculo de hf y v en tramo 01) ... 76

Tabla 22Ejemplo (resumen en tramo 01) ... 76

Tabla 23 Método numérico. ... 81

Tabla 24 Resumen (impulsión, succión y potencia de la bomba) ... 85

Tabla 25 Unidades de gasto para el cálculo de las tuberias de distribucion de agua en los edificios (aparatos de uso público) ... 86

Tabla 26 Unidades de gasto para el cálculo de las tuberias de distribucion de agua en los edificios (aparatos de uso privado) ... 87

Tabla 27 Gastos probables para aplicación del metodo hunter ... 88

Tabla 28 Velocidades máximas según diámetros de tuberías ... 89

Tabla 29 Resumen de cálculo de dotaciones – INF. UNA ... 93

Tabla 30 Dimensinamiento del tanque elevado y cisterna – INF. UNA ... 93

Tabla 31 Cálculo de la tuberia de alimentacion – INF. UNA ... 94

Tabla 32 Diametro de la tuberia de impulsión, succión y potencia de la bomba – INF. UNA ... 94

Tabla 33 Tuberia de alimentación de la red publica hasta el cisterna ... 98

Tabla 34 Cuadro LIMA - COMAS ... 99

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ÍNDICE DE FIGURAS

FIGURA 1 Esquema del sistema indirecto ... 18

FIGURA 2 Esquema del sistema indirecto tanque elevado ... 21

FIGURA 3 Esquema de sistema indirecto cisterna - tanque elevado ... 23

FIGURA 4 Esquema del sistema indirecto cisterna - equipo de presurización ... 25

FIGURA 5 Sistema mixto cisterna equipo de bombeo y tanque elevado (alimentación de agua directa y por gravedad) ... 27

FIGURA 6 Tanque elevado a diferente altura tipo 1 ... 28

FIGURA 7 Tanque elevado a diferente altura tipo 2 ... 28

FIGURA 8 ubicación geográfica ... 38

FIGURA 9 Ejemplo de isometría ... 51

FIGURA 10 Tapa sanitaria ... 64

FIGURA 11 Grafico PUNO - CHUCUITO ... 101

FIGURA 12 Grafico LIMA - COMAS ... 102

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RESUMEN:

El presente trabajo, se realizó analizando el procedimiento de diseño del sistema

de abastecimiento de agua en el cual se usó los factores de mayor incidencia como

la presión de la red pública, formas y distribución de la edificación, para optar por

un diseño que contemple las características de eficiencia y funcionalidad, el

desarrollo del sistema de abastecimiento cumple con las especificaciones

establecidas en las normas técnicas en este caso el reglamento nacional de

edificaciones por lo que se evaluó el punto más desfavorable de presión mínima

de agua que debe tener cada aparato sanitario, siendo el más alejado

horizontalmente con respecto al tanque elevado, para luego calcular las unidades

HUNTER (UG) estas obtenidas del plano isométrico.

Posterior mente se recopilo los datos establecidos en la tabla de gastos probables

asumiendo una velocidad prudente de acuerdo al diseño del HOTEL-

RESTAURANT para el cálculo de diámetro de tubería al que se le dará la

denominación diámetro deducido, se llegara a asumir diámetros conocidos o

comerciales que existen el mercado luego se calcula la velocidad real de flujo en la

tubería, para el que se dio uso del plano isométrico con la finalidad de obtener la

longitud real.

Una vez calculada la longitud real se procede al cálculo de pérdidas por accesorios,

coeficiente de fricción, número de Reynolds, perdidas de carga por fricción según

Darcy Waisbach para finalizar el análisis y cálculo se opta por una presión inicial de

salida que establece el reglamento nacional de edificaciones para obtener la

presión final de salida en cada punto de salida en cada tramo de la edificación.

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TESIS: “DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO INDIRECTO DE AGUA POTABLE POR BOMBEO EN EDIFICACIONES”

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CAPÍTULO I

GENERALIDADES

I. Introducción

El hombre para su supervivencia requiere de los elementos vitales como el aire,

agua, alimentos, vestimenta y techo dentro de estos elementos primordiales, el

agua debe cumplir ciertas características físico químico y bacteriológico, los

cuales no deben afectar al organismo del hombre que pueden dar origen a las

enfermedades como las gastroenteritis, hepatitis, cólera entre otros por consumo

de aguas contaminadas. La salud en el ser humano es el pilar fundamental de

su vida ya que le permite desarrollar y aprovechar sus facultades físicas y

mentales para mejorar su productividad en todas las actividades que realiza y

alcanzar un mejor nivel de vida. (Gimeno, 1995) (Castillo, 2004)

La construcción de una edificación supone varias etapas: adquisición o

regularización de la propiedad del terreno; anteproyecto arquitectónico; proyecto

definitivo de arquitectura y especialidades (Estructuras, instalaciones sanitarias,

eléctricas, electromecánicas y especiales) y construcción propiamente dicha.

(Gimeno, 1995) (Castillo, 2004)

El hombre tiene tendencia de elevar el nivel de vida, para lo cual es necesario

realizar el planteamiento y diseño de la instalación sanitaria más adecuada,

como el sistema de abastecimiento de agua potable, que considera el suministro

de agua fría y agua caliente, de las características adecuadas al uso que se le

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TESIS: “DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO INDIRECTO DE AGUA POTABLE POR BOMBEO EN EDIFICACIONES”

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industriales que considera la recolección, tratamiento y disposición de las aguas

residuales y el sistema de ventilación, etc. (Pérez, 2005)

Para realizar el diseño de la red de abastecimiento de agua potable (Suministro

de agua fría), que comprende el cálculo de la perdida de carga disponible, la

perdida de carga por tramos considerando los accesorios, el cálculo de las

presiones de salida, tiene como requisitos:

Conocer la presión de la red pública, la presión mínima de salida, las velocidades

máximas permisibles por cada tubería y las diferencias de altura, entre otros.

