Taller de Instalaciones I y II

Facultad de Arquitectura y Urbanismo UNLP Año 2010

José Luis Lloberas

Adriana Toigo Profesores Titulares

Nelly Lombardi Profesor Adjunto

INSTALACIONES DE SANEAMIENTO PROVISIÓN DE AGUA + DESAGUES CLOACALES Y PLUVIALES

PROBLEMATICAS: Ambientales: Agua *Impacto:

Escasez del recurso:

*Mitigación

* reducción del uso.

* reutilización del recurso.

+El agua ocupa el 70% de la superficie de la Tierra, océanos, mares, glaciares, casquetes polares, ríos, arroyos y lagos. +El 97%, es salada. El 3% es dulce (fácil potabilización). +Se puede acceder únicamente al 1%, ya que el resto se encuentra en los polos. +Más de 1.200 millones de personas, no disponen de acceso al agua potable. +Más del doble no cuenta con agua para la higiene.

Ambientales

Desagues: *Impacto:

Contaminación

de cursos de agua .

*Mitigación:

-Pre- tratamientos de fluidos

dentro de predio. Interceptores

- Instalaciones y Plantas

de tratamientos exteriores.

PROBLEMATICAS:

Físicas: Fluidos sometidos a presiones

Naturales (m.c.a) o mecánicas (equipos)

•Desarrollo en altura : * Presiones descendentes y

ascendentes, max y min.

•Desarrollo horizontal : * Perdida de carga en provisión

* Pendientes en desagües

• Por red - distribución urbana

• Por captación – dentro del predio

• Por reutilización – recuperando aguas blancas o grises.

PROVISIÓN DE AGUA FRIA

Formas:

PROVISIÓN POR RED PROVISIÓN DIRECTA: de la red

PROVISIÓN INDIRECTA solo con TR

PROVISIÓN INDIRECTA con TR y Bombeo

RED- PROVISIÓN DIRECTA PROVISIÓN DIRECTA: de la red exterior, sin tanque puede alimentar artefacto max a 5 m de altura.

RED- PROVISIÓN INDIRECTA SIN BOMBEO Cuando la altura de los picos a surtir esta por encima de la anterior es obligatoria la alimentación con Tanque de Reserva

RED- PROVISIÓN INDIRECTA CON BOMBEO Cuando hay artefacto por encima del NP máximo, el sistema de bombeo es obligatorio.

PROVISIÓN INDIRECTA T Reserva

T Bombeo: Sifón invertido. •Subsuelo •conexión + diam 32

Perforaciones para extracción de agua potable de 4” a 16” caudales entre 1,5 m³/h y 150 m³/h.

Por Captación

PROVISIÓN CAPTACIÓN

Ejemplos de TP condensados Equipos AA oficina, grupos sanitarios en hotel

Por Reutilización: aguas Blancas-Grises Consideraciones AGUAS BLANCAS AGUAS GRISES

DISPONIBILIDAD SUP/ART

IMPORTANTE -DISCONTINUA CONTINUA

CALIDAD DE EFLUENTE MUY BUENO BUENO

DESTINO CONSUMO Y LOS DEMAS

RIEGO- BALDEO- DAI

TRATAMIENTO SENCILLO MAS COMPLEJO

COSTO -BENEFICIO NO DUPLICA INSTALACIÓN

DUPLICA CAÑERIAS

Beneficios Disminuyen demanda

Menor impacto ambiental

Esquema Básico

Esquema Básico

Puede darse el caso de combinar dos sistemas

Por altura será Provisión Indirecta con bombeo.

Ej: *por red los servicios sanitario/incendio

*por captación riego, o uso especifico importante.

* C.S/riego en PB con reutilización.

ó

* servicio directo para servicio subsuelo/PB

No esencial y conexión diferenciada.

*Indirecto c/ bombeo a TR el resto.

Consumo depende de las característica del edificio • Destino del edificio. Hotel/Oficina/Educación/Comercio

• Ocupación transitoria o permanente.

