INSTALACIONES I CLCULO DE SUMINISTRO Y ALMACENAMIENTO DE AGUA OSWALDO MONDRAGON MONDRAGON

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INSTITUTO TECNOLGICO DE LA COSTA GRANDE INSTALACIONES I CLCULO DE SUMINISTRO Y ALMACENAMIENTO DE AGUA CARRERA: ARQUITECTURA PROFESOR: ING. OMAR BIBIANO GARCA ALUMNO:OSWALDO MONDRAGN MONDRAGN 15/MAYO/2014

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INDICE CONTENIDO PAG INTRODUCCIN..4 DESCRIPCION DEL PROYECTO.6 REGLAMENTACIN UTILIZADA..8 DISEO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO Y ALMACENAMIENTO DE AGUA..9 NMERO DE PERSONAS..11 DEMANDA DIARIA...11 CAPACIDAD DE LOS TINACOS Y SUS CARACTERSTICAS..12 CAPACIDAD MNIMA DE LA CISTERNA Y SUS CARACTERSTICAS..13 DIMETRO DE LA TOMA DOMICILIARIA..14 TOTAL DE MUEBLES Y UNIDADES MUEBLE..14 CLCULO DE BOMBA.15 CONCLUSIN..18 BIBLIOGRAFA...18

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INTRODUCCIN En el siguiente trabajo a desarrollar se presentar los distintos pasos que se tiene que llevar acabo para el diseo ptimo de una instalacin hidrulica de la mejor manera que se puede realizar y ejecutar, as mismo como los diferentes clculos que se llevan acabo para conocer la cantidad de agua que es necesario para el proyecto, para esto es necesario conocer primero los siguientes conceptos. Instalacin hidrulica es el conjunto de tinacos, tanques elevados, cisternas, tuberas de succin, descarga y distribucin, vlvulas de servicio, bombas, equipos de bombeo, de suavizacin, generadores de agua caliente, de vapor, etc. , necesarios para proporcionar agua fra, agua caliente, vapor en casos especficos, a los muebles sanitarios, hidrantes y dems servicios especiales de una edificacin. La hidrulica es la parte de la fsica a la que corresponde el estudio y aplicacin de las leyes que rigen el comportamiento de los lquidos, especialmente el del agua. A su vez, la hidrulica para el caso especfico de las instalaciones hidrulicas y sanitarias, se divide en dos ramas: Hidrosttica: la hidrosttica estudia los efectos producidos por el peso propio del agua y por la aplicacin sobre sta en reposo. Hidrodinmica: es la que estudia el comportamiento del agua en movimiento, considerando cambios en los valores de presin, velocidad y volumen entre otros. La presin en las instalaciones hidrulicas, es el empuje que ejerce el agua sobre las paredes interiores de las tuberas y depsitos que la contienen. Como la presin mnima para que funcionen eficientemente los muebles sanitarios de tipo econmico debe ser la

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correspondiente a 2.0 m de columna de agua (0.2 kg/cm2), el reglamento de construcciones para el distrito federal lo establece de la siguiente forma: Artculo 151.-Los tinacos debern colocarse a una altura de por lo menos 2.0 m arriba del mueble sanitario ms alto, (se toma como referencia el brazo de la regadera ms alta). Los tinacos debern ser de materiales impermeables (que no se dejen atravesar por el agua) e inocuos (que no provoquen dao a la salud) y tener registros (tapas) con cierre hermtico y sanitario.

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DESCRIPCIN DEL PROYECTO La seora Nayantza Ros Bravo propietaria del terreno que cuenta con un rea de 178 m2, ubicado en la colonia el Posquelite, Zihuatanejo, Guerrero, tiene a desarrollar en dado predio, el proyecto de construccin de una casa habitacin. En tal proyecto se contempla construir una casa habitacin para 8 personas, el diseo considera las siguientes reas: Planta baja Acceso Estacionamiento Escaleras Vestbulo Estancia Comedor Cocina Lavandera Cocina Bao Recamara 1 Jardn Patio trasero Primer piso Escaleras Vestbulo rea familiar Galera con vista a la terraza Terraza cubierta

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Terraza abierta Recamara 2 Bao Terraza cubierta Bao Recamara 3 Terraza cubierta Segundo piso Escaleras Vestbulo Terraza amplia abierta Recamara 4 Bao Vestidor Terraza cubierta

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REGLAMENTACIN UTILIZADA Para el clculo de la instalacin hidrulica se bas en la utilizacin lineamiento de reglamento de construcciones para el distrito federal, y las reglamentaciones indicadas en el libro Datos prcticos de instalaciones hidrulicas y sanitarias del Ingeniero Diego Becerril.