Conociendo estos datos se lograra un correcto dimensionamiento de las tuberías

y accesorios de la vivienda, como se verá en el presente trabajo de investigación,

se basa en el método más utilizado para el cálculo de las redes de distribución

interior de agua, que es el denominado Método de los gastos probables, creado

por Roy B. Hunter, que consiste en asegurar a cada aparato sanitario un numero

de "unidades de gasto" determinadas experimentalmente. (Gimeno, 1995)

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1.2 Planteamiento del problema

1.2.1. Descripción del problema

El presente trabajo se desarrolla viendo la necesidad de no contar con

suficiente agua las 24 horas del día, el problema es frecuente en la ciudad

de Puno y que la demanda poblacional va en aumento cada día en día,

es por tal motivo planteamos un diseño efectivo y funcional del

Abastecimiento de agua en una Edificación del distrito de CHUCUITO en

la ciudad de PUNO

El sistema está destinado para cualquier tipo de edificaciones de cualquier

zona de nuestra región PUNO.

El diseño del sistema de abastecimiento comprenderá de un

procedimiento, diseño y cálculo minucioso del diseño del sistema de

abastecimiento de agua potable en edificaciones lo que será un aporte

significativo para los sistemas de abastecimiento de agua potable en las

edificaciones en adelante para nuestra región, generalmente en

edificaciones de extensa área como hoteles, restaurantes Etc.

1.2.2. Formulación del problema

La formulación del problema de investigación del presente proyecto está

dada por la siguiente interrogante:

¿Cuáles son las características que influyen en el procedimiento y cálculo

de diseño del sistema de abastecimiento indirecto por bombeo en Hotel-

restaurant para que el diseño contemple una buena funcionalidad y

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1.2.3. Formulación de los problemas específicos

La formulación de los problemas específicos del presente proyecto están dadas

por las siguientes interrogantes:

¿Cómo debe de realizarse el procedimiento de diseño del sistema de

abastecimiento de agua potable para su eficiencia y funcionalidad durante las

24 horas del día?

¿Qué factores influyen en el procedimiento de diseño para una óptima

funcionalidad del sistema de abastecimiento indirecto de agua potable por

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1.3. Objetivos

1.3.1. Objetivo General

 Realizar el procedimiento de diseño y cálculo del sistema de abastecimiento indirecto por bombeo en una edificación Hotel

Restaurante que comprenda las particularidades de funcionalidad y

eficiencia.

1.3.2. Objetivos Específicos

 Realizar el procedimiento de diseño del Sistema de Abastecimiento de agua potable ya sea directo o indirecto de (Suministro de agua fría).

 Evaluar los factores que influyen en el procedimiento de diseño del Sistema de Abastecimiento de agua potable en una Edificación.

1.4. Justificación De La Investigación:

¿Por qué se debe realizar esta investigación?

Porque este trabajo de investigación se centra en el desarrollo del diseño de

la Red de Distribución de agua potable (Suministro de agua fría) por el

Sistema Indirecto (Cisterna, Equipo de bombeo y Tanque elevado), con

ella cumplir con una de las necesidades básicas de los habitantes -

huéspedes del Hotel Restaurante, de ser abastecidos con tal servicio

básico durante el día. Las instalaciones de agua fría estudiadas en este

caso, son del tipo domiciliario, donde se consideran aparatos sanitarios

de uso privado, las cuales deben cumplir con las exigencias de

Habitabilidad, funcionalidad, durabilidad y economía en todo el Hotel -

Restaurant.

Para realizar el diseño se examinó y concordó con la Norma IS.010

"Instalaciones Sanitarias para edificaciones" contenida en el acápite III.3

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CAPÍTULO II

MARCO REFERENCIAL

2.1. Antecedentes:

Es frecuente que en el caso de un diseño de un sistema de abastecimiento de

agua potable, tanto directo, como indirecto, existan diferentes factores que

influyen en el cálculo de presiones de agua en los diferentes puntos de salida.

El procedimiento de cálculo del sistema de abasteciendo de agua usa los

métodos aplicados de sistemas directos, indirectos y mixtos en el que se

desarrolló el método indirecto tomando como antecedentes del problema de la

investigación los siguientes informes, tesis y textos entre los más importantes

figuran:

Informe técnico diseño del sistema de abastecimiento indirecto por

bombeo en edificaciones, (2009), Universidad Nacional del Altiplano

(UNA).

Nos presenta el informe en donde se desarrolla el sistema de abastecimiento

de agua potable por bombeo en una edificación destinada a un HOTEL -

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Ubicación del proyecto:

Región : Lima

Departamento : Lima

Provincia : Lima

Distrito : Comas

Descripción del proyecto

El proyecto está destinado a uso de HOSTAL RESTAURANTE, tiene un área

de diseño de construcción de 2,041.93 m2 con una distribución realizada por

niveles en: Semisótano Medio nivel (02 oficinas), Primer Piso, del 2do al 5to

Piso (Típico) y azotea.

