2. UNIVERSIDAD MARIANO GALVEZ DE GUATEMALA
CENTRO UNIVERSITARIO COBAN, ALTA VERAPAZ
FACULTAD DE ARQUITECTURA
Instalaciones I
Arq. Juan Carlos Leiva
CONCEPTOS DE INSTALACIONES
HIDRAULICAS
Jonathan Max Mencos
Carné: 0601-08-8101
3. Junio de
INSTALACIONES I
2011
CONTENIDO
INTRODUCCION ______________________________________________________________ 13
OBJETIVOS __________________________________________________________________ 14
INSTALACIONES DE AGUA FRÍA Y CALIENTE ___________________________________ 15
Algunas Recomendaciones para el diseño de las Instalaciones ________________________ 18
Algunos aspectos son especialmente relevantes: __________________________________________ 18
Pasos para seguir un Diseño ___________________________________________________________ 18
DISEÑO DE AGUA FRIA ____________________________________________________ 22
Suministro privado de agua: ___________________________________________________________ 22
DISEÑO DE SISTEMA DE AGUA CALIENTE _____________________________________ 27
AGUA CALIENTE POR GENERACIÓN INSTANTÁNEA __________________________________ 27
AGUA CALIENTE POR GENERACIÓN MIXTA INSTANTÁNEA ____________________________ 28
ACUMULADORES ___________________________________________________________________ 28
DISTINTAS INSTALACIONES PARA PROVISIÓN DE AGUA CALIENTE ____________________________ 29
TUBERIA Y ACCESORIOS PARA AGUA FRIA Y AGUA CALIENTE _____________________ 29
CHORRO MÚLTIPLE __________________________________________________________________ 30
ESFERA SECA MTK: __________________________________________________________________ 31
TUBERIAS Y ACCESORIOS PARA AGUA CALIENTE: __________________________________________ 32
TUBERIAS Y ACCESORIOS SANITARIOS ___________________________________________________ 32
TUBERIAS Y ACCESORIOS DE ACUEDUCTOS: ______________________________________________ 33
TUBERIAS Y ACCESORIOS DE ALCANTARILLADONOVAFORT: _________________________________ 34
TUBERIAS UTILIZADAS EN LAS INSTALACIONES HIDAULICAS _________________________________ 34
Albañal de concreto simple: ___________________________________________________________ 36
VALVULAS _________________________________________________________________________ 38
VÁLVULA DE CONTROL _____________________________________________________________ 39
PARTES DE LA VÁLVULA DE CONTROL ___________________________________________________ 39
Actuador: ___________________________________________________________________ 39
Cuerpo de la válvula: __________________________________________________________ 40
CATEGORÍAS DE VÁLVULAS _____________________________________________________ 40
VÁLVULAS DE COMPUERTA ___________________________________________________________ 40
Recomendada para _______________________________________________________________ 41
Aplicaciones _____________________________________________________________________ 41
Ventajas ________________________________________________________________________ 41
Desventajas______________________________________________________________________ 41
Variaciones ______________________________________________________________________ 42
3
4. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento _______________________________ 42
Especificaciones para el pedido ______________________________________________________ 42
VÁLVULAS DE MACHO _______________________________________________________________ 42
Recomendada para _______________________________________________________________ 43
Aplicaciones _____________________________________________________________________ 43
Desventajas______________________________________________________________________ 43
Variaciones ______________________________________________________________________ 44
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento _______________________________ 44
Especificaciones para pedido ________________________________________________________ 44
VÁLVULAS DE GLOBO ________________________________________________________________ 44
Recomendada para _______________________________________________________________ 45
Aplicaciones _____________________________________________________________________ 45
Ventajas ________________________________________________________________________ 45
Desventajas______________________________________________________________________ 45
Variaciones ______________________________________________________________________ 45
Materiales _______________________________________________________________________ 45
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento _______________________________ 46
Registro en lubricación. ____________________________________________________________ 46
Especificaciones para el pedido ______________________________________________________ 46
VÁLVULAS DE BOLA__________________________________________________________________ 46
Recomendada para _______________________________________________________________ 47
Aplicaciones _____________________________________________________________________ 47
Ventajas ________________________________________________________________________ 47
Desventajas______________________________________________________________________ 47
Variaciones ______________________________________________________________________ 47
Materiales _______________________________________________________________________ 48
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento _______________________________ 48
Especificaciones para el pedido ______________________________________________________ 48
VÁLVULAS DE MARIPOSA _____________________________________________________________ 48
Recomendada para _______________________________________________________________ 49
Aplicaciones _____________________________________________________________________ 49
Ventajas ________________________________________________________________________ 49
Desventajas______________________________________________________________________ 49
Variaciones ______________________________________________________________________ 49
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento _______________________________ 50
Especificaciones para el pedido ______________________________________________________ 50
VÁLVULAS DE DIAFRAGMA ____________________________________________________________ 50
Recomendada para _______________________________________________________________ 51
Aplicaciones _____________________________________________________________________ 51
Ventajas ________________________________________________________________________ 51
Desventajas______________________________________________________________________ 51
Variaciones ______________________________________________________________________ 52
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento _______________________________ 52
Especificaciones para el pedido ______________________________________________________ 52
VÁLVULAS DE APRIETE _______________________________________________________________ 52
Recomendada para _______________________________________________________________ 53
4
5. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Aplicaciones _____________________________________________________________________ 53
Ventajas ________________________________________________________________________ 53
Desventajas______________________________________________________________________ 53
Variaciones ______________________________________________________________________ 54
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento _______________________________ 54
Especificaciones para el pedido ______________________________________________________ 54
VÁLVULAS DE RETENCIÓN (CHECK) Y DE DESAHOGO (ALIVIO) ________________________________ 54
Válvulas de retención (check). _________________________________________________________ 54
VÁLVULAS DE RETENCIÓN DEL COLUMPIO. _______________________________________________ 55
Recomendada para _______________________________________________________________ 55
Aplicaciones _____________________________________________________________________ 55
Ventajas ________________________________________________________________________ 55
Variaciones ______________________________________________________________________ 55
Materiales _______________________________________________________________________ 56
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento _______________________________ 56
VÁLVULAS DE RETENCIÓN DE ELEVACIÓN ________________________________________________ 56
Recomendada para _______________________________________________________________ 56
Aplicaciones _____________________________________________________________________ 57
Ventajas ________________________________________________________________________ 57
Variaciones ______________________________________________________________________ 57
Materiales _______________________________________________________________________ 57
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento _______________________________ 57
VÁLVULA DE RETENCIÓN DE MARIPOSA _________________________________________________ 57
Recomendada para _______________________________________________________________ 58
Aplicaciones _____________________________________________________________________ 58
Ventajas ________________________________________________________________________ 58
Variaciones ______________________________________________________________________ 58
Materiales _______________________________________________________________________ 58
INSTRUCCIONES ESPECIALES PARA INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO _________________________ 59
VÁLVULAS DE DESAHOGO (ALIVIO) _____________________________________________________ 59
Recomendada para _______________________________________________________________ 60
Aplicaciones _____________________________________________________________________ 60
Ventajas ________________________________________________________________________ 60
Variaciones ______________________________________________________________________ 60
Materiales _______________________________________________________________________ 60
INSTRUCCIONES ESPECIALES PARA INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO _________________________ 60
MEDICIONES DE NIVEL _______________________________________________________________ 60
Nivel. ___________________________________________________________________________ 61
MÉTODOS DE MEDICIÓN _____________________________________________________________ 61