• Cantidad de ocupantes.

• Tipo de instalaciones a surtir:

Para la RTD distinguir.

* Tipo y cantidad de artefactos

* Otras demandas: equipos AA , Torres de E, Vasos de expansión, riego, C.S, baldeo de superficies comunes etc

servicio RTD

S/Bombeo 850 lts Bombeo 600 lts

* Capacidad de reserva diaria de agua vivienda tipo

VIVIENDA x tablas y mínimos Reglamento OSN

( Baño Principal,+ toil +,P.C.,+ P.L.,1 C.S.)

Calculo de la Reserva Total Diaria - RTD -

CONSUMOS POR ARTEFACTO PARA DESTINOS GENERALES Consumo sin Bombeo Consumo con Bombeo I.P. 350 Lts. 250 Lts M° 250 Lts. 150 Lts. L° 150 Lts. 100 Lts. Du 150 Lts. 100 Lts Be 150 Lts. 100 Lts. P.C. 150 Lts. 100 Lts. P.L. 150 Lts. 100 Lts M.L.R. 150 Lts. 100 L Concepto de recinto.

CONSUMO de AGUA del EDIFICIO.

Determinar:

*Consumo Diario: consumo a lo largo del día. Se calcula por destino o cantidad de usuarios ( tabla) y determina DEMANDA

*Consumo Medio: Consumo promedio durante las horas de uso del servicio. determina RESERVA y su REPOSICIÓN

*Consumo Pico: Consumo máximo esperable en 1 hora de servicio. Determina CAPACIDAD DE EQUIPOS. Puede estimarse entre 1/5 a 1/10 del consumo diario

RTD puede aumentarse hasta 50%

Debe asegurarse renovación c/48 hs

Ver diferencias de volúmenes y como morigerarlos

No olvidar consumos especiales y reposiciones (V.E y T.E).

RTD Consumo diario

COMO MORIGERAR ESTAS CANTIDADES. Diseño eficientes de Instalaciones ahorran AGUA + ENERGIA. *Cambio de hábitos. Menor uso - Ducha x bañera / cepillado de dientes - riego por goteo y nocturno. - Lavado de platos/ autos/ ropa optimizados etc *Correcto Funcionamiento -Un inodoro con deficiencia en el flotante desperdicia 4500 litros por día. -Una canilla goteando desperdicia 48 litros por día. *Reutilización. Re uso- Reconocer los consumos + importantes del destino. *Eficiencia - Los dispositivos de control de caudal reducen hasta 50% consumo- canilla comun= 10 ls / min - monocomando = 6 a 8 Ls/min

•Alternativas tecnológicas

-Llaves doble tecla ahora 50% de la descarga de inodoro.

-Griferías. Mezclador de lavatorio convencional = 13 litros por minuto. Con un aireador y un limitador de caudal se consigue bajar hasta un 60 % el consumo de agua.

- Canillas automáticas reducen de un 30 % a un 70 % el consumo de agua, se accionan por presión y el cierre es automático.

- Una grifería con regulador . Interruptor para accionamiento y cierre con modo lluvia (ahorra un 85 % de agua) y chorro aireado (menos 45 %).

ALMACENAMIENTO

Mínima Máxima

Tanque de Reserva 1/3 4/5

Tanque de Bombeo 1/5 2/3

Tanques auxiliares TI y TR, comparte Volumen de T. Reserva.

Si el sistema de provisión es solo presurizado la reserva va el 100 % abajo en sala de maquinas.

•Se distribuye la reserva total en T Bombeo y T de Reserva

según mínimos y máximos establecidos

SELECCIÓN DE SISTEMA

POR GRAVEDAD: TB + TR

PRESURIZADA: Equipos de presión

MIXTA: ambos

Tomar en cuenta:

*Forma y altura del edificio.

*Espacios disponibles.

*Volumen de reserva.

*Cuestiones estéticas y estructurales.