Sistema de agua potable

El diseño cuenta con un Tanque Cisterna de 39.7 m3 de capacidad, el cual es

alimentado por una tubería de Ø 1" desde la red pública y una tubería de

succión de Ø 2", el Tanque elevado de capacidad de 19.4 m3 es alimentado

con la tubería de impulsión de Ø 1 1/2", y el sistema es alimentado por Tanque

elevado, con tuberías PVC que van desde Ø 2" hasta Ø 3/4", Para la

distribución a interiores se utilizara tuberías PVC de Ø 1", 3/4" y 1/2"

respectivamente, accesorios de PVC en la red de distribución y tubería PVC Ø

1/2" en los puntos de salida de agua. Además la red de distribución en

interiores, llevara válvulas de compuerta de bronce.

ÁREA DE CONSTRUCCIÓN Y DISTRIBUCIÓN POR NIVELES

SUB SÓTANO

Área de construcción: 275.36 m2

01 Garaje y Pista de Maniobras

01 Cuarto de limpieza

01 Deposito Hall

PRIMER PISO -MEDIO NIVEL

Área de construcción: 349.77 m2

01 Lavandería

01 Área de Mesas (Restaurant)

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01 Tocador

02 Servicios Higiénicos Clientes (Damas y Varones)

02 Servicios Higiénicos Empleados (Damas y Varones)

01 Cocina y Atención

01 Circulación Horizontal

01 Oficina de Transportes

01 Oficina y Descanso

SEGUNDO AL QUINTO PISO (TÍPICO)

Área de construcción: 343.5 m2

14 Habitaciones por Nivel

14 Servicios Higiénicos por Nivel

AZOTEA

Área de construcción: 42.60 m2

01 Lavandería

Total área de diseño de construcción: 2041.93 m2

Total área de diseño de construcción: 44.901 m3

 RESUMEN DEL DIMENSIONAMIENTO DEL TANQUE ELEVADO Y

CISTERNA

En mención al diseño de tanque cisterna concibe las dimensiones de

longitud (L) 6.00m, ancho (A) 2.50m. Y una altura (H) 2.25m.

El tanque elevado concibe las dimensiones de longitud (L) 3.00m, ancho

(A) 3.00m y una altura (H) 1.45m.

 RESUMEN DEL CÁLCULO DE TUBERÍA ALIMENTACIÓN DE LA RED

PÚBLICA HASTA CISTERNA

Donde el diámetro de medidor es de 1pulgada (1``) y el diámetro de

tubería de alimentación es de 1pulgada (1``)

 RESUMEN DEL DIMENSIONAMIENTO DE LA TUBERÍA DE

IMPULSIÓN, SUCCIÓN Y CÁLCULO DE LA POTENCIA DE LA BOMBA

Diámetro de la tubería de impulsión es de 1 ½``

Diámetro de la tubería de succión es de 2``

Potencia de la bomba 1HP

Resumen del cuadro de la red principal y distribución de SS.HH. del

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TESIS: “DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO INDIRECTO DE AGUA POTABLE POR BOMBEO EN EDIFICACIONES”

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Ing. Enrique Gimeno Blasco 1995 segunda edición instalaciones

sanitarias en edificaciones edit. Capítulo de Ing. sanitario, concejo

departamental de lima colegio de Ing. del Perú.

El autor mantiene que durante experiencia del autor en sus 50 años de vida

profesional Las Instalaciones Sanitarias interiores para un edificio requieren de

los proyectistas un cuidadoso y estudiado diseño, a fin de lograr los siguientes

objetivos:

 Dar un adecuado sistema de agua en lo referente a calidad y cantidad.

 Protección de la salud de las personas y de la propiedad.

 Eliminar las aguas servidas, bien mediante su conexión a la red pública o a un método sanitario de eliminación.

Estas tres consideraciones motivan a que se vean en la necesidad de estudiar

y desafiar cada proyecto en forma particular, dando soluciones que permitan

una ejecución del proyecto en forma satisfactoria y aún más luego de

construidas que estas instalaciones funcionen y se mantengan en forma

adecuada cumpliendo con las funciones para la cual fueron diseñadas.

Las instalaciones sanitarias de un edificio, en forma general incluyen las líneas

de distribución de agua (agua fría, agua caliente, para combatir incendios, para

industrias, recreación, etc.), los aparatos sanitarios, las tuberías de desagüe y

ventilaci6n, las de drenaje de agua de lluvia, así como equipos que

complementen.

Luis castillo Ancelmi (2004) primera edición “instalaciones sanitarias para edificaciones – diseño” edit. Universitaria imprenta UNI.

El autor sostiene que frecuentemente las instalaciones sanitarias para las

edificaciones son consideradas como simples sistemas conformados por un

conjunto de tuberías, accesorios, equipos, y otros elementos, que tienen por

finalidad conducir fluidos para ser utilizados en las edificaciones y residuos para

extraerlos de las mismas, Sin embargo el objetivo fundamental de las

instalaciones sanitarias en las edificaciones es contribuir a preservar al hombre

de enfermedades y a mantener la salud humana en óptimas condiciones en el

trascurso del quehacer diario, facilitando los buenos hábitos de higiene,

limpieza y evitando el contacto con los residuos contaminantes, Este concepto

(21)

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11

fundamentales para dotar a las edificaciones de instalaciones adecuadas y

eficientes.

El desarrollo del “diseño” contiene los fundamentos básicos para diseñar los

principales sistemas que conforman las instalaciones sanitarias, basadas en

métodos racionales utilizados en nuestro medio y una serie de conceptos,

recomendaciones y comentarios rescatados de la experiencia propia.