Métodos de medición indirecta: _____________________________________________________ 61
Método por medidores actuados por desplazadores. ____________________________________ 61
FUENTES DE ABASTECIMIENTO __________________________________________________ 62
ORIGEN DEL AGUA __________________________________________________________________ 62
Componentes del sistema de abastecimiento ______________________________________ 63
ALMACENAMIENTO DE AGUA BRUTA ___________________________________________________ 63
5
6. Junio de
INSTALACIONES I
2011
CAPTACIÓN ________________________________________________________________________ 63
TRATAMIENTO _____________________________________________________________________ 64
ALMACENAMIENTO DE AGUA TRATADA _________________________________________________ 64
RED DE DISTRIBUCIÓN _______________________________________________________________ 64
IMPACTO AMBIENTAL DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE ________________ 65
SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA _______________________________________________ 65
AGUAS METEÓRICAS: ________________________________________________________________ 66
AGUAS SUPERFICIALES: ______________________________________________________________ 67
AGUAS SUB-ALVEAS: _________________________________________________________________ 67
AGUAS SUBTERRÁNEAS: ______________________________________________________________ 67
AGUAS SUBTERRÁNEAS PROFUNDAS: ___________________________________________________ 67
AGUAS FREÁTICAS O DE PRIMERA NAPA: ________________________________________________ 68
MANANTIALES: _____________________________________________________________________ 68
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ABASTECIMIENTO: _____________________________________ 68
OBRAS DE CAPTACIÓN Ó DE TOMA _____________________________________________________ 69
OBRAS DE CONDUCCIÓN _____________________________________________________________ 69
PLANTA DE TRATAMIENTO ____________________________________________________________ 69
OBRAS DE DISTRIBUCIÓN _____________________________________________________________ 70
OBRAS DE CAPTACIÓN Ó DE TOMA _____________________________________________________ 70
I-A) CAPTACIÓN DE AGUAS DE LLUVIA: ________________________________________________ 70
I-A1)CAPTACIÓN PARA UN SERVICIO PÚBLICO: _________________________________________ 71
CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE PLATEAS: ________________________________________________ 71
CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE RESERVAS: _______________________________________________ 72
CAPACIDAD DE LAS REPRESAS: _________________________________________________________ 72
I-A2)CAPTACIÓN INDIVIDUAL: _________________________________________________________ 72
I-B) CAPTACIÓN DE AGUAS SUBÁLVEAS: _________________________________________________ 72
I-B1) GALERÍAS FILTRANTES: ________________________________________________________ 72
I-B2)POZOS FILTRANTES: ___________________________________________________________ 73
I-C) CAPTACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS: ______________________________________________ 73
I-C1)POZOS: _____________________________________________________________________ 73
DISEÑO DE POZOS PERFORADOS: ______________________________________________________ 74
CAÑOS FILTROS _____________________________________________________________________ 76
FÓRMULAS DE EQUILIBRIO: _________________________________________________________ 76
B-1)ACUÍFERO NO CONFINADO (LIBRE O FREÁTICO) _______________________________________ 77
B-2)ACUÍFERO CONFINADO _________________________________________________________ 77
I-D) CAPTACIÓN DE AGUAS SUPERFICIALES: ____________________________________________ 78
I-E) CAPTACIÓN DE MANANTIALES: ___________________________________________________ 80
OBRAS DE CONDUCCIÓN _____________________________________________________________ 80
3-D) CÁMARAS LIMITADORAS DE PRESIÓN: ____________________________________________ 82
3-E) ÓRGANOS DE CIERRE: __________________________________________________________ 82
3-F) CÁMARAS DE DESAGÜE: ________________________________________________________ 82
3-G) VÁLVULAS DE AIRE: ___________________________________________________________ 82
3-H) DISPOSITIVOS ANTIARIETES: ____________________________________________________ 82
IMÁGENES DE TIPOS DE ABASTECIMIENTO _______________________________________________ 84
ACOMETIDA DOMICILIAR ______________________________________________________ 86
6
7. Junio de
INSTALACIONES I
2011
ACOMETIDAS DOMICILIARIAS E INSTALACION (DIAM. Ø 3”X ¾”)______________________________ 88
CAMARA DE VALVULA TIPO DE HORMIGON ______________________________________________ 89
INSTALACION DE VALVULAS DE FFD Ø 3”. JUNTA RAPIDA Y ACCESORIOS DE PVC DE AGUA POTABLE 91
MEDICIÓN _______________________________________________________________________ 92
PROVISION. VALVULA FFD DE Ø 75 MM JUNTA RAPIDA _____________________________________ 92
PROVISIÓN E INSTALACIÓN DE ACCESORIOS ACOMETIDAS PARA AGUA POTABLE ________________ 94
PRUEBAS HIDRAULICAS PARA TUBERIAS DE Ø 50 A 100 MM. DE AGUA POTABLE ______________ 95
Este ítem se refiere a las diferentes pruebas hidráulicas que deben realizarse para
comprobar las condiciones de los materiales y del trabajo realizado. __________________ 95
MATERIALES, HERRAMIENTA Y EQUIPO _______________________________________________ 95
INSTALACIÓN DE TUBERÍA DE Ø 50 A Ø 200 MM. Y ACCESORIOS DE PVC _______________________ 98
MATERIALES, HERRAMIENTAS Y EQUIPO ______________________________________________ 98
PROCEDIMIENTO PARA LA EJECUCIÓN ________________________________________________ 98
MEDICIÓN _______________________________________________________________________ 99
INSTALACIÓN DE TUBERÍA DE AGUA POTABLE PROVISIÓN DE TUBERÍAS PVC CLASE 9 JUNTA
RÁPIDA Ø 75 MM. PARA AGUA POTABLE_________________________________________ 100
MATERIALES, HERRAMIENTAS Y EQUIPO ________________________________________________ 100
FORMA DE PAGO ________________________________________________________________ 101
CALCULO DEL SISTEMA DE AGUA FRIA Y CALIENTE ________________________________________ 101
APARATOS DE USO PRIVADO: ______________________________________________________ 102
APARATOS DE USO PÚBLICO: _______________________________________________________ 102
CRITERIOS PARA EL CÁLCULO DE LAS REDES DE DISTRIBUCION ______________________________ 102
PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO ________________________________________________________ 103
SERVICIOS DE AGUA CALIENTE ________________________________________________________ 103
METODOLOGIA Y CONSIDERACIONES __________________________________________________ 104
CÁLCULO Y RESULTADOS __________________________________________________________ 106
DETERMINACION DEL PUNTO Y TRAMO MÁS DESFAVORABLE DE LA RED ___________________ 106
DETERMINACION DE LAS UNIDADES DE GASTO Y GASTOS PROBABLES POR TRAMO __________ 106
CÁLCULO DE LA PÉRDIDA DE CARGA POR TRAMOS _____________________________________ 107
ACCESORIOS ____________________________________________________________________ 107
TRAMO A – B ___________________________________________________________________ 107
ACCESORIOS ____________________________________________________________________ 107
TRAMO C – D ___________________________________________________________________ 108
ACCESORIOS ____________________________________________________________________ 108
TRAMO D – X ___________________________________________________________________ 108
ACCESORIOS ____________________________________________________________________ 108
Sumatoria de pérdidas de carga por tramos: __________________________________________ 109
TIPOS DE CALENTADORES _____________________________________________________ 109
CALDERAS ________________________________________________________________________ 109
1. Calentador De Depósito. ________________________________________________________ 109
2. Calentadores de paso de rápida recuperación _______________________________________ 111
Precios calentadores de paso de rápida recuperación ___________________________________ 112
3. Calentador de paso instantáneo __________________________________________________ 113
Recomendaciones _______________________________________________________________ 114
7
8. Junio de
INSTALACIONES I
2011
CALENTADOR DE AGUA _____________________________________________________________ 117
Tipos de calentadores de agua ____________________________________________________ 118
Calentadores de punto ______________________________________________________________ 118
Calentador de paso eléctrico. _________________________________________________________ 119
Calentadores de paso _____________________________________________________________ 119
Calentador de paso a gas. _________________________________________________________ 119
Calentador de tanque eléctrico. _______________________________________________________ 120
Calentadores de acumulación ______________________________________________________ 120
CALDERAS ______________________________________________________________________ 121
Caldera de gas. __________________________________________________________________ 121
COMBUSTIBLES __________________________________________________________________ 122
Calentador solar. ________________________________________________________________ 123
Aislamientos ____________________________________________________________________ 123
Mantenimiento __________________________________________________________________ 124
Seguridad ______________________________________________________________________ 125
SISTEMAS DE DISTRIBUCION ___________________________________________________ 126
DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE _____________________________________________________ 126
SISTEMA DE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE __________________________________________ 126
DOTACION _____________________________________________________________________ 126
PARA LAS ZONAS INDUSTRIALES:____________________________________________________ 127
PARA LAS ZONAS COMERCIALES: ____________________________________________________ 128
PARA SERVICIO PUBLICO: __________________________________________________________ 128
PARA ZONAS RESIDENCIALES: ______________________________________________________ 128
TABLA ___________________________________________________________________________ 129
ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE __________________________________________________ 129