*Variable energética

Sistema POR GRAVEDAD-

Presión depende de H de T •Servicio confiable •Poco mantenimiento •Sobrecarga la estructura •Genera vistas *Debe cumplir cargas mínimas y máximas

Carga Mínima Reducción de Carga mínima, casos especiales

-Bajada solo alimenta válvula de limpieza de inodoro s/ diam. Hasta 2,50m diam 2” -Solo a artefactos en una misma unidad. 2,00m. -Calefón a 2 m si es independiente y de 0019m

Carga Máxima

Edificio de gran altura

Carga Max = 45 m

Control de presiones máximas:

*dividir el edificio.

*usar TR intermedios

* VRP

-Tanque Bombeo

-Tanque de R intermedio

-Tanque de reserva superior

-Sala de maquina intermedia

-Ruido de bombas

-Equipo bombeo menor

-Volumen de tanque menor

POR GRAVEDAD con TRI

-Tanque de Bombeo

- T.R.I

- Tanque Reserva superior

-Volumen de tanque menor

- Menor ruido de bomba

-Sala de maquina intermedio.

-Doble equipo bombeo

POR GRAVEDAD con TRI

-Tanque Bombeo

- T.R.P

- Tanque Reserva superior

- Mayor equipo de bombeo.

- Sala de Maquina Intermedia

POR GRAVEDAD con TRP

Con Válvula Reductora -Menor espacio técnico. S/sala maq

-Mínima 2 Válvulas en paralelo

-Reemplaza TRP

-Solo Equipo de bombeo SS

- Son menos ruidosas que las bombas.

POR GRAVEDAD con VRP

Con la Válvula reductora la Regulación en la presión de salida, se consigue con la acción del resorte que regula la sección de salida. Válvula de seguridad para controlar una falla y que no afecte cañerias

TANQUE RESERVA MIXTO decisiones según uso del edificio

Colector elevado Ruptor de vacío

Bombas centrífugas

Elevadoras.

En by-pass.

Velocidad y Caudal es constante

Bombas de velocidad variable Presión constante

Tanques hidroneumáticos

Proporciona presión necesaria

Sistema PRESURIZADO con equipo de presión.

-Presión disponible no depende de altura de tanque -No es necesario tanque elevado -Necesita energía eléctrica-grupo electrógeno

Sistema PRESURIZADO con equipo de presión.

Distribución Presurizada con equipo de presión.

+ Bombas velocidad variable + arranque en cascada + funcionamiento rotativo + sin consumo, se detienen + pulmón para perdidas de presión pequeñas. Ventajas : + La reserva puede ubicarse en Cualquier lado.100% + Ocupa menos espacio y energía que el hidroneumático. + Menor volumen de Tanques. Desventajas: + mayor costo + Necesita equipo electrógeno

Al aumentar la necesidad de caudal se modifica la velocidad de la bomba, manteniendo la presión constante.

Equipo de presión:

Caudal de impulsión + Altura manométrica (geométrica +residual +P. Presión)

Presurizada Con T. Hidroneumático

-Para Edificios de poca altura ó

-Complementa presión para conseguir cargas mínimas

Cuando hay consumo disminuye la presión en el tanque, se pone en marcha la bomba y repone la cantidad de agua necesaria. El aire comprimido mantiene la presión constante

Ej: Torre en basamento.

Hotel con TR

Presurizada Con T. Hidroneumático con TR

Distribución Mixta.

Pisos bajo gravedad

Pisos altos presurizado

-Tanque de Bombeo

-Tanque R. Intermedio y

- Equipo de presión.

-Sala de máquina intermedia.

-No hay TR elevado.

-Alimentación eléctrica continua

Distribución Mixta.

Pisos altos gravedad

Pisos bajos presurizado

-Tanque de Bombeo

- Tanque de Reserva

- Equipos de presión

Distribución Mixta.

