texto tesis

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERÍA

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

Tesis

Para Obtener el Título Profesional de Ingeniero Civil

.

“ADAPTACIÓN DEL MÉTODO RACIONAL O ESPAÑOL PARA EL DISEÑO DE INSTALACIONES INTERIORES EN

EDIFICACIONES DE TIPO HABITACIONAL EN LA CIUDAD DEL CUSCO”

AUTORES: MIGUEL ANGEL RAYME BOZA

JEAN CARLOS MAMANI APAZA

ASESOR: ING. VLADIMIR LAURA DELGADO

CUSCO - 2014

ADAPTACIÓN DEL MÉTODO RACIONAL O ESPAÑOL PARA EL DISEÑO DE INSTALACIONES

INTERIORES EN EDIFICACIONES DE TIPO HABITACIONAL EN LA CIUDAD DEL CUSCO

DEDICATORIA

La presente tesis se la dedico a mi familia y principalmente a mis padres JUAN

Y MARIA, quienes me dieron la vida y me han enseñado a encarar las

adversidades sin perder nunca la dignidad ni desfallecer en el intento; me han

dado todo lo que soy como persona, mis valores, mis principios, mi

perseverancia y mi empeño; todo ello con una gran dosis de amor y sin pedir

nunca nada a cambio.

Miguel Ángel Rayme Boza

i



DEDICATORIA

La presente tesis se la dedico a mis padres ALFREDO Y LUZ LEONOR, y a

toda mi familia quienes me dieron la vida y me han enseñado a encarar las

adversidades sin perder nunca la dignidad ni desfallecer en el intento; me han

dado todo lo que soy como persona, mis valores, mis principios, mi

perseverancia y mi empeño; todo ello con una gran dosis de amor y sin pedir

nunca nada a cambio.

Jean Carlos Mamani Apaza

ii



AGRADECIMIENTOS.

Primero y como más importante, nos gustaría agradecer a nuestro asesor de

Tesis. Ing. Vladimir Laura Delgado, por su esfuerzo y dedicación. Sus

conocimientos, sus orientaciones, su manera de trabajar, su persistencia, su

paciencia y su motivación han sido fundamentales para nuestra formación

como investigadores. Él nos ha inculcado un sentido de seriedad,

responsabilidad y rigor académico. A su manera, ha sido capaz de ganarse

nuestra lealtad y admiración, así como sentirnos en deuda con él por todo lo

recibido durante el periodo de tiempo que ha durado esta Tesis

Y por último, pero no menos importante, estaremos agradecidos con nuestros

compañeros de la carrera, así como también amigos por su apoyo moral,

motivación y optimismo que me han ayudado en momentos muy críticos de la

Tesis.

Para ellos,

Muchas Gracias por Todo.

iii



RESUMEN.

La tesis se dirige a analizar el Método de Racional, que permite obtener el

Gasto Máximo Probable (GMP), tomando como factores el uso de los edificios,

que ha sido base en el diseño de instalaciones hidráulicas en normas y

reglamentos al respecto.

Se genera unos nuevos valores para el diseño de las instalaciones hidráulicas

en Cusco considerando los hábitos de consumo del agua potable en los

edificios de tipo habitacional de acuerdo a las condiciones de la ciudad de

Cusco y la nueva tecnología de los aparatos sanitarios.

La tecnología de los aparatos sanitarios se ha modificado, pero estos cambios

fueron hechos subjetivamente, sin una correlación con los parámetros del

modelo de Hunter. Por esta razón se realizaron mediciones en de campo con

un seguimiento de la metodología propuesta por Hunter, llevando a cabo

mediciones en edificaciones de tipo habitacional de la ciudad de Cusco con el

fin de identificar el comportamiento de las variables más relevantes del método.

Analizando los datos obtenidos y determinando las nuevas unidades para los

aparatos ensayados, se encontró que estos valores son menores que los

recomendados por los reglamentos locales e internacionales usados

actualmente para el diseño.

iv



ABSTRACT.

The thesis is directed to review and update the implementation of the Rational

method giving the Probable Maximum Expense (GMP), using as factors the use

of buildings, which has been based on the hydraulic system design rules and

regulations about and made valuable contributions to it, using a probabilistic

treatment.

It generates a methodology for the design of hydraulic facilities in Cusco

considering consumption habits of drinking water in different buildings use,

according to the conditions of the city of Cusco and the new technology of

medical furniture. Allowing enrich the tools to date has been applied, addressing

an existing gap in the regulations of facility design in buildings, considering the

development of furniture low power.