2.2. Marco Teórico (Revisión Bibliográfica)

2.2.1 Sistemas para instalaciones sanitarias interiores de agua en edificios.

2.2.1.1 Introducción:

El agua existe en sus tres estados, solido, líquido y gaseoso. Es

incolora, inodora e insípida. Es un compuesto de gran estabilidad, un

solvente excelente y una gran fuente de energía. La gran estabilidad

del agua y la gran energía que se necesita para romperla, se debe a

su estructura molecular. La molécula de agua está formada por un

átomo de oxígeno y dos moléculas de hidrogeno. Cuando se congela

se expande en vez de contraerse como o hacen las otras sustancias

y en estado sólido pesa menos que en estado líquido, contrario a toda

otra sustancia. (Pérez, 2005) (Castillo, 2004)

Hay una cantidad Fija de agua en el planeta cercana a 1.4 mil millones

de kilómetros cúbicos que no se puede aumentar o disminuir. El

97,5% es el agua salada de los océanos. Del 2.5% restante que es

agua dulce, casi el 70% está bloqueada en los témpanos y glaciales

polares y el 29% esta almacenada en las profundidades de la tierra.

Por lo tanto, menos del 1% del 2.5%> está en ríos, lagos, pantanos,

el suelo, embalses, la atmosfera, organismos vivos e inanimados. No

obstante, aunque parezca increíble ese pequeño porcentaje equivale

a 136.000 kilómetros cúbicos. (Castillo, 2004).

La estrecha relación del agua con la salud y el desarrollo, se da a

través de sus diferentes usos que se puede resumir en:

(22)

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 Uso Agrícola

 Uso Industrial.

A nivel mundial, la agricultura con aproximadamente un 65%,

constituye el más grande usuario del agua, le sigue la industria con

aproximadamente un 27% y el uso doméstico representa

aproximadamente un 8%. (Castillo, 2004)(Pérez, 2005)

Cada uno de estos usos del agua es tan importante que deben

analizarse considerando los factores de cantidad, calidad,

continuidad, costo y sobre todo disponibilidad, sin descuidar los

aspectos de preservación y conservación de los recursos hídricos.

(Gimeno, 1995)

El agua para consumo humano o domestico; El término "consumo

humano, tiene su origen con la aparición del hombre ya que uno de

los elementos principales para su existencia fue el agua como

alimento y medio de aseo Cuando el-hombre decide vivir en grupo y

bajo techo aparecen otras actividades como a preparación de

alimentos, lavado de ropa y utensilios, construcción, etc., apareciendo

el término "domestico" (Castillo, 2004) (Pérez, 2005)

Actualmente se utiliza el término consumo humano para referirse al

agua con la calidad necesaria para ser consumida como bebida y para

preparación de alimentos. Sin embargo el crecimiento y la evolución

de las poblaciones y ciudades con sus industrias, actividades

agrícolas modernas, etc., ha hecho que para suministrar el agua a las

edificaciones, se deba pensar en varios aspectos como calidad,

cantidad. Cobertura. Continuidad, costo y disponibilidad, a fin de

proyectar y construirlos sistemas que garanticen un servicio

adecuado. (Castillo, 2004) (Pérez, 2005)

Si bien todos estos parámetros tienen importancia y deben cumplirse

para considerar que el servicio es eficiente, el aspecto de calidad es

fundamental, debiendo cumplir con las Normas (Castillo, 2004)

(Pérez, 2005)

De Calidad vigentes sobre todo lo relacionado con la calidad

(23)

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Si el agua potable para una edificación es entregada por una Empresa

Prestadora de Servicios, la responsabilidad de su calidad es de esta

Empresa, pero cuando la edificación debe contar con fuente propia, la

responsabilidad de la calidad es del propietario. La Empresa o el

propietario están sujetos al control de calidad por la Autoridad

competente. (Castillo, 2004)

Tanto la Empresa Prestadora como el propietario a través del

proyectista, deberá preocuparse de verificar la calidad del agua con

los análisis físico químico y bacteriológico de la fuente y de ser

necesario realizar el tratamiento adecuado de acuerdo a las normas

vigentes para cumplir con las Normas de calidad de agua vigentes en

el País. (Castillo, 2004)

Las diferentes actividades que el hombre realiza en las edificaciones

generan un requerimiento de agua de acuerdo a la actividad y uso.

Este requerimiento se refleja en la llamada dotación. (Castillo, 2004)

La dotación de agua para una edificación está relacionada con tres

parámetros la cantidad de agua expresada en unidades de volumen;

el tipo de usuario expresado en habitantes, área u otra unidad y el

tiempo en el cual es consumida esa cantidad de agua. Las dotaciones

mínimas están establecidas en las normas de diseño vigentes.

(Castillo, 2004)

Los habitantes de una edificación consumen una cantidad de agua en

un tiempo determinado que por razones de repetición de hábitos se

considera un día. A este concepto se denomina consumo diario.

(Castillo, 2004) (Pérez, 2005)

Como el consumo es variable durante el día debido a que el agua se

utiliza en cantidades variables en diferentes momentos se establece

el concepto de demanda y demanda máxima cuando esta es la mayor.

Si esta demanda la relacionamos con la simultaneidad de uso de los

aparatos sanitarios, establecemos el concepto de máxima demanda

(24)

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2.2.1.2 Aspectos generales

Las Instalaciones Sanitarias Interiores para un edificio requieren de

un cuidadoso y estudiado diseño, a fin de lograr los siguientes

objetivos:

a) Dar un adecuado sistema de agua en lo referente a calidad y

cantidad.

b) Protección de la salud de las personas y de la propiedad.

c) Eliminar las aguas servidas, bien mediante su conexión a la red

pública o a un método sanitario de eliminación.

