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INSTITUTO TECNOLÓGICO LATINOAMERICANO

NOMBRE DE LA ASIGNATURA O UNIDAD DE APRENDIZAJE

INSTALACIONES HIDROSANITARIAS CICLO

CUARTO CUATRIMESTRE CLAVE DE LA ASIGNATURA

ARQ419

OBJETIVO (S) GENERAL (ES): Al término del curso, el alumno aplicará los conceptos y elementos relacionados con el diseño y representación de instalaciones hidráulicas, sanitarias y complementarias, en una vivienda tipo medio y en un género de edificio de nivel medio de dificultad.

TEMAS Y SUBTEMAS:

1 SUMINISTRO DE AGUA

1.1 Origen del sistema 1.2 Almacenaje de agua y Bombeo 1.3 Tuberías y accesorios 1.4 Sistemas de distribución 1.5 Planos isométricos.

2 DISTRIBUCIÓN DE AGUA EN LOS EDIFICIOS 2.1 Unidades de consumo y Pérdidas por fricción 2.2 Agua caliente 2.3 Cálculo de diámetros 2.4 Representación

3 AGUAS RESIDUALES 3.1 Consideraciones generales para el diseño de una instalación sanitaria. 3.2 Elementos de funcionamiento y representación. 3.3 Tipos de uso de los muebles, tuberías y accesorios. 3.4 Aguas pluviales 3.5 Unidades de descargas y diámetros 3.6 Representación

4 EQUIPOS COMPLEMENTARIOS 4.1 Instalaciones contra incendios

4.1.1 Prevención y Protección 4.1.2 Materiales y resistencia al fuego

4.1.3 Agentes extintores 4.2 Hidroneumáticos

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ACTIVIDADES DE APRENDIZAJEBAJO LA CONDUCCIÓN DEL DOCENTE INDEPENDIENTE

Exposición sobre los temas del programa Visitas a obras.

Diseñar y calcular, en taller, las instalaciones hidráulicas y sanitarias de un proyecto de vivienda y otro género de edificios.

Realizar trabajos de investigación encaminados a descubrir diferentes materiales, accesorios y/o sistemas

Ejemplificar, en el taller, la representación de planos de instalaciones

Representar los planos de Instalaciones

  Realizar reportes de visitas de obras

               

CRITERIOS Y PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN

PARCIAL 75% FINAL 25%Exposición de temasEntrega de reportes de investigación y de visitasEntrega de avances de planos y memoria de cálculo de un proyecto de vivienda

Entrega de planos y memoria de cálculo de un proyecto de vivienda

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CUATRIMESTRE SEP-DIC 2015

PORCENTAJES DE EVALUACIÓN1 EXAMEN PARCIAL 40%

2 TAREAS 10%

3 PLANOS DE INSTALACIONES HIDRO-SANITARIAS 10%

4 MAQUETA 1/1 10%

5 REPORTES 10%

6 CARTEL 10%

7 APUNTES DE CLASE 10%

8 TOTAL 100%

EN CASO DE QUE EL DOCENTE NO APLIQUE UNO DE LOS INCISOS ANTERIORES PORQUE EN ESE MOMENTO NO SE REQUIRIÓ, EL PORCENTAJE SE SUMARÁ AL EXAMEN PARCIAL.

HABRÁ RETROALIMENTACIÓN A LA SIGUIENTE CLASE.

INSTALACIONES HIDRO-SANITARIAS

FÉLIX JAVIER GALINDO YAMAMOTODocente de la Materia

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CASCADAS DE IGUAZU BRAZIL

PONT DU GARD (ACUEDUCTO ROMANO)

EL AGUA EN LA NATURALEZA

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CICLO DEL AGUA

CICLO DEL AGUA EN LA NATURALEZA CROQUIS

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CICLO DEL AGUA EN LA NATURALEZA CROQUIS

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CICLO DEL AGUA ARTIFICIALMENTE

Te voy a contar algo extraordinario que pasa con el agua. Si observas al cielo la puedes ver convertida en una nube; En un río corre veloz y en las cimas de las montañas la miras como nieve o hielo. Eso es porque el agua pude estar en tres diferentes estados físicos: Sólido, líquido y gaseoso. El estado en que se encuentra el agua depende de la temperatura. El agua se transforma contantemente y sigue un ciclo que te voy a platicar:

“Esta era un gota que vivía en el mar y cuando el sol la calentó, se convirtió en vapor y junto con muchas otras formó una nube; después hizo frío y el vapor de la nube se transformó en agua líquida y empezó a llover. Muchas gotas llegaron a los ríos, presas y lagos, pero nuestra gotita cayó en la tierra y poco a poco se infiltró por ella hasta que llegó a un acuífero, que es un depósito subterráneo de agua. La gotita se quedó por mucho tiempo en ese sitio hasta que un día el hombre la necesitó y la sacaron a través de un pozo”.