The bathroom fixtures technology has changed, but these changes were made

subjectively, without a correlation with the Hunter model parameters. For this

reason measurements were performed to track field with the methodology

proposed by Hunter, carrying out measurements in five buildings in the city of

Cusco in order to identify the behavior of the most important variables of the

method. Analyzing the data and determining the new furniture units tested, it

was found that these values are lower than those recommended by local and

international regulations currently used for the design.

v



INTRODUCCION

Para que los servicios de agua potable y alcantarillado sean útiles a los

usuarios, se requiere un eslabón en la cadena de abastecimiento y evacuación

constituido por conexiones, tuberías y equipos, que llevan el agua desde la red

municipal de distribución a los muebles sanitarios en el interior de los edificios y

desalojar el agua servida hasta las alcantarillas de la red municipal. Estas

conexiones, tuberías, accesorios y muebles sanitarios constituyen lo que se

denomina instalaciones hidráulicas y sanitarias en los edificios.

En esta tesis el término edificio se refiere a cualquier inmueble o construcción

hecha con material resistente, destinado a vivienda u otro uso en los que hay

afluencia de gente.

Generalmente son los propietarios de los edificios – y no las autoridades de los

servicios públicos de agua y alcantarillado- quienes con los servicios de un

instalador- montador hidráulico y sanitario independiente o a través de una

empresa privada instalan y operan sus instalaciones hidráulicas y sanitarias.

Pero la autoridad no debe ser indiferente en los procedimientos de diseño en

estos sistemas, actualmente el diseño de instalaciones hidráulicas presentan

deficiencias que provocan pérdidas de agua tanto como una

instalación hidráulica municipal defectuosa.

vi



INDICE GENERAL

INDICE GENERAL ...................................................................................................... VII

INDICE DE TABLAS ................................................................................................... XIII

INDICE DE GRAFICOS .............................................................................................. XVII

INDICE DE FIGURAS ............................................................................................... XVIII

INDICE DE PLANOS .................................................................................................. XIX

CAPITULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .......................................................... 1

1.1. IDENTIFICACION DEL PROBLEMA......................................................................1

1.1.1. DESCRIPCION DEL PROBLEMA...............................................................................1

1.1.2. FORMULACION INTERROGATIVA DEL PROBLEMA.................................................2

1.1.2.1. FORMULACION INTERROGATIVA DEL PROBLEMA GENRAL................................2

1.1.2.1. FORMULACION INTERROGATIVA DE LOS PROBLEMA ESPECIFICOS....................2

1.2. JUSTIFICACION E IMPORTANCIA DEL PROBLEMA.................................................3

1.2.1. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA........................................................................................3

1.2.2. JUSTIFICACIÓN SOCIAL...........................................................................................3

1.2.3. JUSTIFICACIÓN POR VIABILIDAD............................................................................3

1.2.4. JUSTIFICACIÓN POR RELEVANCIA..........................................................................3

1.3. LIMITACIONES DE LA INVESTIGACION..................................................................4

1.3.1. LIMITACIONES GENERALES....................................................................................4

1.4. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION.....................................................................5

1.4.1. OBJETIVOS GENERALES.......................................................................................5

1.4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS......................................................................................5

1.5. HIPÓTESIS.........................................................................................................6

vii



1.5.1. HIPÓTESIS GENERAL............................................................................................6

1.5.2. SUBHIPOTESIS.....................................................................................................6

1.6. DEFINICIÓN DE VARIABLES................................................................................7

1.6.1. VARIABLE INDEPENDIENTES................................................................................7

1.6.2. VARIABLES DEPENDIENTES.................................................................................7

1.6.3. OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES................................................................8

CAPITULO II: MARCO TEORICO. .................................................................................. 9

2.1. ANTECEDENTES DE LA TESIS................................................................................9

2.1.1. ANTECEDENTES A NIVEL NACIONAL DE LA TESIS...............................................9

2.1.2. ANTECEDENTES A NIVEL INTERNACIONAL DE LA TESIS.......................................9

2.2. ASPECTOS TEORICOS PERTINENTES.................................................................10

2.2.2. DEFINICIÓN Y PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS..................................................10

2.2.2.1. AGUA..............................................................................................................11

2.2.2.1.1. PROPIEDADES DEL AGUA............................................................................12

2.2.2.1.1.1. PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA.............................................................12

2.2.2.1.1.2. PROPIEDADES QUIMICAS DEL AGUA........................................................14

2.2.3. DEFINICIONES GENERALES................................................................................18

2.2.3.1. ACOMETIDA DE AGUA POTABLE....................................................................18

2.2.3.2. AGUA POTABLE..............................................................................................19

2.2.3.3. APARATO SANITARIO.....................................................................................20

2.2.3.4. CAUDAL DE DISEÑO........................................................................................20

2.2.3.5. CISTERNA........................................................................................................20

