NTRODUCCION

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIARED DISTRIBUCION DE AGUA FRIAESTUDIO Y DISEO DE INSTALACIONES SANITARIAS DOMICILIARIAS INTRODUCCIONEn la construccin de las edificaciones, uno de los aspectos ms importantes es el diseo de la red de instalaciones sanitarias, debido a que debe satisfacer las necesidades bsicas del ser humano, como son el agua potable para la preparacin de alimentos, el aseo personal y la limpieza del hogar, eliminando desechos orgnicos, etc.

Las instalaciones sanitarias estudiadas en este caso, son del tipo domiciliario, donde se consideran los aparatos sanitarios de uso privado. Estas instalaciones bsicamente deben cumplir con las exigencias de habitabilidad, funcionabilidad, durabilidad y economa en toda la vivienda.

El diseo de la red sanitaria, que comprende el clculo de la prdida de carga disponible, la prdida de carga por tramos considerando los accesorios, el clculo de las presiones de salida, tiene como requisitos: conocer la presin de la red pblica, la presin mnima de salida, las velocidades mximas permisibles por cada tubera y las diferencias de altura, entre otros. Conociendo estos datos se lograr un correcto dimensionamiento de las tuberas y accesorios de la vivienda, como se ver en el presente trabajo.

El trabajo se basa en el mtodo ms utilizado para el clculo de las redes de distribucin interior de agua, que es el denominado Mtodo de los gastos probables, creado por Roy B. Hunter, que consiste en asegurar a cada aparato sanitario un nmero de unidades de gasto determinadas experimentalmente.RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIAOBJETIVOSObjetivo GeneralEstudiar las redes de distribucin de agua domiciliarias, as como las de desage.Objetivos EspecficosEstudio de la isometra de la vivienda en estudio, para definir el punto y tramo ms desfavorable.Determinacin de la prdida de carga disponible y por tramos.Determinacin de los dimetros de tuberas, en base a sus velocidades permisibles, y accesorios.Clculo de las presiones de salida.Aplicacin de un sistema de distribucin indirecto.

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIA SERVICIOS hidrosanitarios para edificacionesEs el conjunto de tuberas, equipos y accesorios que se encuentran dentro del lmite de propiedad de la edificacin y que son destinados a suministrar agua libre de contaminacin y a eliminar el agua servida.Estos servicios se encuentran dentro del lmite de propiedad de los edificios, tomando como punto de referencia la conexin domiciliaria.Sus objetivos son:Dotar de agua en cantidad y calidad suficiente para abastecer a todos los servicios sanitarios dentro de la edificacin.Evitar que el agua usada se mezcle con el agua que ingresa a la edificacin por el peligro de la contaminacin.Eliminar en forma rpida y segura las aguas servidas; evitando que las aguas que salen del edificio reingresen a el y controlando el ingreso de insectos y roedores en la red.

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIATipos de instalaciones hidrosanitariasLas instalaciones hidrosanitarias de una edificacin comprenden en general los siguientes tipos de sistemas:Distribucin de agua fraDistribucin de agua calienteDistribucin de agua contra incendiosDistribucin de agua para recreacinRedes de desage y ventilacinColeccin y eliminacin de agua de lluviaDistribucin de agua para instalaciones industriales (vapor, etc.)

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIAUbicacin de los serviciosLa ubicacin de los servicios en la edificacin debe siempre permitir la mnima longitud posible de tuberas desde cada salida hasta las conexiones domiciliarias, siendo adems deseable que su recorrido no cruce los ambientes principales (sala, comedor, hall). Las menores distancias incidirn en al presin del sistema, disminuyendo las perdidas de carga y facilitando el usar dimetros mas pequeos, con la consiguiente reduccin de costos.Es recomendable concentrar en lo posible los servicios sanitarios, puesto que adems de simplificar el diseo de las instalaciones y facilitar su montaje, se posibilita reunir en una sola rea, casi siempre la de servicio, los trabajos de mantenimiento y reparacin o reposicin de elementos.Las reas de los espacios destinados a servicios sanitarios se definen en funcin a la cantidad de usuarios y al espacio mnimo indispensable para la circulacin de las personas en relacin con el uso de los aparatos. Estas reas por la calidad de los acabados que deben presentar para garantizar una fcil limpieza de las mismas (maylica, loseta, etc.) son las ms costosas de la edificacin. La cantidad y tipo de aparatos sanitarios a instalarse estn normados por el Reglamento Nacional de Construcciones Titulo X - capitulo II.2.