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La gota inició un largo viaje y en el camino se encontró con millones de gotas que vienen desde una presa.

Juntas todas viajaron por inmensas tuberías y en el camino entraron una planta potabilizadora donde las purificaron, después llegaron ante una inmensa montaña que no les permitía seguir su camino.

Para ayudarlas a subir una planta de bombeo las impulsó con tal fuerza, que de un solo empujón lograron pasar al otro lado de la montaña.

Finalmente la gota llegó cerca de la ciudad y entró a unos inmensos tanques de almacenamiento donde estuvo quieta por algún tiempo. Algunas horas después inició de nuevo su travesía por las tuberías que cada vez se hacían mas pequeñas, hasta que finalmente llegaron a un tinaco. Posiblemente tu abriste la llave de la regadera para bañarte y la gota resbaló por tu cuerpo para limpiarte.

Muchas de las otra gotas llegaron a los hospitales, escuelas, deportivos, oficinas y comercios.

Inmediatamente la gota de agua que ya había sido usada, continuó su camino por otra serie de tuberías, que integran el sistema de drenaje.

Una gran parte del agua siguió su camino para salir de la ciudad, pero nuestra gota junto con otras, pasó por una planta de tratamiento de aguas residuales para ser limpiada de nuevo y poder usarla otra vez en alguna actividad en la que no es necesario el uso de agua potable, como es el riego de jardines, el llenado de lagos, o en los canales de Xochimilco, en algunos usos en la industria y en los sitios donde se lavan los vehículos.

Nuestra gota fue reusada en una fuente y tiempo después siguió su camino por el sistema de desagüe hasta salir a un río que la llevó de nuevo al mar, y nuevamente iniciar el recorrido que te acabo de contar.

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INSTALACIONES HIDRO-SANITARIAS

IntroducciónSALUD HUMANA

Todo ser viviente reacciona ante los fenómenos naturales de su medio ambiente y ante los fenómenos y ocurrencias que se producen como consecuencia de las acciones o actividades que desarrolla durante su vida.

Como consecuencia de esta reacción ocurren cambios en el funcionamiento del organismo que alteran sus condiciones fisiológicas, biológicas o físicas pudiendo modificarse sus características y acortarse su vida. Así mismo un ser viviente puede producir estos cambios en otro ser viviente ya sea por contacto o interno, introduciéndose en él.

A estos cambios que ocurren en el organismo, le denominamos dolencias o enfermedades, las que tratamos de evitar en lo posible realizando acciones de prevención y de producirse las combatimos para eliminarlas o disminuir sus efectos, procurando que el organismo se mantenga libre de estas reacciones. A este estado del organismo le denominamos SALUD HUMANA, en caso del hombre.

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La Organización Mundial de la Salud ha definido la Salud Humana como: “Un estado completo de bienestar físico, mental y social y no solamente la ausencia de afecciones o enfermedades”.

La salud en el ser humano es 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.

ACUEDUCTO DE SEGOVIA

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SALUD AMBIENTALPara alcanzar la Salud Humana es

necesario tratar de controlar un cúmulo de elementos, aspectos o componentes que se relacionan con las actividades del hombre en el medio ambiente en que se desarrolla.

A este balance de componentes, que relacionan el medio ambiente y la salud se denomina actualmente SALUD AMBIENTAL.

La Salud Ambiental, ha sido definida por la Organización Mundial de la Salud como: “El equilibrio ecológico que ha de existir entre el hombre y su medio ambiente para que sea posible el bienestar de aquel.

Dicho bienestar se refiere al hombre en su totalidad, no solo a la salud física sino también a la mental y a un conjunto óptimo de relaciones sociales. Así mismo se refiere al medio ambiente en su totalidad desde la vivienda individual del ser humano hasta la atmósfera entera”.