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DISEO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO Y ALMACENAMIENTO DE AGUA Segn Becerril en el libro Datos prcticos de instalaciones hidrulicas y sanitarias, los sistemas de abastecimiento de agua fra de acuerdo al reglamento y disposiciones sanitarias en vigor, son las siguientes: Sistema de abastecimiento directo Se dice contar con un sistema de abastecimiento directo, cuando las instalaciones de agua fra a los muebles sanitarios de las edificaciones se hace en forma directa de la red municipal sin estar de por medio tinacos de almacenamiento, tanques elevados, etc. Sistema de abastecimiento por gravedad En este sistemas, la distribucin del agua fra se realiza generalmente a partir de tinacos o tanques elevados, localizados en las azoteas en forma particular por edificacin o por medio de tinacos o tanques regularizadores construidos en terrenos elevados en forma general por poblacin. Sistema de abastecimiento combinado Se adopta un sistema combinado (por presin y por gravedad), cuando la presin que se tiene en la red general para el abastecimiento de agua fra no es la suficiente para que llegue a los tinacos o tanques elevados, como consecuencia principalmente de las alturas de algunos inmuebles, por lo tanto, hay necesidad de construir en forma particular CISTERNAS o instalar tanques de almacenamiento en la parte baja de las construcciones.

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Sistema de abastecimiento por presin El sistema de abastecimiento por presin es mas complejo y dependiendo de las caractersticas de las edificaciones, tipo de servicio, volumen de agua requerido, presiones, simultaneidad de servicios, nmero de niveles, nmero de muebles, caractersticas de estos ltimos, etc., puede ser resultado mediante: Un equipo hidroneumtico Un equipo de bombeo programado Consumo diario o dotacin En las instalaciones hidrulicas, DOTACIN significa la cantidad de agua que consume en promedio una persona o un determinado servicio durante un da. Segn Becerril las dotaciones mnimas de agua potables en casas habitacin son las siguientes: Viviendas de hasta 90 m2 construidos (150Lts/persona/da) Viviendas de ms de 90 m2 construidos (200Lts/persona/da) Tinacos Los tinacos para almacenamiento de agua y distribucin de sta por gravedad, como puede constatarse por simple observacin son de materiales, formas y capacidades diversas, por lo tanto, para obviar tiempo y espacio aqu se indican los de uso ms frecuente. La capacidad en litros de los tinacos, batera de tinacos, tanques elevados y cisternas, es de acuerdo al valor de la dotacin asignada (D) y al nmero de personas (Np), calculando de acuerdo al criterio siguiente:

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Una recmara..Np=1R x 2= 1 x 2= 2 Dos recmarasNp=2R x 2= 2 x 2=4 Tres recmaras..Np=3R x 2= 3 x 2= 6 NOTA IMPORTANTE.- En caso de que se cuente con ms de 3 recmaras, se agregan 2 personas por cada recmara adicional y slo UNA persona por cada cuarto de servicio. Clculo de la red hidrulica 1. N de personas Datos -Mts cuadros: 130m2 -Dotacin diaria: 200Lts/p/d segn lo marcado por Becerril -Recmaras: 4 -Patio de servicio: 1 N de personas= Np=(3x2)+(2)+1=9 personas 2. Demanda diaria 200Lts/p/d(9)= 1800 L Cosumos -Qmed. d.= 24x60x60 = 86400seg =