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIAUbicacin de los servicios (2)En relacin a la ubicacin de los aparatos sanitarios en el interior de los ambientes, deben considerarse adems de las exigencias de orden arquitectnico, las siguientescondiciones:El inodoro debe ser colocado siempre lo mas cerca posible del ducto de tuberas o del muro principal del bao, facilitando su directa conexin con el colector vertical que se halla en su interior, y a travs de este con el colector principal de desages o con la caja de registros mas prxima; de modo que se emplee el recorrido mas corto, se eviten accesorios, se facilite la descarga y se logre el menor costo.El lavatorio debe quedar prximo a una ventana (si la hay) para recibir luz natural; es necesario prolongar la tubera de descarga para lograr una buena ventilacin de las tuberas por tratarse del aparato de descarga mas alta. Adems debe permitir empotrar botiquines con espejos en el muro donde se encuentre instalado, exactamente en la parte superior.El alfizar de la ventana bajo la cual se instala un lavadero debe estar como mnimo 1.20 m sobre el nivel de piso terminado, salvo el caso en que la gritera no sea instalada en el muro sino sobre el mueble donde se halla empotrado el lavadero.

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIAUbicacin de los servicios (3)La ventilacin en el bao debe ser natural y por diferencia de temperaturas; es importante garantizar una permanente circulacin de aire.En cuanto a al ubicacin de las instalaciones con la relacin a la estructura, por lo general suele preferirse el empotramiento en muros y losas. Si bien las instalaciones elctricas por sus reducidos dimetros pueden ubicarse en los alvolos de la albailera o en las losas; no ocurre lo mismo en las instalaciones sanitarias por sus dimetros relativamente mayores y porque requieren de peridico control y registro.Las instalaciones sanitarias deben ubicarse de tal manera que no comprometan los elementos estructurales. Lo recomendable es utilizar ductos para los tramos verticales y colocar los tramos horizontales en falsos contrapisos u ocultos en falso cielo rasoRED DISTRIBUCION DE AGUA FRIAMateriales para instalaciones sanitariasTUBERIAS Y ACCESORIOS DE AGUA POTABLESe pueden encontrar de los siguientes materiales:Fierro fundido: ya no se usan en instalaciones interiores por su alto costo y peso elevado.Fierro galvanizado: son las de mayor uso junto con las de plstico, por su mayor durabilidad; uso de accesorios del mismo material en las salidas de agua, menor riesgo de fractura durante su manipuleo.Acero: para uso industrial o en lneas de impulsin sujetas a grandes presiones.Cobre: son las mejores para las instalaciones de agua potable, sobre todo para conducir agua caliente, pero su costo es muy elevado y se requiere mano de obra especializado para su instalacin.Bronce: solo tiene en la actualidad un uso industrial.Plomo: se utilizan en conexiones domiciliarias; han sido dejadas de lado al comprobarse que en determinados caso se destruyan rpidamente por la accin de elementos qumicos hallados en el agua; sin embargo aun se utilizan como abastos de aparatos sanitarios.Asbesto - cemento: solo se utilizan en redes exteriores.Plstico: PVC rgido para conduccin de fluidos a presin SAP (Standard Americano Pesado). Estas tuberas se fabrican de varias clases: clase 15 (215 lb/pulg2), clase 10 (150 lb/pulg2), clase 7.5 (105 lb/pulg2) y clase 5 (lb/pulg2), en funcin a la presin que pueden soportar.Poseen alta resistencia a la corrosin y a los cambios de temperatura, tienen superficie lisa, sin porosidades, peso liviano y alta resistencia al tratamiento qumico de aguas con gas cloro o fluor.

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIACONSIDERACIONES PARA EL DISEO DE INSTALACIONES SANITARIAS Delineamiento de redes Consiste en delinear el recorrido de las tuberas desde la conexin domiciliaria hasta cada uno de los ambientes que contienen servicios sanitarios. Para ello se debe considerar:Los tramos horizontales pueden ir por los muros o contrapisos de acuerdo a que los aparatos sanitarios descarguen por el muro o por el piso respectivamente.Al ir por los muros se hace economa en el recorrido de tuberas y accesorios, pero se tiene la desventaja que hay que picar las paredes y efectuar pases en los vanos de las puertas y pasadizos.El ir por el piso resulta ventajoso cuando se debe efectuar una reparacin, pues es ms econmica y fcil cambiar las losetas del piso que las maylicas de las paredes.Los tramos verticales deber ir preferentemente en ductos, con una separacin mnima de 0.15 m de las tuberas de agua caliente y de 0.20 m de las montantes de aguas negras y de lluvia (distancia medida entre sus generatrices mas prximas).En lo posible debe evitarse cruzar elementos estructurales.Debe procurarse formar circuitos porque as se obtiene una mejor distribucin de la presin y se pueden ubicar adecuadamente las vlvulas de interrupcin que permitan efectuar reparaciones sin paralizar todo el servicio.Al ingreso del predio es necesario colocar una vlvula de interrupcin despus del medidor.Las tuberas de aduccin e impulsin deben llevar una vlvula de retencin.En los tramos horizontales las tuberas de agua fra deben instalarse siempre debajo de las de agua caliente y encima de las de desage, a una distancia no menor de 0.10 m entre sus superficies externas.Al ingreso de cada ambiente debe instalarse en lo posible una vlvula.Al delinearse las redes de desage exteriores en el primer piso de debe tener presente que las cajas de registro estn ubicadas en forma tal que puedan ser revisadas cmodamente, sin causar molestias ni daar la esttica.