Gravedad + presurización complementaria

-Tanque de Bombeo

- Tanque de Reserva

- Hidroneumático para complementar

-No hay sala de máquina intermedia. Mejor varias + pequeñas por ruido menor y + seguridad - Hay TR elevado. -Alimentación eléctrica menos comprometida.

EXCLUSIVA ENCOLUMNADA

Bajadas.

Tramos horizontales cortos, preferible + plenos

Ramales.

Provisión Agua de Caliente

Sanitaria

Diego Rivera AGUA

+ No son instalaciones obligatorias.

+ Temperatura de funcionamiento entre 38ºC a 42º C

Selección de sistema provisión de ACS Analizar el edificio:

-Determinar donde es necesario ACS.

-Tipo de consumo: contínuo, discontinuo, aleatorio.

-Coherencia con el sistema de Agua Fría y el manejo de presiones.

-Reconocer que servicios necesitan independencia de otros.

-Reconocer la posibilidad de modular para absorber picos de consumo.

-Reconocer espacios disponibles.

Según la forma de calentamiento. Sistema Directo: el agua se calienta por contacto con la fuente. Consumos puntuales, menores, inmediatos. calefones, termotanques, calderas murales, colectores solares directos.

Sistema Indirecto: el agua se calienta por contacto con otro fluido calentado en otro artefacto: mayores caudales, entrada en régimen. Calderas con Tanque intermediarios, Calderas murales con Boiler, colectores solares de alta eficiencia.

Según la distribución + Sistemas individuales: - Fuente de calentamiento para cada unidad

+ Sistemas centrales: Fuente de calentamiento para el edificio separada del consumo, para mayores caudales. - Calderas + tanque Intermediario. - Termotanque de alta Recupereración T.A.R - Colectores solares – alta eficiencia-.

Calderas con TI

INDIRECTO. central

TANQUE INTEMEDIARIO

CALDERA

TI Deposito de acero al carbono o inoxidable. Con Serpentina de intercambio de cobre o acero inoxidable

Alimentación de tanque Retorno

Distribución

de caldera

a caldera

Intercambiadores de placas. Eficiente- reduce volumen- + temperatura

Caldera

Vapor Agua Caliente

SEGÚN LA PRODUCCIÓN

SEGÚN FUNCIONAMIENTO Humotubulares 3 pasos de Transferencia Térmica

Acuotubulares

SEGÚN COMBUSTIBLE Gas

Liquido

solido

Ventajas + Ocupan poco espacio

+ Grandes caudales

+ pueden trabajar en batería (picos de consumo)

Desventajas + Conductos de humos

+ instalación gas

T.A.R

Directo CENTRALES

T.A.R

•Calentadores por acumulación, Mayor cantidad de agua caliente por hora.

• La recuperación: cantidad de litros de agua que en 1 hora elevan su temperatura en 20º, sobre la temp. de entrada.

•Capacidad hasta 10.000 lts.

Instalación en batería

Colector solar Plano.

+ Una carcasa.

+ Tubos por los que circula un líquido caloportador.

+ Receptor ( recubierto con una capa selectiva oscura).

+ Tapa vidriada.( permite el efecto invernadero)

+ Tanque Acumulador.

El sol es capaz de suministrar en un día mas de 30000 veces la energía que se consume en el planeta en el mismo período de tiempo

Considerar: -radiación del lugar. -superficie de captación segura, -complementario de sistemas convencionales. -consumos continuos y parejos.

Sistema Solar

INDIRECTO

Sistema Solar

INDIRECTO DIRECTO con circ. FORZADA

Según la forma de Distribución La distribución del agua caliente a los servicios: - Alimentación por MONTANTE con RETORNO LIBRE. - Alimentación por MONTANTE con RETORNO COLECTOR. - Alimentación por RETORNO con MONTANTE LIBRE. - Alimentación por MONTANTE Y RETORNO.

CIRCULACIÓN

Termosifón = si la fuente está abajo y la distribución es superior, pocos niveles.