DOTACION EN SECTORES RESIDENCIALES _______________________________________________ 129
DOTACIONES PARA POBLACIONES SEGÚN CLIMA ______________________________________ 130
TABLA ___________________________________________________________________________ 130
ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE __________________________________________________ 130
ANALISIS DE CONSUMOS ____________________________________________________________ 130
MEDIDORES: EL SERVICIO MEDIDO __________________________________________________ 131
TIPOS DE SISTERNAS ________________________________________________________________ 133
CAPTACIÓN Y APROVECHAMIENTO DE AGUA DE LLUVIA_________________________________ 133
USOS DEL AGUA DE LLUVIA __________________________________________________________ 133
EQUIPO BÁSICO DE RECOGIDA Y GESTIÓN DEL AGUA DE LLUVIA __________________________ 134
CISTERNA DE FERROCEMENTO DE CAPTACIÓN DE AGUA DE LLUVIA __________________________ 136
Limpieza, trazo y nivelación ________________________________________________________ 136
Los pasos _______________________________________________________________________ 137
Nota: __________________________________________________________________________ 137
Excavación _____________________________________________________________________ 138
Afine de pared __________________________________________________________________ 138
Cepa para brocal _________________________________________________________________ 139
Brocal de concreto o piedra ________________________________________________________ 139
Aplanado de mortero _____________________________________________________________ 140
Colocación de malla ______________________________________________________________ 140
8
9. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Aplanado de cemento ____________________________________________________________ 141
Firme de concreto _______________________________________________________________ 141
Forjado de cárcamo ______________________________________________________________ 142
Pulido en muros y firme ___________________________________________________________ 142
Chaflán ________________________________________________________________________ 143
Colocación de viguetas y bovedillas _________________________________________________ 143
Colocación del molde para tapa y tubo para bomba ____________________________________ 144
Colado de losa __________________________________________________________________ 145
Colado de brocal de tapa y cilindro para bomba _______________________________________ 145
Sellado de la unión entre losa y muro y colocación de la tapa _____________________________ 146
Cisterna terminada _______________________________________________________________ 146
SISTERNA DE FERROCEMENTO _________________________________________________ 147
SELECCIÓN DEL SITIO DE CONSTRUCCION ________________________________________ 147
NIVELACIÓN DEL SITIO DE CONSTRUCCIÓN ______________________________________________ 148
PREPARACIÓN DE LA BASE ___________________________________________________________ 148
PREPARACIÓN DE LA MALLA PARA EL CUERPO DE LA CISTERNA _____________________________ 148
CORTE DE LA BASE _________________________________________________________________ 149
ARMADO DEL TANQUE ______________________________________________________________ 150
COLADO, REVOCADO O REPELLADO DEL TANQUE ________________________________________ 150
Aplicación de la mezcla al tanque: ___________________________________________________ 151
REPELLAR EL INTERIOR Y EXTERIOR DEL TANQUE. ________________________________________ 151
REPELLAR EL INTERIOR Y EXTERIOR DEL TANQUE _________________________________________ 151
ARMADO DE LA TAPA _______________________________________________________________ 152
SISTEMA DE CAPTACIÓN DE AGUA ____________________________________________________ 153
SELLAR Y PINTAR LA CISTERNA ________________________________________________________ 154
MANTENIMIENTO __________________________________________________________________ 154
EQUIPO DE BOMBEO ____________________________________________________ 155
BOMBAS PARA AGUA, EQUIPOS Y SISTEMAS DE BOMBEO ___________________________ 155
SISTEMAS DE BOMBEO ______________________________________________________________ 155
LÍNEAS DE EQUIPOS DE BOMBEO: _____________________________________________________ 155
SOLUCIÓN INTEGRAL EN BOMBAS PARA AGUA __________________________________________ 156
DISTRIBUCIÓN DE SISTEMAS DE BOMBEO _______________________________________________ 156
SISTEMAS PARA DIVERSAS APLICACIONES _______________________________________________ 156
SOLUCIONES EFECTIVAS _____________________________________________________________ 157
BOMBAS TIPO JET: _________________________________________________________________ 157
ENCUENTRE EL TAMAÑO DE SU BOMBA ______________________________________________ 158
HIDRONEUMÁTICOS: _______________________________________________________________ 158
TABLA PARA SELECCIONAR SU HIDRONEUMÁTICO _____________________________________ 158
BOMBAS SUMERGIBLES: _____________________________________________________________ 158
BOMBAS CENTRÍFUGAS: _____________________________________________________________ 159
ESTACIONES DE BOMBEO ____________________________________________________________ 159
DESCRIPCIÓN GENERAL ___________________________________________________________ 159
CONSIDERACIONES BÁSICAS DE PROYECTO _______________________________________ 159
9
10. Junio de
INSTALACIONES I
2011
GASTOS DE BOMBEO _______________________________________________________________ 159
CARGAS DE BOMBEO _______________________________________________________________ 160
REQUISITOS DE POTENCIA (TEÓRICA) __________________________________________________ 160
LOCALIZACIÓN _____________________________________________________________________ 161
TIPO DE ENERGÍA A UTILIZAR EN EL BOMBEO ____________________________________________ 161
TIPO Y NÚMEROS DE BOMBAS ________________________________________________________ 161
CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS POR EL TIPO DE SUCCIÓN _________________________________ 162
CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS POR SU DIRECCIÓN DE FLUJO ______________________________ 162
CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS POR LA POSICIÓN DE SU FLECHA ___________________________ 163
CARACTERÍSTICAS DEL CÁRCAMO DE BOMBEO __________________________________________ 163
DISEÑO DE LOS CÁRCAMOS ________________________________________________________ 164
MOTORES ELÉCTRICOS ____________________________________________________________ 164
SUBESTACIÓN ELÉCTRICA __________________________________________________________ 164
TUBERÍAS, VÁLVULAS Y ACCESORIOS ________________________________________________ 164
EDIFICIOS COMPLEMENTARIOS _____________________________________________________ 165
AUTOMATIZACIÓN _______________________________________________________________ 165
CLASIFICACION Y TIPOS DE ESTACIONES DE BOMBEO _____________________________________ 165
CLASIFICACIÓN __________________________________________________________________ 165
TIPOS BÁSICOS __________________________________________________________________ 165
DIMENSIONES DE LAS CÁMARAS SECAS ________________________________________________ 166
CON CARGA DE SUCCIÓN: _________________________________________________________ 167
CON ALTURA DE SUCCIÓN _________________________________________________________ 168
PLANTEAMIENTO DE LA INSTALACIÓN _________________________________________________ 170
DIMENSIONAMIENTO DE LA CÁMARA HÚMEDA _________________________________________ 170
ALTERNATIVAS PARA CALCULAR EL VOLUMEN DEL CÁRCAMO ______________________________ 171
RECOMENDACIONES PARA UNA CORRECTA INSTALACIÓN DEL EQUIPO _______________________ 172
REQUISITOS EN LA SUCCIÓN _______________________________________________________ 176
REQUISITOS EN LA DESCARGA ______________________________________________________ 176
MATERIALES ____________________________________________________________________ 176
ACCESORIOS ____________________________________________________________________ 177
Consideraciones adicionales. _______________________________________________________ 178
Protección sanitaria de la calidad del agua. ___________________________________________ 179
EDIFICIOS _________________________________________________________________________ 180
Ejemplo de cálculo: ______________________________________________________________ 180
DISEÑO DE RED DE EVACUACION DE ____________________________________________ 186
AGUAS NEGRAS _____________________________________________________________ 186
Diseño ___________________________________________________________________________ 186
Condiciones generales de la evacuación ______________________________________________ 186
Configuraciones de los sistemas de evacuación ________________________________________ 187
DISEÑO DE REDES __________________________________________________________________ 188
DIÁMETROS ____________________________________________________________________ 188
DISEÑO HIDRÁULICO _____________________________________________________________ 188
COEFICIENTES DE RUGOSIDAD______________________________________________________ 189
PROFUNDIDAD MÁXIMA A LA COTA CLAVE ___________________________________________ 190
RETENCIÓN DE SÓLIDOS ___________________________________________________________ 190
10
11. Junio de
INSTALACIONES I
2011
TUBERIAS Y ACCESORIOS PARA DRENAJES________________________________________ 193
AGUAS NEGRAS Y PLUVIALES __________________________________________________ 193
LLAVE PASO 1 COMPUERTA P.P. ______________________________________________________ 193
PVC CODO LISO PRESION 25MM. X 45. _________________________________________________ 193
PVC CODO LISO PRESION 38MM. X 45. _________________________________________________ 193
PVC CODO LISO PRESION 50MM. X 90. _________________________________________________ 194
PVC CODO SANITARIO P DELG. SDR32.5 -100MM. X 45.____________________________________ 194
PVC CODO SANITARIO P DELG. SDR32.5 -31MM. X 90. _____________________________________ 194
PVC CODO SANITARIO P DELG. SDR32.5 -50MM. X 45. _____________________________________ 195
PVC CODO SANITARIO P GRUESA S40-100MM. X 45. ______________________________________ 195
PVC CODO SANITARIO P GRUESA S40-75MM. X 90. _______________________________________ 195
PVC ADAPTADOR REGISTRO SANITARIO P GRUESA SDR41 50MM ____________________________ 196
PVC ADAPTADOR SIFON SANITARIO 31MM _____________________________________________ 196