2.2.3.6. SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE EN EDIFICACIONES........20

2.2.4. ECUACIONES FUNDAMENTALES DE LA HIDRÁULICA.........................................20

2.2.4.1. ECUACION DE CONTINUIDAD.........................................................................21

2.2.4.2. FÓRMULA DE HAZEN-WILLIAMS....................................................................21

2.2.4.3. ECUACIÓN DE DARCY-WEISBACH...................................................................22

2.2.4.3.1. FÓRMULA EN FUNCIÓN DEL CAUDAL.........................................................24

2.2.4.3.2. FÓRMULA ESTÁNDAR DE LA PÉRDIDA DE CARGA.......................................24

viii



2.2.4.3.3. LA PÉRDIDA DE CARGA POR RUGOSIDAD HIDRÁULICA...............................26

2.2.5. METODOS DE DISEÑO DE SISTEMAS HIDRAULICOS INTERIORES......................27

2.2.5.1. MÉTODOS DE CÁLCULO CAUDALES MÁXIMOS..............................................27

2.2.5.1.1. METODOS EMPIRICOS.................................................................................28

2.2.5.1.1.1. METODO BRITANICO................................................................................28

2.2.5.1.1.2. METODO DAWSON Y BOWMAN..............................................................29

2.2.5.1.2. METODOS SEMIEMPIRICOS.........................................................................32

2.2.5.1.2.1. METODO ALEMÁN DE LA RAÍZ CUADRADA..............................................32

2.2.5.1.2.2. METODO DEL FACTOR DE SIMULTANEIDAD.............................................33

2.2.5.1.2.3. METODO DE RACIONAL O ESPAÑOL........................................................34

2.2.5.1.3. METODOS PROBABILISTICOS......................................................................35

2.2.5.1.3.1. METODO HUNTER....................................................................................35

2.2.5.1.3.2. METODO HUNTER MODIFICADO..............................................................37

2.2.6. METODOLOGIA DE HUNTER..............................................................................40

2.2.6.1. VALORES DE T, I Y Q PROPUESTOS POR HUNTER. .........................................40

2.2.7. INSTALACIONES SANITARIAS PARA EDIFICACIONES SEGÚN PARAMETROS

ESTABLECIDOS POR LA NORMA PERUANA....................................................................43

2.2.7.1. ALCANCE........................................................................................................43

2.2.7.2. CONDICIONES GENERALES PARA EL DISEÑO DE INSTALACIONES SANITARIAS

PARA EDIFICACIONES.....................................................................................................43

2.2.7.3. DOCUMENTOS DE TRABAJO...........................................................................43

2.2.7.4. SERVICIOS SANITARIOS..................................................................................44

2.2.7.4.1. CONDICIONES GENERALES..........................................................................44

2.2.7.4.2. NÚMERO REQUERIDO DE APARATOS SANITARIOS.....................................44

2.2.7.4.3. AGUA FRIA...................................................................................................56

2.2.7.4.3.1. INSTALACIONES........................................................................................56

2.2.7.4.3.2. DOTACIONES............................................................................................57

2.2.7.4.3.3. RED DE DISTRIBUCIÓN.............................................................................65

2.2.7.4.3.4. ALMACENAMIENTO Y REGULACIÓN.........................................................67

2.2.7.4.3.5. ELEVACIÓN...............................................................................................69

ix



CAPITULO III METODOLOGIA .................................................................................... 75

3.1. METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION............................................................75

3.1.1. TIPO DE INVESTIGACION...................................................................................75

3.1.2. NIVEL DE INVESTIGACIÓN.................................................................................75

3.1.3. METODO DE INVESTIGACION............................................................................75

3.2. DISEÑO DE LA INVESTIGACION........................................................................75

3.2.1. DISEÑO METODOLOGICO..................................................................................75

3.2.2. DISEÑO DE INGENIERIA.....................................................................................76

3.3. POBLACION Y MUESTRA.................................................................................78

3.3.1. POBLACIÓN.......................................................................................................78

3.3.1.1. DESCRIPCION DE LA POBLACION....................................................................78

3.3.1.2. CUANTIFICACIÓN DE LA POBLACIÓN..............................................................78

3.3.2. MUESTRA..........................................................................................................79

3.3.2.1. DESCRIPCIÓN DE LA MUESTRA.......................................................................79

3.3.2.2. CUANTIFICACIÓN DE LA MUESTRA.................................................................79

3.3.2.3. MÉTODO DE MUESTREO................................................................................79

3.3.2.4. CRITERIOS DE EVALUACIÓN DE MUESTRA.....................................................80

3.3.2. CRITERIOS DE INCLUSION..................................................................................80

3.4. INSTRUMENTOS..............................................................................................81

3.5. PROCEDIMIENTO DE RECOLECCION DE DATOS................................................82

3.5.1. ENSAYO Nº1: TOMA DE DATOS: PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DE LLAVE

LAVADERO DE PARED LINEA COBRA..............................................................................82

3.5.1.1. OBJETIVO........................................................................................................82