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIAGraficacin de las redes de agua La graficacin de redes se efecta sobre un plano de planta a escala 1/50, donde se har resaltar las redes de agua y desage, quedando en segundo plano la distribucin arquitectnica; generalmente en este plano se obvian muchos detalles que aparecen en los planos arquitectnicos (puertas, mobiliario, etc.). El tamao de la lmina depende del proyecto arquitectnico.Las redes de agua se grafican de menor grosor que las de desage (generalmente a la mitad del grosor). Para el dibujo de cisternas y tanques elevados (cortes) se emplean escalas de 1/20 1/25.

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIADibujos isomtricosUna vez graficada la red de agua y desage se procede a dibujar su isometra (ngulo de 30); a veces se sugiere dibujarlo a escala de 1/50.

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIASISTEMA DE DISTRIBUCION DIRECTO DE AGUA POTABLEElementos del sistemaConexin domiciliariaMedidorTuberas de alimentacinRamales de distribucinSub-ramales

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIACLCULO DE LAS REDES DE DISTRIBUCIN DE AGUAEl mtodo ms utilizado para el clculo de las redes de distribucin interior de agua es el mtodo de Roy B. Hunter o de los gastos probables.Este mtodo se basa en la aplicacin de la teora de las probabilidades para el clculo de los gastos. Especficamente consiste en asegurar a cada aparato sanitario un nmero de unidades de gasto determinadas experimentalmente.La unidad de gasto es la que corresponde a la descarga de un lavatorio comn que tiene una capacidad de 1 pie3, el cual descarga en un minuto; es un valor adimensional.Este mtodo considera que cuanto mayor es el nmero de aparatos sanitarios, la proporcin de uso simultneo disminuye, por lo que cualquier gasto adicional que sobrecargue el sistema rara vez se notara; mientras que si se trata de sistemas con muy pocos aparatos sanitarios, la sobrecarga puede producir condiciones inconvenientes de funcionamiento.Para estimar la mxima demanda de agua en un edificio debe tenerse en cuenta si el tipo de servicio que van a prestar los aparatos es publico o privado.Aparatos de uso privado: cuando los baos son de uso privado existen menores posibilidades de uso simultneo, para estimar sus unidades de gasto se puede recurrir ciertos valores mostrados en tablas del Reglamento Nacional de Construccin.Aparatos de uso pblico: cuando se encuentran ubicados en baos de servicio pblico, es decir que varios aparatos pueden ser utilizados por diferentes personas simultneamente; unidades de gasto en tablas del Reglamento Nacional de Construccin.Al aplicarse el mtodo debe tomarse en cuenta si los aparatos son de tanque o de vlvula, pues tienen diferentes unidades de gasto.Una vez calculada el total de unidades de gasto, se podrn determinar los gastos probable para la aplicacin del Mtodo Hunter.

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIACriteriospara el clculo de las redes de distribucinLos dimetros de las tuberas de distribucin se calcularn con los gastos probables obtenidos segn el nmero de unidades de gasto de los aparatos sanitarios para servir.La presin mnima en la salida de los aparatos sanitarios ser de 3.5 m, salvo aquellos equipados con vlvulas semi-automticas o equipos especiales en los que la presin estar dada por las recomendaciones de los fabricantes, aproximadamente entre 7 y 10.5 m.Para el clculo de las tuberas de distribucin, la velocidad mnima ser de 0.6 m/s, y la velocidad mxima segn tablas.La presin esttica no ser superior a 35 m para evitar los ruidos molestos y el deterioro de la red.

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIAProcedimiento de clculoEfectuar un isomtrico de la red de agua identificando cada punto de entrega a un aparato o grupo de aparatos sanitarios.Ubicar el punto mas desfavorable que debe tener presin mnima; siendo este el mas alejado horizontalmente y el mas elevado con respecto a la cota de la red publica.Ubicar el tramo mas desfavorable y calcular para el las unidades de gasto (unidades Hunter) sumando progresivamente de arriba hacia abajo hasta el punto inicial del tramo.Determinar el o los gastos probables para el tramo.Calcular la prdida de carga disponible para el punto ms desfavorable.Asumir dimetros y con los gastos respectivos obtener las perdidas de carga parciales.Verificar que la suma de perdidas de carga parciales sea menor que la perdida de carga disponible para aceptar los dimetros asumidos.