PVC ADAPTADOR MACHO CPVC 12MM AGUA CALIENTE FGG DURMAN_______________________ 196
PVC REDUCCION LISA PRESION 18 X 12MM. _____________________________________________ 197
PVC REDUCCION SANITARIA PARED DELG. SDR32.5-100 X 50MM. ___________________________ 197
PVC REDUCCION SANITARIA PARED GRUESA SDR41-38 X 31MM. ____________________________ 197
PVC REDUCCION SANITARIA SDR32.5-50 X 38MM ________________________________________ 198
PVC TUBO SCH40 PRESION 12MM _____________________________________________________ 198
PVC TUBO SDR32.5 75MM ___________________________________________________________ 198
CALCULO DE LAS RED DE EVACUACION DE AGUAS NEGRAS __________________________ 199
FOSAS SEPTICAS ___________________________________________________________________ 199
FOSAS SEPTICAS EN ZONAS RURALES ________________________________________________ 199
FUNCIONAMIENTO DE LA FOSA SEPTICA _____________________________________________ 199
LIMPIEZA Y VACIADO DE POZOS SEPTICO _______________________________________________ 200
¿QUÉ ES UNA FOSA SÉPTICA?_________________________________________________________ 202
VENTAJAS DE LA FOSA SÉPTICA _______________________________________________________ 202
¿QUÉ PROBLEMAS ME PUEDEOCASIONAR DEFECAR AL AIRE LIBRE? _________________________ 203
¿QUÉ SUCEDE DENTRO DE LA FOSA? ___________________________________________________ 203
FOSAS SÉPTICAS _____________________________________________________________ 204
POZO DE ABSORCIÓN ________________________________________________________ 205
TAMAÑO DE LA FOSA _______________________________________________________________ 206
DISEÑO DE RED DE AGUAS PLUVIALES __________________________________________________ 208
DRENAJE PLUVIAL __________________________________________________________________ 208
CONSIDERACIONES DEL CAUDAL DE DISEÑO __________________________________________ 208
CAPTACION DE AGUAS PLUVIALES EN EDIFICACIONES ___________________________________ 209
CRITERIOS PARA EVALUACIÓN DE LAS AGUAS ALMACENADAS EN AZOTEAS: ________________ 210
CRITERIOS PARA EVACUACIÓN DE LAS AGUAS PLUVIALESDE LAS VIVIENDAS ________________ 210
CAPTACION EN ZONA VEHICULAR - PISTA _____________________________________________ 210
ORIENTACIÓN DEL FLUJO __________________________________________________________ 210
DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE LA CUNETA ____________________________________ 211
Coeficiente de rugosidad __________________________________________________________ 212
EVACUACIÓN DE LAS AGUAS TRANSPORTADAS POR LASCUNETAS ___________________________ 213
11
12. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Sumideros ______________________________________________________________________ 213
DISEÑO HIDRÁULICO DE LOS SUMIDEROS ____________________________________________ 215
REJILLAS _______________________________________________________________________ 216
COLECTORES DE AGUAS PLUVIALES ____________________________________________________ 224
SELECCIÓN DEL TIPO DE TUBERÍA _____________________________________________________ 229
ALTURA DE RELLENO ___________________________________________________________ 230
VELOCIDAD MÍNIMA _____________________________________________________________ 232
PENDIENTE MÍNIMA ______________________________________________________________ 233
REGISTROS _____________________________________________________________________ 233
ESPACIAMIENTO _________________________________________________________________ 234
BUZONES _______________________________________________________________________ 234
ESTRUCTURA DE UNIÓN ___________________________________________________________ 235
DEPRESIONES PARA DRENAJE ________________________________________________________ 235
FINALIDAD______________________________________________________________________ 235
TUBERIAS RANURADAS. (VER FIG. N° 15) _____________________________________________ 237
SISTEMA DE EVACUACIÓN POR GRAVEDAD ___________________________________________ 237
SISTEMA DE BOMBEO ____________________________________________________________ 238
CONCLUSION _______________________________________________________________ 240
BIBLIOGRAFÍA ______________________________________________________________ 241
12
13. Junio de
INSTALACIONES I
2011
INTRODUCCION
Actualmente se nos hace impensable un edificio y en especial una vivienda sin
una mínima dotación de instalaciones, que hagan posible habitarla en
condiciones de salubridad, confort, seguridad y comunicación, culturalmente
incluidas como indispensables para que sea considerada como digna. La
provisión de agua es tal vez la más importante.
El agua es un bien escaso, si bien todos debemos tomar conciencia de ello y
actuar responsablemente, los arquitectos tenemos un importante papel ya que
el consumo de esta también de alguna forma es objeto de diseño.
En la construcción de las edificaciones, uno de los aspectos más importantes es
el diseño de la red de instalaciones sanitarias, debido a que debe satisfacer las
necesidades básicas de ser humano. Como son el agua potable para la
preparación de alimentos, el aseo personal y la limpieza del hogar, eliminando
desechos orgánicos, etc.
El trabajo se basa en métodos más utilizados 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 aparto
sanitario un número de unidades de gasto determínate experimentalmente.
El agua cumple dentro de los edificios una función fundamental para la vida
como elemento de consumo; en el aseo personal, de ropas y de los enseres
(vajillas) y también como vehículo de desechos orgánicos.
El agua es un insumo que tiene características de potabilidad y sufre una
transformación en los artefactos de uso convirtiéndose en su mayor parte en
el desagüe del edificio.
13
14. Junio de
INSTALACIONES I
2011
OBJETIVOS
Los fines y metas que se quieren alcanzar con la redacción de esta
investigación de conceptos hidráulicos o más bien Sistemas de Instalaciones
Hidráulicas son las siguientes:
Tener el conocimiento de los diferentes sistemas y diseños de
instalaciones hidráulicas.
Aprender a realizar una buena instalación hidráulica.
Conocer los diferentes accesorios y artefactos ideales para una buena
instalación hidráulica.
14
15. Junio de
INSTALACIONES I
2011
INSTALACIONES DE AGUA FRÍA Y CALIENTE
Actualmente se nos hace impensable un edificio y en especial una vivienda sin
una mínima dotación de instalaciones, que hagan posible habitarla en
condiciones de salubridad, confort, seguridad y comunicación, culturalmente
incluidas como indispensables para que sea considerada como digna. La
provisión de agua es tal vez la más importante.
El agua es un bien escaso, si bien todos debemos tomar conciencia de ello y
actuar responsablemente, los arquitectos tenemos un importante papel ya que
el consumo de esta también de alguna forma es objeto de diseño.
En nuestra ciudad tanto para la distribución colectiva por red (Agua Corriente)
como para los casos de extracción individual el origen es de napas freáticas,
esto es de aguas subterráneas. Ambas modalidades son excluyentes. El agua
extraída de las perforaciones es de alta calidad perfectamente potable, y no
sufre ninguna transformación salvo la incorporación de mínimas cantidades de
cloro en forma preventiva.
La empresa mediante la red constituida por cañería de diversos diámetros y
materiales distribuye el agua hasta cada domicilio garantizando en cada uno de
ellos el "nivel piezométrico mínimo permanente" o sea que durante las 24hs
recibirá una presión equivalente a 2 mts, y un "nivel piezométrico superior no
permanente", esto es que durante algún lapso diario se cuenta con una presión
de una altura de 7mts. De esta forma la red garantiza un servicio permanente
para los edificios de una planta y parcialmente para los de dos plantas con lo
que surge la obligatoriedad de la instalación de un tanque cisterna y otro sobre
elevado para distribución.
La red de distribución corre por las veredas a una profundidad aproximada de
un metro, en algún punto de cada manzana se puede observar una caja con una
letra "H" (hidrante) que podrá ser utilizada por los bomberos para reabastecer
sus autobombas mediante un enchufe especial. Frente a cada conexión
domiciliaria se pueden ver dos cajas una correspondiente a la llave maestra
para ser accionada en emergencias, y otra con el medidor. No visible se
15
16. Junio de
INSTALACIONES I
2011
encuentra "la férula" o válvula, que es la conexión con la red e impide que el
agua de los domicilios regrese a la red en el caso de un depresión. El diámetro
de la conexión es de 1/2' y para el caso en el que se quisiera incorporar una
bomba chupadora deberá colocarse un ruptor de vacío de 2mts de alto.
La instalación del edificio contará con los tanques cisterna y reserva para el
depósito y distribución, conectados entre sí mediante cañería y bomba
impulsora, el tanque de bombeo o cisterna se llenará por gravedad y su cañería
terminará en un cierre mecánico, mientras que el superior o de reserva por ser
llenado mediante las bombas llevará un flotante que accionará un corte
eléctrico. El tamaño de los tanques será tal que pueda abastecer el consumo de
por lo menos un día sin reposición, y este se estimará de acuerdo con los
artefactos instalados y modalidad de uso.>
El tanque de reserva podrá estar constituido por dos tanque hermanados por
un colector, de manera que se permitan tareas de limpieza y reparación. Desde
aquel se desprenderán los circuitos de acuerdo con las necesidades o
particularidades de la vivienda. Por lo menos será imprescindible contar con uno
para la alimentación del sistema de calentamiento de agua y podrán existir
otros por ejemplo para calefacción, alimentación de sanitarios de este o aquel
sector, etc.
16
17. Junio de
INSTALACIONES I
2011
En las viviendas será recomendable contar con un circuito para agua fría en
planta baja con alimentación directa de manera que en el caso de una baja
prolongada en la presión de la red no se consuma el agua de la reserva o por lo
menos se prolongue su utilización.
Los recorridos de los caños serán lo mas rectos posibles, en diámetros
descendentes en el mismo sentido en el que corre el fluido, a medida que van
siendo alimentados los artefactos. Recordemos que el rozamiento en las
paredes de los caños y las piezas son la principal razón en la caída de la presión
del flujo por lo que la racionalidad del trazado redundará directamente en
beneficio del uso. Será deseable que cada ambiente tenga la posibilidad de
quedar sectorizado, ubicándose en paralelo, para lo cual en la entrada a estos
se colocará una llave de paso.