Estas consideraciones implican la necesidad de estudiar y diseñar

cada proyecto en forma individual o particular, dando soluciones que

permitan una ejecución del proyecto en forma satisfactoria y más aún,

luego de construidas estas instalaciones funcionen y se mantengan

en forma adecuada cumpliendo con las funciones para la cual fueron

diseñadas. (Gimeno, 1995) (Pérez, 2005).

Las instalaciones sanitarias de un edificio, en forma general incluyen

las líneas de distribución de agua (agua fría, agua caliente, para

combatir incendios, para industrias, recreación, etc.), los aparatos

sanitarios, las tuberías de desagüe y ventilación, las de drenaje de

agua de lluvia, así como equipos complementarios. (Gimeno, 1995).

El abastecimiento de agua y el desagüe se complementan, siendo el

agua necesaria para el lavado de los aparatos sanitarios y para el

transporte de los desechos sólidos por las tuberías de desagüe o

drenaje. (Blasco, 1995) (Pérez, 2005).

Los aparatos sanitarios son el terminal del sistema de desagüe. El

número y tipo de los aparatos sanitarios y su uso privado o público

determinan el diámetro de las tuberías de agua y desagüé,

dependiendo su tipo y elección por lo general del propietario del

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2.2.1.3 Partes que consta

Los sistemas de agua para edificios son variables y dependen de los

facto res siguientes: Presión en la red pública de agua o fuente de

abastecimiento, tipo de edificio, tipos de aparatos sanitarios a ser

conectados, forma y altura del edificio, etc.

Los sistemas de desagüe o drenaje van siempre unidos al sistema de

ventilación del drenaje. (Gimeno, 1995) (Castillo, 2004).

De manera general se puede mencionar como partes de las

Instalaciones Sanitarias las siguientes:

 Toma domiciliaria de la red o fuente

 Tubería de aducción - medidor a cisterna

 Cisterna

 Equipo de bombeo (centrifuga, de velocidad variable, de velocidad constante, tanque de presión, etc.).

 Tubería de impulsión

 Tanque elevado

 Red de Distribución de Agua

 Aparatos sanitarios

 Redes de Desagüe y Ventilación

 Colector de Desagüé

 Conexión del Desagüé a Red Pública o sistema individual de disposición

 Sistema de agua caliente

 Productor de agua caliente

 Redes de agua caliente

 Desagüé Pluviales

 Agua contra incendios (para edificios de más de 15 m. de altura)

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2.2.2 Sistemas de abastecimiento de agua alternativas de diseño.

El objetivo y la función de un sistema de abastecimiento de agua para una

edificación es suministrar al usuario agua de buena calidad apta para

consumo humano u otros usos, en cantidad suficiente, con una presión

adecuada y durante las 24 horas del día a través de los aparatos

sanitarios, artefactos y equipos conectados a los puntos de salida

necesarios. (Gimeno, 1995) (Castillo, 2004) (Pérez, 2005)

Para lograr el objetivo será necesario estudiar las características de la

edificación y sus requerimientos y plantear el sistema más eficiente y

económico. (Gimeno, 1995)

El diseño del sistema de abastecimiento de agua de un edificio depende

de los siguientes factores:

 Presión de agua en la red publica

 Altura y forma del edifico y

 Presiones interiores necesarias

De aquí que cualquier método que se emplee puede ser: Directo,

Indirecto y Mixto combinado. (Gimeno, 1995) (Castillo, 2004) (Pérez,

2005)

2.2.2.1 Sistema de abastecimiento de agua directo:

Llamado así porque el agua potable es utilizada directamente del

sistema público, previa factibilidad otorgada por la empresa o ente

administrador, o de la fuente propia con la presión y el caudal

necesarios. Esto significa que para optar por este sistema, deberá

verificarse que se cumplan las dos condiciones (caudal y presión

necesarios), durante las 24 horas del día. (Castillo, 2004) (Pérez,

2005)

El sistema propiamente dicho consta de una red de distribución que

se inicia en la conexión domiciliaria, en el límite propiedad y termina

en cada uno de los puntos de salida instalados para conectar los

aparatos sanitarios o artefactos y equipos con necesidad de agua.

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Para el caso de utilizar la red pública de la ciudad el nexo entre esta

y la red de distribución (Gimeno, 1995) (Castillo, 2004) (Pérez, 2005)

Mencionada es una conexión domiciliaria que incluye generalmente

un sistema de micro medición y que es administrada por el

concesionario. (Gimeno, 1995) (Castillo, 2004) (Pérez, 2005)

Se presenta este caso cuando la red pública es suficiente para servir

a todos puntos de consumo a cualquier hora del día. El suministro de

la red pública debe ser permanente y abastecer directamente toda la

instalación interna. (Gimeno, 1995) (Castillo, 2004)

A. Ventajas:

 No hay contacto del agua con el medio ambiente, no existiendo por lo tanto puntos de posible contaminación.

 Bajo costo inicial y de operación y mantenimiento.

 Posibilidad de medición do los caudales de consumo. Con más exactitud.

 No utiliza equipos.

B. Desventajas:

 No hay almacenamiento de agua en caso de

paralización del suministro de agua.

 Abastecen solo edificios de baja altura (2 a 3 pisos) por lo general.

 Necesidad de grandes diámetros de tubería para grandes instalaciones.

 Posibilidad de que las variaciones horarias afecten el abastecimiento en los puntos de consumo más elevado.