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Se mencionarán a continuación esos componentes, sin que esto quiera decir que son los únicos, pues cada día se descubren relaciones entre la naturaleza, el medio ambiente y la salud humana:

Abastecimiento de agua. Recolección y disposición sanitaria de

aguas servidas y excretas. Aseo urbano y manejo de residuos

sólidos. Higiene, protección y manejo de

alimentos. Salubridad de la vivienda. Saneamiento de locales y servicios de

transporte. Control de artrópodos y roedores, Control de sustancias tóxicas Control de ruido. Medidas sanitarias en casos de desastres

naturales y tecnológicos. Prevención y control de contaminación el

agua, el suelo, la flora y la fauna. Medidas preventivas necesarias para

conseguir que el medio ambiente en general ese exento de riesgos para la salud humana.

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DESARROLLO E INFRAESTRUCTURA URBANA.

Los poblados o ciudades resultan en respuesta las necesidades humanas y el desarrollo urbano surge como un proceso por el cual los asentamientos evolucionan hacia mejores condiciones de vida, buscando y logrando las condiciones de habitabilidad necesarias en condiciones de seguridad física frente a los agentes naturales, teniendo en cuenta que estará sujeta en el espacio y el tiempo a la serie de influencias en su evolución, teniendo primero a su crecimiento y desarrollo padeciendo luego su deterioro y decadencia y llegado el caso hasta su destrucción.

“La consideración de las relaciones ente el desarrollo urbano y el medio ambiente resulta importante para determinar cual es el tratamiento mas adecuado a la ciudad para detener las tendencias negativas, mitigar los impactos del tiempo y de la naturaleza y controlar su deterioro.

Mientras se ejerza acciones de recuperación, protección y mantenimiento del medio ambiente urbano será posible el nacimiento de un nuevo ciclo de vida de la ciudad, en una cierta forma de re-creación constante.

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La edificación urbana destinada a proporcionar los locales para vivienda, trabajo, estudio, recreación, reunión y otras actividades multiformes es lo primordial dentro de los elementos formativos de la ciudad, sim embargo ella necesita de otra infraestructura q satisfaga las necesidades vitales del hombre como abastecimiento de agua potable, evacuación de aguas residuales, eliminación de residuos sólidos, que tienen íntima relación con la salud y otras que le signifiquen comodidad y beneficios como distribución de energía eléctrica, iluminación pública, teléfono, transporte y otras más.

Estos conceptos pueden asimismo considerarse válidas tratándose de la denominada área natural.

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INFRAESTRUCTURA SANITARIA.Los servicios básicos que

satisfacen las necesidades vitales del hombre se consideran como infraestructura sanitaria y comprende el abastecimiento de agua potable, las evacuaciones y disposición final de las aguas residuales domésticas, industriales y pluviales y la recolección y disposición de los residuos sólidos.

Es importante tener en cuenta que estos servicios están íntimamente relacionados con la salud de los habitantes y por tanto deben tener la importancia que ello merece.

El proyecto de estos servicios está en función de la población, su ubicación, las características geopolíticas, climática y sociales, las dotaciones, el período de diseño y los demás requisitos establecidos en las normas vigentes.

La administración de los sistemas que conforman la infraestructura sanitaria, está a cargo de Entes u Organismos como las Empresas Prestadoras de Servicios, las Municipalidades y son las encargadas de otorgar la factibilidad de estos servicios a los propietarios de las edificaciones.

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SALUBRIDAD DE LA VIVIENDA.La vivienda en general viene a ser

la porción del medio ambiente donde el hombre desarrolla sus actividades familiares y personales para lo cual debe tener una condiciones que son llamadas de habitabilidad entendiéndose este término como la satisfacción de las necesidades biológicas y las relaciones familiares.

Su estructura, su ubicación, sus servicios, su entorno, su seguridad y usos tienen enormes repercusiones sobre el bienestar físico, mental y social de quienes la habitan. Por ellos es importante tener en cuenta los aspectos que tiene intima ligazón con la salud.NECESIDADES SANITARIAS BÁSICAS

Las necesidades fisiológicas e higiénicas del hombre deben ser satisfechas en forma adecuada a fin de evitar o disminuir la exposición a los agentes patógenos causantes de enfermedades transmisibles. Para ello es necesario dotar a la vivienda de elementos e infraestructura mínima que permita satisfacer esas necesidades:1. Abastecimiento de agua para consumo

humano.2. Eliminación sanitaria de excretas y

evacuación de guas residuales.3. Eliminación de residuos sólidos.