La provisión de agua caliente para edificios pequeños o viviendas unifamiliares
podrá ser realizado con un circuito abierto esto es que el agua que pasó por el
calentador (calefón, termo tanque, etc.) ya no regresará a este aunque no sea
enteramente utilizada como en los circuitos cerrados. Ya dijimos que del
tanque de reserva, cuya cota inferior siempre estará por lo menos entre 1 y
2mts por sobre el más elevado de los artefactos a servir, según el sistema
elegido (termo tanque o calefón) de forma que se garantice tanto el
funcionamiento del artefacto de calentamiento como un caudal apto para el
uso. En estos sistemas elementales deberá tenerse especial cuidado con
determinación de los diámetros de los diferentes tramos en especial el de
alimentación al artefacto dado que la circulación por este merma el caudal y en
un uso simultáneo pueden registrarse inconvenientes.
A la hora de la decisión sobre los materiales deberá comprenderse como una
cuestión tecnológica, (materiales, herramientas, mano de obra, técnica,
dirección, etc.), también deberán tenerse en cuenta su exposición a la
intemperie, la proximidad con otros materiales que pudieran ser agresivos
como las cales o cementos, asimismo deberán tenerse en cuenta las
modificaciones dimensionales debidas a cambios de temperatura, permitiendo
siempre la libre dilatación. Para el caso de las instalaciones que llevan agua
17
18. Junio de
INSTALACIONES I
2011
caliente o las que se encuentran expuestas a la intemperie, deberán ser
protegidas térmicamente, evitando las pérdidas excesivas.
Algunas Recomendaciones para el diseño de las Instalaciones
Las instalaciones forman parte del edificio desde su concepción, no se agregan
una vez terminados, del mismo modo que el techo o la carpintería forman parte
indisoluble de las primeras ideas.
Algunos aspectos son especialmente relevantes:
- volumétricamente tal como la ubicación de los tanques,
- con el funcionamiento como la distribución de los artefactos, su alimentación,
circuitos, etc.
- Con los costos como la concentración o distribución los locales húmedos, o la
relación "pieza-longitud".
A los efectos del mantenimiento de la instalación debemos tener presente, que
las partes ocultas, por ejemplo existen algunos modelos de griferías previstas
para colocación externa, caso contrario elegir una de calidad adecuada. Prestar
atención para garantizar un fácil acceso a las llaves de paso para su reparación,
etc.
Debemos tener en cuenta los dispositivos de seguridad como los desbordes de
los tanques y las llaves de paso, dado que por su uso muy esporádico suelen
atascarse, taparse, etc. Las partes expuestas.
Pasos para seguir un Diseño
Determinar forma de abastecimiento, (pozo o red), y en consecuencia ubicar
las conexiones (llave maestra, medidor, llave de paso) o perforación.
Ubicar y pre dimensionar los tanques (cisterna y reserva),
Definición de "zonas húmedas", ubicar los artefactos y accesorios.
Unir con el trazado de las cañerías todas las partes, incluyendo las llaves de
paso de cada sector.
18
19. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Completar con los sistemas y accesorios de funcionamiento seguridad y control
(bombas, flotantes, llaves de limpieza, automáticos, etc.)
19
22. Junio de
INSTALACIONES I
2011
DISEÑO DE AGUA FRIA
Existen aspectos vinculados con el bienestar físico en los edificios: las
instalaciones sanitarias es uno de ellos, al acondicionamiento hidrotérmico, la
relación entre la humedad y la temperatura, la ventilación natural, la
iluminación y la protección contra el ruido.
Las instalaciones en los edificios contribuyen a cumplimentar esas necesidades.
Ciclo del agua en el edificio.
El agua cumple dentro de los edificios una función fundamental para la vida
como elemento de consumo; en el aseo personal, de ropas y de los enseres
(vajillas) y también como vehículo de desechos orgánicos.
El agua es un insumo que tiene características de potabilidad y sufre una
transformación en los artefactos de uso convirtiéndose en su mayor parte en
el desagüe del edificio.
Abastecimiento de agua. El agua destinada a bebida, preparación de alimentos
e higiene personal debe ser potable, para ello debe reunir condiciones físicas,
químicas y microbiológicas.
Condiciones Físicas: debe ser incolora, inodora, insípida y no presentar
turbiedad. Condiciones Químicas: no debe contener substancias tóxicas ni
sales disueltas nocivas para la salud (por ejemplo: sales de magnesio o
substancias como el plomo, arsénico). Condiciones Microbiológicas: no debe
tener microorganismos patógenos.
Suministro privado de agua:
Definimos así cuando la provisión de agua es resuelta dentro de los límites del
22
23. Junio de
INSTALACIONES I
2011
terreno.
Agua superficial.
Son aguas estables desde el punto de vista químico, pero con turbiedad y
contaminadas bacteriológicamente. Deben ser en lo posible decantadas,
filtradas y cloradas. Para ello se utiliza algún clorógeno, por ejemplo para cada
1.000 litros de agua tenemos agua lavandina de 5 litros, hipoclorito de sodio 1
litro, cloruro de cal 500 gramos, hipoclorito de calcio 500 gramos.
Aguas subterráneas.
Es la forma más común de provisión privada de agua. El agua al ingresar a un
terreno se infiltra disolviendo sales y óxido del mismo, con frecuencia el agua
subterránea generalmente conteniendo cantidades excesivas de sulfatos y
bicarbonatos de calcio, lo que comúnmente se denomina aguas duras
(característica de no hacer espuma y reduce la eficacia del jabón).
Emplazamiento de los pozos de provisión de agua.
Deben estar alejados de los pozos absorbentes, cámaras sépticas y lechos de
infiltración, a una distancia mínima de 30 metros, y ubicados en la parte más
alta del terreno.
Si practicamos un corte en una región determinada, veremos que existen
distintos extractos permeables embebidos en capas de agua llamadas napas. La
napa que se encuentra por encima de la primer capa impermeable se la llama
napa freática o primera napa, las demás se las designa por el orden de
profundidad segunda napa, tercera, cuarta, etc.
Las aguas profundas, es decir, de las de la 2º napa, 3º y las sucesivas napas son
en principio aguas bacteriológicamente puras, y por ello se usan sin ningún tipo
de cuidado.
Si se practicaran pozos observaremos las distintas situaciones según la
posición de las napas y las pendientes del terreno: si el agua asciende sin
23
24. Junio de
INSTALACIONES I
2011
alcanzar la superficie se llama semi surgente. Si sobrepasa el nivel del terreno
natural se llama surgente. En ciertos casos cuando sobrepasa el nivel del
terreno en un punto bajo se denomina vertiente o manantial.
Ejecución de pozos.
La construcción de los pozos para captar agua de napas profundas se hace
perforando mediante trépano o introduciendo simultáneamente un caño dentro
del manto impermeable aproximadamente a 50 cm. y se cementa con una
mezcla fluida el espacio entre la perforación y el caño, evitando así la
contaminación por filtración a las napas inferiores, y así se sigue perforando
con sucesivos diámetros menores y repitiendo el procedimiento de filtro, y
bajando a su vez una cañería de maniobra.
INSTALACIONES DE SUMINISTRO DE AGUA
Se distinguen instalaciones exteriores y domiciliarias.
Instalaciones exteriores de provisión de agua comprende:
1) Obras de toma de captación.
2) Establecimiento de tratamiento.
3) Depósito de distribución.
4) Cañerías maestras.
5) Cañerías distribuidoras hasta la conexión domiciliaria.
Nivel piezométrico.
Cuando el circuito de distribución que conecta los depósitos y los tanques de
reserva domiciliarios se encuentran en reposo, es decir que no hay consumo, el
agua por vasos comunicantes tiende a alcanzar un nivel denominado estático. Al
abrirse una canilla domiciliaria, o sea al producirse el consumo el agua al
24
25. Junio de
INSTALACIONES I
2011
circular vence resistencias producidas por los cambios de dirección, las
paredes de las cañerías y los accesorios, lo que implica una pérdida de carga
que se expresa en metro de columna de agua.
En las zonas de mayor consumo este nivel desciende y estamos en el caso de
nivel piezométrico mínimo. En las horas donde existe un menor consumo,
encontramos el nivel piezométrico máximo. Con este dato se verificará para
cada zona la presión disponible sobre el nivel acera, y la necesidad de tener
bombeo o provisión directa.
Instalaciones domiciliarias de provisión de agua.
Son obligatorias en todo inmueble que linde con cañería habilitada.
Se dividen en externas e internas. Las primeras sirven para conectar la cañería
distribuidora con la instalación domiciliaria. Las internas comprenden un
conjunto de cañerías, accesorios y artefactos que constituyen el servicio en la
vivienda.
Conexión.
La conexión de agua comprende:
1) La férula: pieza que se inserta en la cañería de distribución.
2) Llave maestra: tiene por objeto independizar el servicio domiciliario. Se
instala en una pequeña cámara de mampostería, cubierta con marco y chapa
plástica. En algunos casos albergan también al medidor.
3) La cañería comprendida entre la distribuidora y el punto de empalme de la
cañería domiciliaria.
Cañería de alimentación.
Se colocan a continuación de la conexión embutida en la pared en una altura
entre 20 y 40 cm del piso. Su trayecto debe evitar formación de sifones y ser
lo más directo posible. Se lo separa como mínimo 1 metro de la cañería cloacal.
25
26. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Llave de paso.
Para permitir reparaciones se coloca llave de paso a la entrada de la cañería
distanciada a 1 metro como máximo de la línea municipal.