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIAMETODOLOGIA Y CONSIDERACIONESPara el clculo de las redes de distribucin se utiliz el Mtodo de Hunter, de gastos probables, ya detallado anteriormente, se realiz la isometra de la vivienda (planos adjuntos), y se consideraron las siguientes unidades de gasto (UG) para cada aparato sanitario:

UGMedio bao 41 lavadero 11 inodoro 3

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIAMETODOLOGIA Y CONSIDERACIONES (2)Bao completo 61 lavadero 11 inodoro 31 ducha 2Lavadero de cocina 3Lavadero de ropa 3Grifo de riego 1En cuanto a la presin de la red pblica asumida, se tom un valor que estuviera dentro del rango de presiones al que se encuentra la ciudad de Lima, que es entre 14 m y 18 m.

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIAMETODOLOGIA Y CONSIDERACIONES (3)Se consider una dotacin diaria de 200 litros/persona, con un promedio de 5 personas en la vivienda estudiada.La vivienda tiene una altura entre el piso terminado inferior y el superior (del segundo piso) de 3 metros (20 cm. de espesor de losa aligerada). La ducha se coloc a 2 metros de altura, el inodoro se consider con tanque.Para el agua caliente se coloc una terma de 30 litros por cada bao completo, ubicadas dentro de ellos.Se asumi tambin para la vivienda un sistema de distribucin de agua indirecto representado por un tanque elevado de 1 m3 (1000 litros), alimentado directamente de la red pblica en la noche, y que sirve para abastecer de agua a los baos de las segunda planta por gravedad, en caso de paralizacin del sistema directo.Debido al tanque instalado, se ubic a la entrada de agua de la red, despus del medidor, una vlvula de retencin o check, para evitar el reflujo de agua y prdidas.

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIACALCULOS Y RESULTADOSPresin de la red = 16.5 mPresin mnima de salida = 3.5 mAltura total = Ht = 5 mDeterminacin del punto y tramo ms desfavorable de la redDe acuerdo al isomtrico presentado el punto ms desfavorable es el punto X, en consecuencia el tramo ms desfavorable es el comprendido entre los siguientes puntos: Med-A, A-B, B-C, C-D, D-X.Clculo de la prdida de carga disponible (hfd)hf = Pred - Psalida - Hthf = 16.5 - 3.5 - 5 = 8 m

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIADeterminacin de las unidades de gastos y gastos probables por tramos (Tabla N 9)Tramo Ud. de gasto Gasto Prob. (l/s)Med-A 23 0.595A-B 22 0.58B-C 18 0.50C-D 12 0.38D-X 6 0.25

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIAClculo de la prdida de carga por tramosTramo Med-AQ = 0.595 l/s = V = 1.973(0.595)= 2.087 m/s < V max 2.2 m/s(0.75)2 > V min 0.6 m/ss = (0.595)1.85 = 0.286 m(2.492 x 0.752.63)1.85Accesorios1 vlvula de compuerta x 0.11 vlvula de retencin x 1.62 vlvulas de paso x 0.21.9 mhf = 0.286 x (2 + 1.9) = 1.115 m

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIATramo A-BQ = 0.58 l/s = V = 1.973(0.58)= 2.034 m/s < V max 2.2 m/s(0.75)2 > V min 0.6 m/ss = (0.58)1.85 = 0.273 m(2.492 x 0.752.63)1.85Accesorios1 Tee de salida lateral x 1.42 Codos 90 x 1.22.6 mhf = 0.273 x (2.85 + 2.6) = 1.488 mTramo B-CQ = 0.50 l/s = V = 1.973(0.50)= 1.753 m/s < V max 2.2 m/s(0.75)2 > V min 0.6 m/ss = (0.50)1.85 = 0.207 m(2.492 x 0.752.63)1.85Accesorios1 Tee de salida lateral x 1.41.4 mhf = 0.207 x (5.60 + 1.4) = 1.449 m

RED DISTRIBUCION DE AGUA FRIAClculo de las presiones de salidaPA = Pred -- hf Med-A = 16.50 - 1.115 = 15.385 mPB = PA -- hf A-B = 15.385 - 1.488 = 13.897 mPC = PB -- hf B-C = 13.897 - 1.449 = 12.448 mPD = PC -- hf C-D = 12.448 - 1.156 = 11.292 mPX = PD -- hf D-X H = 11.292 - 0.347 - 2 = 8.945 mPX = 8.945 m > Psalida mnima = 3.5 m