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RIESGOS PARA LA SALUD.Las personas por sus diversas

actividades en la vivienda están expuestas a muchos riesgos que atentan contra la salud que son originados por diversas condiciones ya sea estructurales, de ubicación de uso o relacionadas con su entorno:

1. Riesgos de la contaminación.2. Riesgos por contacto directo.3. Riesgos estructurales.

USO ADECUADO Y EDIFICACIÓN.El uso adecuado de la vivienda

incluyendo sus servicios, enseres y su entorno tienen importancia directa en la salud y está relacionado con los hábitos de las personas, por lo que la educación juega un papel importante en ello.

FACTORES PSICOSOCIALES.Las deficiencias de la vivienda

pueden influir en el comportamiento de las personas y en la aparición y el aumento cuantitativo y cualitativo de la violencia urbana.

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INSTALACIONES SANITARIAS EN LAS EDIFICACIONES.

Las diferentes actividades que el hombre desarrolla dentro de las edificaciones, ya sean domésticas, comerciales, industriales, deportivas, etc., requieren aparte de los servicios básicos que están normalmente relacionados con la salud humana, de otros servicios especiales que se relacionan con la necedad, la facilidad y la comodidad.

Todos estos servicios se proveen mediante sistemas que se denominan “Instalaciones Sanitarias”, los que se detallarán más adelante.

Antes de desarrollar con amplitud las Instalaciones Sanitarias, es necesario conceptuar los aspectos urbanos, arquitectónicos, constructivos y de salubridad de una edificación en general.

Una edificación en general se puede definir como la infraestructura que tiene por finalidad permitir al hombre protegerse del medio ambiente y desarrollar sus actividades ya sea domésticas, familiares, de trabajo, recreacionales, y otras inherentes a su vida diaria , en ambientes con condiciones ambientales adecuadas, debiendo por tanto contar con las facilidades y servicios necesarios para este fin.

Es importante insistir que las instalaciones sanitarias en cualquier edificación tienen como objetivo fundamental contribuir a preservar la salud de las personas que las habitan o permanecen un determinado tiempo dentro de ellas y que no deben ser consideradas como un simple sistema físico de transporte de fluidos sin el componente social y de salud, ya que cualquier falla en su diseño, construcción, operación y mantenimiento influirá en el deterioro de la salud de sus ocupantes.

La edificación se construye normalmente sobre una porción de tierra con ciertas características que deben conocerse antes de elaborar el proyecto de la edificación. Estas características son entre otras ubicación, tipo de terreno, condiciones topográficas, servicios con que cuenta el lugar donde está ubicado.

La construcción de una edificación supone varas 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.

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Es importante mencionar que en la etapa de anteproyecto deben intervenir las especialidades a fin de que el arquitecto pueda considerar espacios, elementos y características para albergar las instalaciones.

La intervención del ingeniero sanitario en el proyecto de las instalaciones sanitaras para una edificación debe dase desde la concepción pasando por el anteproyecto y el proyecto definitivos, a fin de establecer los requerimientos del los diferentes servicios santuarios y obtener la factibilidad de estos servicios de los concesionarios correspondientes.

Es valioso asimismo, conocer las características constructivas de la edificación, es decir los materiales y métodos constructivos a utilizarse, así como los usos de cada uno de los ambientes proyectados y las diferentes actividades desarrollarse en la misma.

Normalmente las principales instalaciones que se consideran en una edificación son los siguientes:

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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 va a dar.

Sistema de Evacuación de aguas residuales domésticas o industriales, que considera la recolección, tratamiento y disposición de las aguas residuales y el sistema de ventilación.

Sistema de Recolección y disposición de residuos sólidos.

Sistema de agua contra incendio.

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NORMAS Y REGLAMENTOS.Todo diseño de ingeniería debe

cumplir con requisitos mínimos de dimensionamiento y resistencia que se reflejen en funcionalidad, durabilidad, comodidad y eficiencia. Universalmente estos requisitos son establecidos en documentos llamados Normas de diseño o Reglamentos y que se encuentran a disposición de los profesionales proyectistas.

Para Instalaciones Sanitarias, se encuentran vigentes las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Ejecución de Obras e Instalaciones Hidráulicas, Normas Técnicas Complementarias para Previsiones Contra Incendio.