La llave de paso con diafragma suelto actúa como válvula de retención, por lo
que debe conservarse con el vástago siempre en forma vertical.
Servicio directo.
Son compuestas por artefactos que se surten desde la cañería distribuidora
sin interposición de tanques, siempre que no existan artefactos a una altura
mayor a 5 metros respecto del nivel de la acera.
Servicio con tanque de reserva.
El servicio con tanque de reserva es exigible en los demás casos. Puede ser de
alimentación directa o bombeo obligatorio.
Cuando la presión mínima es menor que 8 mca (metros de columna de agua) se
autoriza la alimentación directa hasta esa altura. Si la presión mínima es mayor
que 8 m puede hacerse alimentación directa hasta una altura de tanque igual a
la presión mínima. Fuera de dichos límites, el bombeo es obligatorio.
Existen dos posibilidades:
A) Bombeo directo desde la red de agua: en este caso debe asegurarse que el
bombeo se interrumpa cuando la presión en la red disminuya a 2,5 m de columna
sobre el nivel acera.
B) Bombeo desde tanque de bombeo: es el caso que se utiliza en la mayoría de
los casos y comprende:
1) Tanque de bombeo instalado en la planta baja o subsuelo, alimentado con
conexión exclusiva.
2) Juego de bombas que impulsan al tanque de reserva del edificio.
26
27. Junio de
INSTALACIONES I
2011
3) Cañerías de inspiración e impulsión que van desde las bombas al tanque de
reserva.
Servicio con tanque hidroneumático.
En muchas ocasiones el tanque de bombeo eleva el agua al tanque de reserva
encontrándose este por lo general en la azotea, cuando en la misma planta
existen dependencias de servicio, por ejemplo la portería, donde no habría
presión disponible para alimentar los artefactos y duchas de esta. Entonces se
utiliza un tanque hidroneumático, que consiste en un tanque cilíndrico metálico
al cual se le bombea agua desde el tanque de bombeo hasta que se comprime el
aire contenido en él, el agua es nivelada mediante un presoestato que reinicia el
bombeo, haciendo que el agua fluya del tanque a presión, y es inyectada en las
cañerías. También se lo utiliza en el servicio contra incendios.
DISEÑO DE SISTEMA DE AGUA CALIENTE
La provisión de agua caliente para baños, duchas, lavaderos y
cocinas se realiza desde la toma de la red interior de agua
fría hasta los aparatos de consumo.
Para su uso, debe contemplar ciertas características
sanitarias que la hagan apta para el consumo, sin elementos
contaminantes.
AGUA CALIENTE POR GENERACIÓN INSTANTÁNEA
La producción de agua caliente por generación instantánea se obtiene mediante
sencillas calderas murales a gas.
El accionamiento se produce cuando al abrir un grifo de agua caliente de la
instalación, disminuye la presión de agua y se abre la válvula de gas. Acto
seguido el quemador de gas calienta un serpentín por donde circula el agua,
calentándola.
27
28. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Así se genera agua caliente instantánea, al mismo tiempo que se va
consumiendo.
Su rendimiento es bajo porque no se aprovecha totalmente la cantidad de calor
generada en el quemador. Su ventaja radica en que son calderas de bajo costo,
de gran utilidad en viviendas con una sola ducha.
AGUA CALIENTE POR GENERACIÓN MIXTA INSTANTÁNEA
Las calderas mixtas proveen al mismo tiempo agua caliente y calefacción.
Funcionan mediante dos circuitos conectados con un intercambiador de calor.
Cuando funciona la calefacción, si hay demanda de de A.C.S.(agua caliente
sanitaria), el agua de ésta se desvía hasta el intercambiador y se calienta el
agua de la red para proveer agua caliente sanitaria. Al finalizar el uso, el agua
caliente de calefacción reanuda su trabajo calentando los emisores.
En épocas estivales, sólo se deja funcionando el A.C.S.
En este sistema nunca se mezcla el agua de la calefacción con el A.C.S. porque
el intercambiador permite únicamente la trasmisión de calor.
Cuando se usa el agua caliente, deja de funcionar la calefacción, pero ésto no
significa un problema ya que el empleo de una ducha por ejemplo, no demanda
mucho mas de 20 minutos, un lapso de tiempo que no influye significativamente
debido a la inercia térmica de la vivienda, la cual no permite que se enfríe
mucho el interior de la vivienda.
Una de las opciones más elegidas en las viviendas para A.C.S. son las calderas
murales mixtas.
En los casos de mayor consumo, cuando existe una demanda mayor en baños y
cocina (p.ej.en familia numerosa), es preferible elegir otro sistema.
ACUMULADORES
28
29. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Los acumuladores permiten tener en reserva agua caliente; estos artefactos
aislados térmicamente además funcionan como intercambiadores de calor. Al
usar el agua caliente en las duchas y grifos, se va vaciando el acumulador, al
mismo tiempo ingresa agua fría de la red que la va calentando y reponiendo la
reserva.
Estos acumuladores poseen una gran superficie de intercambio y permiten
reponer agua caliente en pocos minutos. Además tienen la ventaja de su gran
rendimiento térmico ya que funcionan como un radiador del sistema de
calefacción; la producción de A.C.S. es más lenta aprovechando así la energía.
DISTINTAS INSTALACIONES PARA PROVISIÓN DE AGUA
CALIENTE
La red interior de agua puede variar dentro de los siguientes diseños:
1) Producción individual desde cualquier esquema de agua fría.
2) Producción centralizada con contadores divisionarios en cada vivienda ( o
local) y distribución vertical por un grupo único de columnas.
3) Producción centralizada, con un único contador para cada nivel de presión y
distribución vertical por grupos múltiples de columnas.
4) Producción centralizada, con contador único para cada nivel de presión y
distribución vertical por grupo único de columnas.
Los sistemas 3 y 4 de contador único, sólo son convenientes en edificios donde
es posible, por su destino, unificar los gastos derivados del consumo de agua
caliente. Es el caso de escuelas, edificios de oficinas de una sola entidad,
hospitales, hoteles, gimnasios u otros de características similares.
TUBERIA Y ACCESORIOS PARA AGUA FRIA Y AGUA CALIENTE
29
30. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Los contadores domiciliarios ZENNER están disponibles
en varios modelos: contadores de esfera seca para agua
fría hasta 50 ºC (MTK) y agua caliente hasta 100 ºC
(MTW) y respectivamente contadores de esfera húmeda
para agua fría (MNK) y contadores para tuberías
ascendentes y descendentes.
CHORRO MÚLTIPLE
Los contadores domiciliarios ZENNER están disponibles en varios modelos:
contadores de esfera seca para agua fría hasta 50 ºC (MTK) y agua caliente
hasta 100 ºC (MTW) y respectivamente contadores de esfera semi-seca para
agua fría (MRP) y contadores para tuberías ascendentes y descendentes.
Los contadores de esfera seca son utilizados con mayor frecuencia en
aplicaciones donde la calidad del agua es variable. El inserto de medición se
encuentra encapsulado y aislado de la corriente del agua.
Comparados con los contadores de esfera seca, la línea de contadores de
esfera semi-seca presenta dos ventajas principales: la medición de caudales
mínimos (gracias a un arranque muy sensible) y la protección antimagnética
absoluta. El contador de esfera semi-seca MRP es un contador con cámara de
rodillos encapsulada. Esta cámara, herméticamente aislada del agua, está
rellena con un líquido protector, de esta forma se asegura la fácil lectura del
contador en zonas con agua sucia o ferruginosa. Además con los rodillos
inmersos en el líquido protector no existe el riesgo de condensación en el visor,
que puede dificultar la lectura. Al igual que los contadores de esfera seca se
dispone de modelos equipados con visores en vidrio o en material plástico.
Los contadores pueden ir provistos con un indicador magnético (imán) y con un
visor especialmente preparado para recibir un emisor de impulsos, de esta
forma las exigencias de telelectura son fácilmente realizables. Con una simple
30
31. Junio de
INSTALACIONES I
2011
colocación posterior del emisor de impulsos, realizada a través del encaje del
emisor sin romper el precinto del contador, los contadores pueden ser
adaptados a las tareas solicitadas.
Características principales:
ESFERA SECA MTK:
• Protección antimagnética muy eficaz.
• Relojería herméticamente aislada.
• Clases metrológicas B o C.
• Alta sensibilidad de arranque.
• Materiales del inserto de medición especialmente resistentes a fricción y
corrosión.
• Visor disponible tanto en vidrio como material plástico.
• Opcional con relojería con absorbedor de humedad.
• Aprobados por la C.E.
ESFERA SEMI-SECA MNK:
• Protección antimagnética absoluta.
TUBERIAS Y ACCESORIOS PARA AGUA FRIA: en diámetros desde ½‖
hasta 4‖ con una resistencia a la presión que va desde 200 hasta 500 psi.
31
32. Junio de
INSTALACIONES I
2011
TUBERIAS Y ACCESORIOS PARA AGUA CALIENTE: en CPVC de
diámetros desde ½‖ hasta 1‖ con una resistencia a la presión de 100 psi y
soportando temperaturas hasta 82º C.