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FIGURA Nº 1

Esquema del sistema indirecto

(ELABORACIÓN PROPIA, 2015)

2.2.2.2 Sistemas de abastecimiento de agua indirecto:

Si no se cumplen las dos condiciones para utilizar el sistema directo,

es decir si la red pública no garantiza el caudal y presión necesarias

para que un sistema directo funcione correctamente durante las 24

horas del día, es decir no es suficiente para dar servicio a los

artefactos sanitarios de los niveles más altos, es necesario recurrir a

otro sistema que permita se cumplan con las condiciones para un

eficiente servicio, se hace necesario que la red pública suministre

agua a reservorios domiciliarios (cisternas y tanques elevados) y de

estos se abastece por bombeo o gravedad a todo el sistema. (Gimeno,

1995)

RED PUBLICA MEDIDOR PRESION MINIMA EN LA RED

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Normalmente los sistemas públicos de abastecimiento de agua

potable están diseñados con la capacidad y caudal para cubrir las

demandas de la ciudad incluyendo su expansión; y con presiones

máximas y mínimas y variables entre horas de máxima y mínima

demanda. (Gimeno, 1995)

A. Ventajas:

 Existe reserva de agua para el caso de interrupción del servicio.

 Presión constante y razonable en cualquier punto de la red interior.

 Elimina las sifonales, por la separación de la red interna de la externa por los reservorios domiciliarios.

 Las presiones en las redes de agua caliente son más constantes.

B. Desventajas:

 Mayores posibilidades de contaminación del agua dentro del edificio.

 Requieren de equipo de bombeo.

 Mayor costo de construcción y mantenimiento. En este sistema se pueden presentar los siguientes casos:

2.2.2.2.1 Tanque elevado por alimentación directa:

En el presente caso se utiliza un tanque elevado con capacidad para

el 100% del consumo diario y en una cola que permita dar la presión

o carga suficiente para el sistema suministrado por gravedad. Para

ello será necesario verificar que la presión en la red pública por lo

menos en las horas de mínimo consumo sea suficiente para permitir

el llenado del tanque y cuyo volumen se pueda utilizar en las horas de

máximo consumo. (Gimeno, 1995) (Castillo, 2004)

Este sistema consta básicamente de una tubería de alimentación que

se inicia en la conexión domiciliaria y que termina en el tanque

elevado, permitiendo su llenado; un tanque elevado con la capacidad

y altura referidos anteriormente y una red de distribución que se inicia

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para conectar tos aparatos sanitarios, artefactos o equipos con

necesidad de agua. Por lo general las horas de mínimo consumo son

entre 24.00 horas y las 05.00 a.m. durante las que debe llenarse el

tanque elevado. (Gimeno, 1995) (Castillo, 2004)

A. Ventajas:

 Garantiza el volumen y la presión para el sistema.

 No es necesario uso de equipos de elevación (Equipo de bombeo).

B. Desventajas:

 Tiene un punto de contacto del agua con el medio ambiente posibilitando su contaminación, siendo

necesario limpieza y desinfección periódica.

 Mayor costo inicial que el sistema directo

 Mayor costo de operación y mantenimiento.

El tanque elevado no llegue a llenarse por variación de presiones en

la red pública o que la demanda real sea mayor que la estimada y que

el tanque se vacía antes del tiempo considerado. (Gimeno, 1995)

(Castillo, 2004)

Para evitar esto necesario un estudio adecuado de la dotación o bien

una sobre estimación de la capacidad del tanque elevado, lo que no

resulta no económico y el incremento del peso muerto sobre la

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FIGURA Nº 2

Esquema del sistema indirecto tanque elevado.

(ELABORACIÓN PROPIA, 2015)

RED PUBLICA MEDIDOR PRESION MINIMA EN LA RED

RED DE DISTRIBUCION

T. EL EVADO

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2.2.2.2.2 Cisterna equipo de bombeo y tanque elevado:

Si el sistema público de abastecimiento de agua potable no satisface

la presión necesaria para un sistema directo o para llenar un tanque

elevado en las horas de mínimo consumo, será necesario crear las

condiciones para que el sistema de la edificación funcione

eficientemente. (Castillo, 2004) (Pérez, 2005)

Ello obliga a utilizar un sistema que considere un depósito de

almacenamiento en la parte inferior de la edificación, llamada

comúnmente cisterna, el que se llena con la presión de la red pública

y un tanque elevado para dar la carga o presión necesaria al sistema

suministrada por gravedad a la red de agua interior y regular el

consumo. (Castillo, 2004) (Pérez, 2005)

Este sistema está conformado por una tubería de alimentación que se

inicia en la conexión domiciliaria y termina en la cisterna y que

conduce el caudal necesario para llenarla generalmente en las horas

de mínimo consumo; una cisterna de almacenamiento con una

capacidad mínima, de acuerdo a la norma vigente, equivalente al 75%

del consumo diario; un equipo de bombeo para elevar el agua de la

cisterna al tanque elevado a través de una tubería de succión y una

de impulsión o elevación; un tanque elevado con una capacidad

mínima equivalente a un tercio del consumo diario y una red de

distribución que se inicia en el tanque elevado y termina en cada uno

de los puntos de salida para conectar los aparatos sanitarios,

artefactos y equipos con necesidad de agua. (Castillo, 2004) (Pérez,

2005)

A. Ventajas

 Mantiene un volumen de almacenamiento y regulación

que permite una cierta independencia del sistema

público.

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B. Desventajas

 Tiene dos puntos de contacto con el ambiente posibilitando contaminación.