Es importante tener en cuenta que los requisitos, parámetros y valores que aparecen en las Normas Técnicas Complementarias son mínimos y que el proyectista deberá elaborar su proyecto teniendo en cuenta las características y condiciones propias de cada caso efectuando el estudio, diseño y cálculo específicos verificando que no esté por debajo de los requerimientos Normativos, salvo casos excepcionales que deberán ser sustentados técnicamente.

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EL PROYECTO.Cuando se decide elaborar el

proyecto de las Instalaciones Sanitarias para una edificación, el proyectista deberá en principio obtener toda la información posible relativa a la misma, es decir desde la ubicación pasando por el anteproyecto arquitectónico, el uso de los diferentes ambientes, los requerimientos que los futuros usuarios tendrán para realizar sus actividades con eficiencia, así como los que soliciten los responsables de los proyectos de arquitectura, estructura, instalaciones eléctricas, electromecánicas, especiales y los equipadores, si fuera necesario tenerlos.

Con la información obtenida será necesario realizar el estudio preliminar y la concepción de cada uno de los sistemas que conformarán las instalaciones sanitarias a fin de determinar las componente de los mismos y establecer los espacios necesarios para albergarlos, en coordinación con las otras especialidades.

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En cualquiera de los sistemas de instalaciones sanitarias a proyectarse, sin desmerecer la cantidad, la continuidad del servicio y su eficiencia, hay dos aspectos fundamentales que hay que tomar en consideración:

1. La salud humana, relacionada íntimamente ya sea con la calidad del agua, la seguridad en el contacto con las aguas residuales y los residuos sólidos, la emancipación de gases tóxicos, la adecuada ventilación de los ambientes;

2. Y el aspecto económico, ya sea relacionado con el ahorro de agua y su mínimo consumo, el menor costo inicial de los sistema ase como los de operación y mantenimiento.

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ARTEFACTOS Y EQUIPOS SANITARIOS.Tanto las actividades de higiene

corporal, limpieza, lavado de utensilios, ropa, las relacionadas con el comercio, el arte, la industria y otras se realizan normalmente en artefactos, dispositivos o equipos que requieren utilizar agua y por lo tanto descargar aguas usadas o aguas residuales, siendo a estos elementos a los cuales es necesario suministrar el agua con el caudal y presión necesarias y recoger y transportar las aguas residuales.

El tipo y cantidad de aparatos sanitarios a utilizarse en las actividades de higiene, limpieza y lavado a través de los servicios sanitarios de cualquier edificación es determinada en las etapas de diseño arquitectónico de acuerdo al uso del edificación, a las actividades que se realicen en ella, al tipo, edad y cantidad de los usuarios o habitantes y como mínimo a lo establecido en principio en las normas vigentes.

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El tipo de aparato sanitario nos dará a través de la información obtenida del fabricante los requerimientos de agua y desagüe, tanto en los diámetros mínimos de suministro de agua como en descarga de desagüe, así como en caudal y presión necesarios, los que deberán tenerse en cuenta en el diseño de los sistemas. Así por ejemplo un inodoro se es de tanque requiere de un ingreso de agua con un diámetro de ½” y una descarga de desagüe de 4”; pero si es de válvula el ingreso de agua mínimo será de 1¼”; Un lavabo requiere de un ingreso mínimo de agua de ½” y una descarga de desagüe de 1½”.

Así mismo los artefactos y equipos sanitarios o industriales adicionales o especiales que se pueden utilizar en las edificaciones tendrán sus requerimientos a través de la información que deben proporcionar los fabricantes de los mismos.

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DISEÑO.Al desarrollar un proyecto, el

proyectista deberá diseñar cada uno de los elementos de cada uno de los sistemas que conforman el proyecto de las instalaciones sanitarias para un edificación.

Ello significa determinar y evaluar los requerimientos de los usuarios para estudiar y determinar el tipo y características de los elementos de los sistemas que en cada caso particular serán diferentes y obedecerán al diseño, dimensionamiento y cálculo propio del proyectista.

OBSERVACIÓNEl presente documento

contiene esquemas de mucho de los elementos de los diferentes sistema como un ejemplo de diseño, sin que esto signifique que se puedan tomar para considerarlos en diseños reales, ya que como se ha insistido cada proyecto tiene sus requerimientos y características propias, los criterios de diseño no necesariamente son únicos, el avance de la tecnología los modifica y cada proyectista debe ser capaz de fundamentar su diseño y es dueño de su propiedad intelectual.