TUBERIAS Y ACCESORIOS SANITARIOS: Son tuberías específicamente
para la recolección de aguas negras. Tenemos la línea ASTM, la línea norma
DIN (milimétrica) y la tubería Tubotec, que es la más económica. El diámetro
de estas tuberías va desde 2‖ ó 50mm hasta 6‖ en el caso de las tuberías
ASTM y Tubotec y hasta 250mm para la milimétrica.
32
33. Junio de
INSTALACIONES I
2011
CANALES DE AGUAS DE LLUVIA AMAZONAS: Es un sistema completo
de recolección de aguas de lluvia para uso doméstico. Son atractivas,
resistentes a la corrosión, durables, livianas y económicas, fáciles de instalar y
limpiar.
TUBERIAS Y ACCESORIOS DE ACUEDUCTOS: Son los utilizados para la
implementación de la red de agua blanca en las urbanizaciones. Sus diámetros
van desde 75mm hasta 315mm. Los tubos y los accesorios vienen con campana
en un extremo y junta automática por el otro para facilitar la unión entre
tubos que a veces se dificultan por las condiciones del terreno y de trabajo.
33
34. Junio de
INSTALACIONES I
2011
TUBERIAS Y ACCESORIOS DE ALCANTARILLADONOVAFORT: Son
los utilizados para la implementación de la red cloacal en los urbanismos. Sus
diámetros van desde 160mm hasta 315mm.
Más recientemente Pavco lanzó al mercado el sistema NOVALOC para el
drenaje de aguas negras y aguas de lluvia con diámetros desde 475mm hasta
1035mm
TUBERIAS UTILIZADAS EN LAS INSTALACIONES HIDAULICAS.
Las tuberías utilizadas en las instalaciones hidráulicas, en forma general son:
1. Galvanizada cedula 40.
2. Galvanizada norma ―X‖.
3. De cobre tipo ―M‖.
4. Tubería negra, roscada o soldable.
5. De acero al carbón cedula 40.
6. De acero al carbón cedula 80.
7. De asbesto cemento clase A-7.
8. Hidráulica de PVC Anguer.
9. Hidráulica de PVC cementada.
34
35. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Galvanizada cedula 40:
Se emplea en:
- En instalaciones de construcciones económicas, con servicio de agua caliente
y fría.
- En instalaciones a la intemperie.
- De poco uso en obras.
- Su uso es común, aunque no recomendable, para conducir vapor.
- Para sistemas de riego o para abastecimiento de agua potable.
- No debe someterse a presiones mayores de 125 libras/pulgadas?.
Galvanizada norma “X”:
Se fabrica solamente en diámetros comerciales de 51 mm en adelante.
Sólo debe utilizarse entre tramos, en instalaciones sujetas a poca presión.
Cobre tipo “M”:
- Se utiliza en todos los casos de agua fría y agua caliente.
- En albercas con sistema de calentamiento.
- Para conducir agua helada en sistemas de aire acondicionado.
- En retorno de agua caliente.
- No debe usarse a la intemperie, ni a presiones mayores de 150
libras/pulgadas?
Negra, roscada o soldable:
- Para conducir vapor y condensado.
- Para aire a presión.
- Para conducir petróleo o diesel.
Acero al carbón cedula 40:
35
36. Junio de
INSTALACIONES I
2011
- Para cabezales de succión y distribución de agua fría, cuartos de máquinas.
- Para cabezales de vapor.
- Se utiliza en pequeños tramos de redes de distribución de agua fría.
- No debe utilizarse a presiones internas mayores a 200 libras/pulgadas?.
INSTALACION SANITARIA
Es el conjunto de tuberías de conducción, conexiones, obturadores hidráulicos
en general como son las trampas tipo P. tipo S, sifones, céspoles, coladeras,
etc., necesarios para la evacuación, obturación y ventilación de las aguas negras
y pluviales de una edificación.
Tuberías de aguas negras:
- Verticales—— conocidas como Bajadas.
- Horizontales—– conocidas como Ramales.
TUBERIAS UTILIZADAS EN LAS INSTALACIONES SANITARIAS.
Las tuberías de uso común son las siguientes:
1. Albañal de concreto simple.
2. De barrio vitrificado.
3. De cobre tipo DWV.
4. Galvanizada.
5. De PVC.
6. De fierro fundido.
7. De plomo.
Albañal de concreto simple:
- Para recibir desagües individuales y generales, solo en plantas bajas.
36
37. Junio de
INSTALACIONES I
2011
- Para interconexión de registros.
Barro vitrificado:
- A veces substituyen a las tuberías e albañal de cemento.
- Bien trabajadas, pueden ser utilizadas para evacuar fluidos corrosivos.
Cobre tipo DWV:
- Para desagües individuales de lavabos, mingitorios, fregaderos, lavabos, etc.
- Para conectar coladeras con las tuberías de desagües generales,
ventilaciones, etc.
- Para desagües individuales y generales, de muebles en los que deban
evacuarse fluidas corrosivos.
Galvanizada cedula 40:
- Para desagües individuales de lavabos, fregaderos, lavaderos, etc.
- Para conectar las coladeras de piso a las tuberías de desagüe general, ya sean
de albañal, etc.
- Para conectar las coladeras de pretil, de azotea a tubería de fierro fundido
de 4″.
Fierro fundido:
- Para desagües individuales o generales.
- Para bajadas de aguas negras.
- Para ventilaciones.
De plomo:
- Para recibir el desagüe de los W. C.
- Para recibir desagües individuales de fregaderos, etc.
37
38. Junio de
INSTALACIONES I
2011
VALVULAS
Una válvula se puede definir como un
aparato mecánico con el cual se
puede iniciar, detener o regular la
circulación (paso) de líquidos o gases
mediante una pieza movible que
abre, cierra u obstruye en forma
parcial uno o más orificios o
conductos.
Las válvulas son unos de los
instrumentos de control más
esenciales en la industria. Debido a
su diseño y materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar, conectar y
desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de líquidos y gases,
desde los más simples hasta los más corrosivos o tóxicos. Sus tamaños van
desde una fracción de pulgada hasta 30 ft (9 m) o más de diámetro. Pueden
trabajar con presiones que van desde el vació hasta más de 20000 lb/in² (140
Mpa) y temperaturas desde las criogénicas hasta 1500 °F (815 °C). En algunas
instalaciones se requiere un sellado absoluto; en otras, las fugas o
escurrimientos no tienen importancia.
La palabra flujo expresa el movimiento de un fluido, pero también significa
para nosotros la cantidad total de fluido que ha pasado por una sección de
terminada de un conducto. Caudal es el flujo por unidad de tiempo; es decir, la
cantidad de fluido que circula por una sección determinada del conducto en la
unidad de tiempo.
38
39. Junio de
INSTALACIONES I
2011
VÁLVULA DE CONTROL
La válvula automática de control generalmente constituye el último elemento en
un lazo de control instalado en la línea de proceso y se comporta como un
orificio cuya sección de paso varia continuamente con la finalidad de controlar
un caudal en una forma determinada.
PARTES DE LA VÁLVULA DE CONTROL
Las válvulas de control constan básicamente de dos partes que son: la parte
motriz o actuador y el cuerpo.
Actuador: el actuador también llamado accionador o motor, puede ser
neumático, eléctrico o hidráulico, pero los más utilizados son los dos
primeros, por ser las más sencillas y de rápida actuaciones.
Aproximadamente el 90% de las válvulas utilizadas en la industria son
accionadas neumáticamente. Los actuadores neumáticos constan
básicamente de un diafragma, un vástago y un resorte tal como se
muestra en la figura (1-a.). Lo que se busca en un actuador de tipo
neumático es que cada valor de la presión recibida por la válvula
corresponda una posición determinada del vástago. Teniendo en cuenta
que la gama usual de presión es de 3 a 15 lbs/pulg² en la mayoría de los
actuadores se selecciona el área del diafragma y la constante del
resorte de tal manera que un cambio de presión de 12 lbs/pulg²,
produzca un desplazamiento del vástago igual al 100% del total de la
carrera.
39
40. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Figura 1-a Actuador de una válvula de control.
Cuerpo de la válvula: este está provisto de un obturador o tapón, los
asientos del mismo y una serie de accesorios. La unión entre la válvula y
la tubería puede hacerse por medio de bridas soldadas o roscadas
directamente a la misma. El tapón es el encargado de controlar la
cantidad de fluido que pasa a través de la válvula y puede accionar en la
dirección de su propio eje mediante un movimiento angular. Esta unido
por medio de un vástago al actuador.
CATEGORÍAS DE VÁLVULAS
Debido a las diferentes variables, no puede haber una válvula universal; por
tanto, para satisfacer los cambiantes requisitos de la industria se han creado
innumerables diseños y variantes con el paso de los años, conforme se han
desarrollado nuevos materiales. Todos los tipos de válvulas recaen en nueve
categorías: válvulas de compuerta, válvulas de globo, válvulas de bola, válvulas
de mariposa, válvulas de apriete, válvulas de diafragma, válvulas de macho,
válvulas de retención y válvulas de desahogo (alivio).