Por recirculación = en caso contrario o largos recorridos. Circulación mecánica.

Alimentación por Montante con retorno libre.

Alimentación de los artefactos por ramales desde la columna montante con LLP

Desventaja:

+ No es uniforme la temperatura de distribución, decrece a medida que se aleja de la fuente.

+ Hay que desalojar el agua fría residual.

Alimentación por Montante con retorno colector.

La alimentación por ramales desde la columna montante, y conectados a la cañería de retorno. + circulación continua por termosifón + disponibilidad permanente de agua caliente. + LLP antes y después.

Alimentación por ramales desde la columna de retorno.

+ No es uniforme la temperatura , decrece a medida que se aleja de la fuente. + Temperaturas mas moderadas + Mayores diámetros de cañerías.

Alimentación por Retorno con montante libre.

Alimentación por ramales desde la columna de montante y retorno. Ventajas: + Distribución + económica los diámetros se reducen rapidamente + La temperatura del agua es moderada retorno y variable en montante.

Alimentación por Montante y Retorno

- T.R.P alimenta TI subsuelos para pisos bajos

- Tanque Reserva alimenta TI sala intermedia para pisos altos

- Mayor equipo de bombeo.

- sala de Maquina Intermedia

POR GRAVEDAD con TRP

Distribución Mixta.

Gravedad + presurización complementaria

-Tanque de Bombeo

- Tanque de Reserva

- Hidroneumático para complementar

-No hay sala de máquina intermedia. - Hay TR elevado. -Alimentación eléctrica menos comprometida.

Distribución AC

Pisos bajo gravedad

Pisos altos presurizado

-Sala de máquina intermedia.

-No hay TR elevado.por lo tanto no agregamos Instalacion AC tampoco

-Alimentación eléctrica continua

Distribución Mixta.

Pisos altos gravedad AF

Pisos bajos x presión AF

Pisos bajos AC

Pisos Altos AC

-Tanque de Reserva

- Equipos de presión

CAÑERÍAS plenos verticales Evitar recorridos horizontales

Es preferible agregar plenos

CAÑERÍAS plenos horizontales

Materiales cañerías Los materiales aprobados son de origen plástico o metálico.

Abrev. Materiales Tipo de unión Agua fría

Agua caliente

PP Polipropileno monocapa

roscada x

Polipropileno bicapa a rosca o termofusión

x x

Polipropileno tricapa a rosca o termofusión

x x

Polipropileno + aluminio

termofusión x x

PPcR Polipropileno co-polimero Random

termofusión x x

PPcR + aluminio termofusión x x

Lt Latón (aleación de cobre)

soldadura x x

Pex Polietileno reticulado de alta densidad

A presión x x

Acero Acero inoxidable compresión hidraulica

x x

Están destinadas al aislamiento térmico y acústico de tuberías que transportan fluidos portadores de calorías.

• Temperatura de trabajo: De -30 a 250ºC

•Material incombustible.

•Reducen el consumo de energía utilizado para el calentamiento del fluido transportado. •Menor variación de temperatura del fluido durante su recorrido, mayor rendimiento de la instalación.

• Bajas temperaturas superficiales externas.

AISLACION DE LAS CAÑERIAS

AISLACIONES

DILATACION DE LAS CAÑERIAS

- Absorber movimientos axiales, laterales, angulares y vibraciones en tuberías equipo que trabajen en condiciones varias de presión y temperatura.

- Pueden ejecutarse en el mismo material o mediante piezas especiales.

http://www. grundfos.com.ar http.//www.salmson.com.ar

BOMBAS + SUMERGIBLE

+ ELEVADORA

+ PRESURIZADORA

+RECIRCULADORA

+ DOSIFICADORA

La OMS Prevé que más de 2.000.000.000 de personas vivirán en suburbios sin agua ni saneamiento básico en el 2025. Que 2 de cada 3 personas del planeta sufrirán escasez de recursos hídricos.

Texas EEUU