 Mayor costo inicial y de operación y mantenimiento

FIGURA Nº 3

Esquema de sistema indirecto cisterna – tanque elevado

(FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA, 2015)

RED PUBLICA MEDIDOR PRESION MINIMA EN LA RED

RED DE DISTRIBUCION T. ELEVADO

TUB.DE IMPULSION

ELECTROOMBA

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2.2.2.2.3 Cisterna y equipo de presurización:

Cuando por razones de carácter Arquitectónico o da a requerir

presiones de salida mayores a las que se puedan conseguir con un

tanque elevado adecuado a la volumétrica de la edificación, será

necesario obviar el tanque elevado y utilizar un equipo de

presurización que suministre el caudal y presión adecuadas al

cisterna. (Gimeno, 1995) (Castillo, 2004)

Este Sistema estará conformado por una tubería de alimentación de

la conexión domiciliaria a la cisterna; una cisterna de almacenamiento

con capacidad mínima equivalente al 100% del consumo diario; un

equipo de presurización (Bomba y un tanque hidroneumático) se

puede hacer este sistema instalándose sobre la cisterna bombas de

velocidad variable o velocidad constante, con equipos de control, que

suministrara el caudal y presión al sistema a través de una tubería de

succión y una red de distribución que se inicia en el equipo y termina

en cada uno de los puntos de salida para conectar los aparatos

sanitarios, artefactos o equipos con necesidad de agua potable.

(Gimeno, 1995) (Castillo, 2004)

Para fines de diseño de la red interior, este sistema es igual al directo

en lo referente al cálculo de las tuberías de la red de distribución.

(Gimeno, 1995) (Castillo, 2004)

Para edificios altos es importante anotar que cuando se usa el sistema

hidroneumático es costoso, por eso no conviene usarlo. (Castillo,

2004)

A. Ventajas

 Mantiene un volumen de almacenamiento que le da una cierta independencia del sistema público.

 Las condiciones de caudal y presión se cumplen constantemente.

 Es posible dar al sistema la presión que sea necesaria.

 Fácil instalación.

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 Evitar los tanques elevados.

B. Desventajas

 Tiene un punto de contacto con el ambiente posibilitando contaminación

 Mayor costo inicial y de operación y mantenimiento.

 Que cuando se interrumpe el fluido eléctrico solo trabaja el hidroneumático poco tiempo, cortándose luego el

servicio.

FIGURA Nº 4

Esquema del sistema indirecto cisterna-equipo de presurizacion

(ELABORACIÓN PROPIA, 2015)

RED PUBLICA MEDIDOR

RED DE DISTRIBUCION

EQUIPO DE PRESURIZACION

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2.2.2.3 Sistemas de abastecimiento de agua mixto:

Cuando las presiones en la red pública lo permitan, los pisos o niveles

inferiores pueden ser alimentados en forma directa y los superiores

en forma indirecta. (Gimeno, 1995)

Este sistema tiene la ventaja de que se requieren capacidades de

cisterna y tanque elevado más pequeñas que en el método indirecto,

lo mismo que las bombas de menor capacidad. (Gimeno, 1995)

Este sistema se emplea también algunas veces para los casos de

redes de incendio.

Alimentadas desde el tanque elevado. (Gimeno, 1995)

NOTA:

En los casos de sistemas alimentados por gravedad en tanque

elevado, es muy frecuente, cuando no se lo pueda dar la altura

necesaria al tanque elevado, que las presiones logradas para los

niveles superiores sean insuficientes para el normal funcionamiento

de los aparatos sanitarios. En estos casos es necesario el uso de un

equipo de bombeo para dar servicio a los últimos dos o tres niveles

como un sistema separado, aunque siempre es necesario que estén

ambos sistemas interconectados para los casos de falta de energía

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FIGURA Nº 5

Sistema mixto cisterna equipo de bombeo y tanque elevado (alimentacion de agua directa y por gravedad)

(ELABORACIÓN PROPIA, 2015)

NOTA:

En los En el caso de edificios altos se emplean el sistema de tanques

elevados a diferentes alturas, bien con bombeo desde la cisterna o

bien de un tanque a otro (Ver figuras N° 6 y N° 7).

RED PUB LICA MEDIDOR

RED DE DISTRIBUCION T. ELEVADO

TUB.DE IMP ULS ION

BOMBA

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FIGURA Nº 6

Tanque elevado a diferente altura tipo 1

(ELABORACIÓN PROPIA, 2015)

FIGURA Nº 7

Tanque elevado a diferente altura tipo 2

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2.2.3 Fuentes de suministro de agua.

Existen dos casos de suministro de agua en edificaciones:

 Cuando estas están ubicadas en áreas que cuentan con redes de suministro de agua potable.

 Cuando están ubicadas en áreas que no cuentan con redes de suministro de agua potable, en cuyo caso las edificaciones se

abastecen directamente de una fuente de agua propia como pozos,

manantiales u otra fuente de suministro.

En el primer caso, la fuente de suministro es la red pública de servicio y el

problema consiste en efectuar una conexión domiciliaria desde la red

pública a la edificación. (Gimeno, 1995)

En el segundo caso, para el suministro de agua a la edificación requiere

un estudio de la fuente en calidad y cantidad, su protección sanitaria y su

conexión a la tubería de aducción de la edificación. (Gimeno, 1995)

2.2.4 Conexión domiciliaria.

Se llama conexión domiciliaria al conjunto de tuberías y accesorios

colocados entre la acometida a la red de distributivo y el límite exterior de

la edificación, donde normalmente es instalado un contador o medidor de

agua. (Gimeno, 1995) (Castillo, 2004)

Si bien la conexión domiciliaria debe ser establecida por la Empresa

prestadora de servicios ya que pasara a ser propiedad o administrada por

ella, se puede incluir en el proyecto, sobre todo para seleccionar el o los

medidores y establecer la perdida de carga que influirá en la presión inicial

a partir de la conexión domiciliaria o en los sistemas de presurización de

las edificaciones. (Gimeno, 1995) (Castillo, 2004)