Estas categorías básicas se describen a continuación. Sería imposible
mencionar todas las características de cada tipo de válvula que se fabrica y no
se ha intentado hacerlo. Más bien se presenta una descripción general de cada
tipo en un formato general, se dan recomendaciones para servicio, aplicaciones,
ventajas, desventajas y otra información útil para el lector.
VÁLVULAS DE COMPUERTA
La válvula de compuerta es de vueltas múltiples, en la cual se cierra el orificio
con un disco vertical de cara plana que se desliza en ángulos rectos sobre el
asiento (fig. 1-1).
40
41. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Figura 1-1 Válvula de compuerta.
Recomendada para
Servicio con apertura total o cierre total, sin estrangulación.
Para uso poco frecuente.
Para resistencia mínima a la circulación.
Para mínimas cantidades de fluido o liquido atrapado en la tubería.
Aplicaciones
Servicio general, aceites y petróleo, gas, aire, pastas semilíquidas, líquidos
espesos, vapor, gases y líquidos no condensables, líquidos corrosivos.
Ventajas
Alta capacidad.
Cierre hermético.
Bajo costo.
Diseño y funcionamiento sencillos.
Poca resistencia a la circulación.
Desventajas
Control deficiente de la circulación.
Se requiere mucha fuerza para accionarla.
Produce cavitación con baja caída de presión.
Debe estar cubierta o cerrada por completo.
La posición para estrangulación producirá erosión del asiento y del disco.
41
42. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Variaciones
Cuña maciza, cuña flexible, cuña dividida, disco doble.
Materiales
Cuerpo: bronce, hierro fundido, hierro, acero forjado, Monel, acero
fundido, acero inoxidable, plástico de PVC.
Componentes diversos.
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento
Lubricar a intervalos periódicos.
Corregir de inmediato las fugas por la empaquetadura.
Enfriar siempre el sistema al cerrar una tubería para líquidos calientes y
al comprobar que las válvulas estén cerradas.
No cerrar nunca las llaves a la fuerza con la llave o una palanca.
Abrir las válvulas con lentitud para evitar el choque hidráulico en la
tubería.
Cerrar las válvulas con lentitud para ayudar a descargar los sedimentos
y mugre atrapados.
Especificaciones para el pedido
Tipo de conexiones de extremo.
Tipo de cuña.
Tipo de asiento.
Tipo de vástago.
Tipo de bonete.
Tipo de empaquetadura del vástago.
Capacidad nominal de presión para operación y diseño.
Capacidad nominal de temperatura para operación y diseño.
VÁLVULAS DE MACHO
42
43. Junio de
INSTALACIONES I
2011
La válvula de macho es de ¼ de vuelta, que controla la circulación por medio de
un macho cilíndrico o cónico que tiene un agujero en el centro, que se puede
mover de la posición abierta a la cerrada mediante un giro de 90° (fig. 1-2).
Figura 1-2 Válvula de macho.
Recomendada para
Servicio con apertura total o cierre total.
Para accionamiento frecuente.
Para baja caída de presión a través de la válvula.
Para resistencia mínima a la circulación.
Para cantidad mínima de fluido atrapado en la tubería.
Aplicaciones
Servicio general, pastas semilíquidas, líquidos, vapores, gases,
corrosivos.
Ventajas
Alta capacidad.
Bajo costo.
Cierre hermético.
Funcionamiento rápido.
Desventajas
Requiere alta torsión (par) para accionarla.
Desgaste del asiento.
Cavitación con baja caída de presión.
43
44. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Variaciones
Lubricada, sin lubricar, orificios múltiples.
Materiales
Hierro, hierro dúctil, acero al carbono, acero inoxidable, aleación 20,
Monel, níquel, Hastelloy, camisa de plástico.
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento
Dejar espacio libre para mover la manija en las válvulas accionadas con
una llave.
En las válvulas con macho lubricado, hacerlo antes de ponerlas en
servicio.
En las válvulas con macho lubricado, lubricarlas a intervalos periódicos.
Especificaciones para pedido
Material del cuerpo.
Material del macho.
Capacidad nominal de temperatura.
Disposición de los orificios, si es de orificios múltiples.
Lubricante, si es válvula lubricada.
VÁLVULAS DE GLOBO
Una válvula de globo es de vueltas múltiples, en la cual el cierre se logra por
medio de un disco o tapón que sierra o corta el paso del fluido en un asiento
que suele estar paralelo con la circulación en la tubería (fig. 1-3).
44
45. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Figura 1-3 Válvula de globo.
Recomendada para
Estrangulación o regulación de circulación.
Para accionamiento frecuente.
Para corte positivo de gases o aire.
Cuando es aceptable cierta resistencia a la circulación.
Aplicaciones
Servicio general, líquidos, vapores, gases, corrosivos, pastas semilíquidas.
Ventajas
Estrangulación eficiente con estiramiento o erosión mínimos del disco o
asiento.
Carrera corta del disco y pocas vueltas para accionarlas, lo cual reduce
el tiempo y desgaste en el vástago y el bonete.
Control preciso de la circulación.
Disponible con orificios múltiples.
Desventajas
Gran caída de presión.
Costo relativo elevado.
Variaciones
Normal (estándar), en "Y", en ángulo, de tres vías.
Materiales
Cuerpo: bronce, hierro, hierro fundido, acero forjado, Monel, acero inoxidable,
plásticos.
Componentes: diversos.
45
46. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento
Instalar de modo que la presión este debajo del disco, excepto en servicio con
vapor a alta temperatura.
Registro en lubricación.
Hay que abrir ligeramente la válvula para expulsar los cuerpos extraños del
asiento.Apretar la tuerca de la empaquetadura, para corregir de inmediato las
fugas por la empaquetadura.
Especificaciones para el pedido
Tipo de conexiones de extremo.
Tipo de disco.
Tipo de asiento.
Tipo de vástago.
Tipo de empaquetadura o sello del vástago.
Tipo de bonete.
Capacidad nominal para presión.
Capacidad nominal para temperatura.
VÁLVULAS DE BOLA
Las válvulas de bola son de ¼ de vuelta, en las cuales una bola taladrada gira
entre asientos elásticos, lo cual permite la circulación directa en la posición
abierta y corta el paso cuando se gira la bola 90° y cierra el conducto (fig. 1-4).
Figura 1-4 Válvula de bola.
46
47. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Recomendada para
Para servicio de conducción y corte, sin estrangulación.
Cuando se requiere apertura rápida.
Para temperaturas moderadas.
Cuando se necesita resistencia mínima a la circulación.
Aplicaciones
Servicio general, altas temperaturas, pastas semilíquidas.
Ventajas
Bajo costo.
Alta capacidad.
Corte bidireccional.
Circulación en línea recta.
Pocas fugas.
Se limpia por si sola.
Poco mantenimiento.
No requiere lubricación.
Tamaño compacto.
Cierre hermético con baja torsión (par).
Desventajas
Características deficientes para estrangulación.
Alta torsión para accionarla.
Susceptible al desgaste de sellos o empaquetaduras.
Propensa a la cavitación.
Variaciones
Entrada por la parte superior, cuerpo o entrada de extremo divididos
(partidos), tres vías, Venturi, orificio de tamaño total, orificio de tamaño
reducido.
47
48. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Materiales
Cuerpo: hierro fundido, hierro dúctil, bronce, latón, aluminio, aceros al
carbono, aceros inoxidables, titanio, tántalo, zirconio; plásticos de polipropileno
y PVC.
Asiento: TFE, TFE con llenador, Nylon, Buna-N, neopreno.
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento
Dejar suficiente espacio para accionar una manija larga.
Especificaciones para el pedido
Temperatura de operación.
Tipo de orificio en la bola.
Material para el asiento.
Material para el cuerpo.
Presión de funcionamiento.
Orificio completo o reducido.
Entrada superior o entrada lateral.
VÁLVULAS DE MARIPOSA
La válvula de mariposa es de ¼ de vuelta y controla la circulación por medio de
un disco circular, con el eje de su orificio en ángulos rectos con el sentido de la
circulación (fig. 1-5).
48
49. Junio de
INSTALACIONES I
2011
Figura 1-5 Válvula de mariposa.
Recomendada para
Servicio con apertura total o cierre total.
Servicio con estrangulación.
Para accionamiento frecuente.
Cuando se requiere corte positivo para gases o líquidos.
Cuando solo se permite un mínimo de fluido atrapado en la tubería.
Para baja ciada de presión a través de la válvula.
Aplicaciones
Servicio general, líquidos, gases, pastas semilíquidas, líquidos con sólidos en
suspensión.
Ventajas
Ligera de peso, compacta, bajo costo.
Requiere poco mantenimiento.
Número mínimo de piezas móviles.
No tiene bolas o cavidades.
Alta capacidad.
Circulación en línea recta.
Se limpia por sí sola.
Desventajas
Alta torsión (par) para accionarla.
Capacidad limitada para caída de presión.
Propensa a la cavitación.
Variaciones
Disco plano, disco realzado, con brida, atornillado, con camisa completa, alto
rendimiento.
49