D/d= 1800 Lts D/d 1800Lts 0.0208 Lts/s

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-Qmx. d.= Qmed. d. x 1.2= (0.0208 Lts/s)(1.2) = -Qmx. h.= Qmed. d. x 1.5= (0.02496 Lts/s)(1.5) = -Demanda total por da (DT/d) DT/d = Qmx. d. x 86400seg = (0.02496 Lts/s)(86400seg) = 3. Capacidad del tanque elevado(Tinaco) = 718.848 Lts Cap t. e. = = 3 3 Propuesta de tinaco: Tinaco iusa bicapa de 750 litros Se usar en el proyecto

0.02496 Lts/s 0.03744 Lts/s

2156.544 Lts DT/d 2156.544 Lts

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Cap t. e.= DT/d = 2156.544 Lts = 539.136 Lts 4 4 Propuesta de tinaco: Tinaco iusa bicapa 600 litros 4. Capacidad de la cisterna Cap. cist. = DT/d + reserva = 3DT/d Cap. cist. = 2156.544 Lts + 2 (2156.544Lts) Cap. cist. = 2156.544 Lts (3) Cap. cist. = 6469.632 Lts = 6.469632 m3 = 6.50m3 Donde 1 L = 0.001 m3 -Dimensiones de la cisterna 1.80m x 2m x 2m = 7.20m3 ser la utilizada en el proyecto 3m x 2m x 1.10m= 6.60m3

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5. Dimetro de la toma de agua Donde D= dimetro de la toma domiciliaria en m Qmx.d.= gasto mximo diario en m3/seg V= velocidad en la toma (1 a 2.5 m/seg) DATOS: D= !!"!.!.(!) Qmx.d.= 0.02496 Lts/s = 0.00002496 m3/seg V= 1.0 m/seg Solucin: D= !(!.!!!!"#$%!!/!"#)!.!"!#(!.!!/!"#) = 0.0056m =5.6mm; se usar un = 6. TOTAL DE MUEBLES Y DE UNIDADES MUEBLE MUEBLES NUMERO UNIDAD MUEBLE TOTALES Lavabos 3 2 6 w.c. tanque 3 1 3 Regaderas 3 2 6 Fregaderos 1 2 2 Lavaderos 1 2 2 Lavadoras 1 3 3 Llaves manguera 2 3 6 TOTAL:28 UM

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7. CLCULO DE LA BOMBA

HT= hs+he+hf hs= carga de succin he= carga de esttica hf= carga de friccin

12.30m 2.00m

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Para este caso, la carga de friccin hf equivale al desarrollo horizontal (des. horiz.) de 2.00m, ms el 10% de la distancia entre el punto bajo de la succin hasta el punto de descarga (P.D.), lo que equivale a considerar el 10% de perdidas por cambios de direccin, friccin, y dems. Carga total HT= hs+ he+ hf Donde: hs= carga de succion= 2.00m he= carga esttica= 12.30m hf= carga de friccin=? hf= des.horiz. + 10% (hs+des.horiz.+he) hf= 2.00m + 10%(2.00m+2.00m+12.30m) hf= 2.00m + 10%(16.30m)= 2.00m+1.63m=3.63m sustituyendo valores se tiene: HT= 2.00m+12.30m+3.63m=17.93m Llenar tinaco en 30 minutos Litros por renovar= 718.848 Lts Tiempo de llenado= 30min= 30x60=1800seg

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Solucin HP= QHT en donde: 76 Q= gasto en lts/seg HT=carga dinmica total= 17.93m 76= constante = eficiencia de la bomba (suponer 66%) Q= Litros por renovar = 718.848Lts =0.39936 Lts/seg Tiempo de llenado 1800 seg HP= 0.39936 lts/seg x 17.93m = 7.1605 =0.1427 76 x 0.66 50.16 capacidad de la bomba= 0.15 HP 1/6 HP

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CONCLUSIN No se calcul agua para sistema contra incendio debido a la pocos metros cuadrados de construccin ya que no entra dentro de los parmetros necesarios obligatorios en donde se pueda aplicar. La red municipal de agua potable ser la responsable de proponer e instalar una serie de hidrantes en caso de que se requiera combatir un incendio previo. BIBLIOGRAFA Datos prcticos de instalaciones hidrulicas y sanitarias; autor Becerril L Diego Onesmo; 12 edicin. El ABC de las instalaciones de gas, hidrulicas y sanitarias; autor Enrquez Harper; 2 edicin.