Los aspectos más importantes que hay que tener en cuenta al seleccionar

el medidor son el estudio de consumo y caudales promedio, máximo y

mínimo; la calidad del agua; la perdida de carga en relación a los caudales

y el tipo de medidor en relación a las características mencionadas y a su

(40)

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Con relación a los caudales, debe analizarse el caudal mínimo a fin de

que el medidor pueda registrar el consumo con el error dentro del campo

de tolerancia y seleccionar el diámetro adecuado del medidor; el caudal

máximo, a fin de no sobredimensionar el medidor y asociarlo con altas

perdidas de carga. (Gimeno, 1995) (Castillo, 2004)

La pérdida de presión producida por el medidor con los diferentes

caudales será importante, va que tendrá influencia en la presión necesaria

para el sistema. (Gimeno, 1995) (Castillo, 2004)

Como vemos la selección del medidor tiene importancia y deberá

realizarse al escoger el sistema a utilizar en la edificación y después de

haber obtenido la factibilidad de servicio del Concesionario a fin de contar

con tos datos básicos para el dimensionamiento y cálculo del sistema.

(Gimeno, 1995) (Castillo, 2004)

De acuerdo con el diámetro y clase de la tubería de la red pública de agua

potable, la acometida puede variar desde una perforación roscada, una te

reductora (Caso diámetros pequeños), una abrazadera de servicio, hasta

un aditamento de hule comprimido o neopreno como el usado en la tubería

de P.V.C. de diámetros mayores. (Gimeno, 1995) (Castillo, 2004)

2.2.4.1 Selección de los medidores:

Para la selección del medidor se hace referencia al Abaco de

medidores (ver Anexo 4), pero como cálculo preliminar se considera

una pérdida del 50% de la carga disponible. (Gimeno, 1995) (Pérez,

2005)

Por ejemplo si la carga disponible H = 15.74 lbs/pulg2, Afectado por

el 50% quedaría como 0.5*15.74 = 7.87 libras/pulg2.

(41)

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TABLA Nº1: Abaco de medidores

DIAMETRO PERDIDA DE CARGA

5/8" 10.5 Libras/Pulg2 (7.15 m)

3/4" 3.8 Libras/Pulg2 (2.66 m)

1" 1.7 Libras/Pulg2 (1.18 m)

(INSTALACIONES SANITARIAS EN EDIFICACIONES, GIMENO, 1995)

Para elegir el diámetro del medidor en nuestro proyecto nos vamos al

Abaco de medidor tipo disco. (ANEXO 04)

Si 1 m.c.a. = 1.42 lbs/pulg2

Como H = 17.9 m. que a su vez es igual 25.598 libras/pulgadas2

H = 50%(25.598) = 12.799 lbs/pulg2

ADEMAS:

GASTOS DE ENTRADA:

𝑄 =𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜

𝑄 =87.809 𝑚3 ∗ 1000 𝑙𝑡𝑠 4 ∗ 3600 𝑠𝑒𝑔

𝑄 = 6.098 𝑙𝑡𝑠 𝑠𝑒𝑔

Si 1 lts/seg =15.60 gal/min

𝑸 = 𝟗𝟔. 𝟓𝟐𝟗 𝑮𝑷𝑴

Luego según el Abaco la selección del medidor, para el presente

proyecto es1’’.

2.2.5 Medidores de agua.

Los medidores son aparatos registradores y totalizadores de gasto. Su

capacidad es variable y se elige de acuerdo con el consumo de la

(42)

TESIS: “DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO INDIRECTO DE AGUA POTABLE POR BOMBEO EN EDIFICACIONES”

Bach. - Enrique Ticona Avendaño - Jhon Cesar Venegas Ramos

Pág.

32

En el caso de que un medidor no sea suficiente se pueden instalar varios

en paralelo.

Se distinguen dos tipos de medidores. (Gimeno, 1995) (Pérez, 2005)

 De volumen

 De velocidad

Ambos consisten en pequeños motores hidráulicos que funcionan a alas

inversas de las bombas y cuyo movimiento es utilizado para accionar una

relojería que totaliza los consumos. El principio de funcionamiento de los

Contadores Volumétricos se basa en el registro del número de veces que

se llena un recipiente de una capacidad determinada (Contadores de

émbolo, de disco, de tornillo). Los contadores de velocidad se basan en el

número de vueltas de una turbina cuya velocidad es proporcional al gasto

(Contadores de turbina, de hélice, de molinete). (Gimeno, 1995)

Los Medidores volumétricos y de velocidad se diferencian en cuanto a su

sensibilidad, que es mayor en los primeros que en los segundos. (Gimeno,

1995)

Por ejemplo, el medidor de volumen es capaz de registrar los pequeños

gastos que, aparte los fraudulentos, se originan por pequeños escapes en

el W.C., por instalaciones poco cuidadas, etc. (Gimeno, 1995)

Hay que notar que en edificaciones por lo general se emplean los

medidores volumétricos. Los medidores de velocidad se usan

principalmente con aguas muy calcáreas o arenosas y cuando el agua es

abundante y barata y no vale la pena instalar contadores volumétricos más

caros en relación con la economía originada por su mayor sensibilidad.

(Gimeno, 1995)

La Pérdida De Cargas En Medidores:

Se determina por tablas o ábacos. Esto se añade a la que produce el restó

te la instalación. Las pérdidas de carga varían en relación con el cuadro

de gasto. Conociendo el gasto característico de un contador o medidor

para una carga de pérdida dada (10m. de columna de agua), se puedan

calcular las pérdidas de carga correspondiente para diferentes gastos.

Referencias

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