3.5.1.2. EQUIPOS Y MATERIALES................................................................................82

3.5.1.3. PROCEDIMIENTO..............................................................................................84

3.5.1.4. OBSERVACIONES EXPERIEMENTALES................................................................87

3.5.2. ENSAYO Nº2: TOMA DE DATOS PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DE LA LLAVE DE

PARED MONOCOMANDO LINEA PRISMATIC.................................................................88

3.5.2.1. OBJETIVO........................................................................................................88

x




3.5.2.3. PROCEDIMIENTO..............................................................................................90



LAVATORIO C/PICO GIRATORIO ITALGRIF GR00.T.00....................................................92

3.5.3.1. OBJETIVO........................................................................................................92


3.5.3.3. PROCEDIMIENTO..............................................................................................94



LAVATORIO DE 1/2” LINEA GRAZIATREBOL...................................................................96

3.5.4.1. OBJETIVO........................................................................................................96


3.5.4.3. PROCEDIMIENTO..............................................................................................98


3.5.5. ENSAYO Nº5: TOMA DE DATOS PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DE

MEZCLADORA MONOCOMANDO MARES BALI-SALIDA ESPAÑOLA.............................100

3.5.5.1. OBJETIVO......................................................................................................100

3.5.5.2. EQUIPOS Y MATERIALES..............................................................................100

3.5.5.3. PROCEDIMIENTO............................................................................................102

3.5.5.4. OBSERVACIONES EXPERIEMENTALES..............................................................104

3.5.6. ENSAYO Nº6: TOMA DE DATOS PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DE DUCHA

ITALGRIF PUNTA SAL CROMO-CROMO GR 070P400....................................................105

3.5.6.1. OBJETIVO......................................................................................................105


3.5.6.3. PROCEDIMIENTO............................................................................................107

3.5.6.4. OBSERVACIONES EXPERIEMENTALES..............................................................109

3.5.7. ENSAYO Nº7: TOMA DE DATOS PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DE SISTEMA DE

TANQUE INODORO......................................................................................................110

3.5.7.1. OBJETIVO......................................................................................................110

xi




3.5.7.3. PROCEDIMIENTO............................................................................................112

3.5.7.4. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES...............................................................113

3.6. PROCEDIMIENTO DE ANALISIS DE DATOS......................................................114

3.6.1. ANALISIS DE DATOS: PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DE LLAVE LAVADERO DE

PARED LINEA COBRA....................................................................................................114

3.6.2. ANALISIS DE DATOS: PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DE LLAVE DE PARED

MONOCOMANDO LINEA PRISMATIC...........................................................................116

3.6.3. ANALISIS DE DATOS: PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DE LLAVE DE LAVATORIO

C/PICO GIRATORIO ITALGRIF GR00.T.00......................................................................118

3.6.4. ANALISIS DE DATOS: PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN LLAVE DE LAVATORIO DE

1/2” LINEA GRAZIATREBOL..........................................................................................120

3.6.5. ANALISIS DE DATOS: PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN MEZCLADORA

MONOCOMANDO MARES BALI-SALIDA ESPAÑOLA.....................................................122

3.6.6. ANALISIS DE DATOS: PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DUCHA ITALGRIF PUNTA SAL

CROMO-CROMO GR 070P400......................................................................................124

3.6.7. ANALISIS DE DATOS: PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DEL SISTEMA DE TANQUE

INODORO.....................................................................................................................126

3.6.8. DISEÑO COMPARATIVO DE INSTALACIONES INTERIORES DE AGUA DE UNA

EDIFICACION MULTIFAMILIAR POR EL METODO DE HUNTER Y EL RACIONAL

ADAPTADO...................................................................................................................128

3.6.9. DISEÑO COMPARATIVO DE INSTALACIONES INTERIORES DE AGUA DE UNA

EDIFICACION UNIFAMILIAR POR EL METODO DE HUNTER Y EL RACIONAL ADAPTADO.

.....................................................................................................................................139

xii



INDICE DE TABLAS

TABLA N°1- OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES DEPENDIENTES E

INDEPENDIENTES.............................................................................................8

TABLA N°2- OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES DEPENDIENTES......28

TABLA N°3 - DESCARGAS SIMULTÁNEAS PARA APARATOS SANITARIOS.

..........................................................................................................................29

Tabla N°4- GASTOS DE DISEÑO RECOMENDADOS PARA PEQUEÑAS

INSTALACIONES HIDRAULICAS EN EDIFICIOS DE APARTAMENTOS Y

VIVIENDA UNIFAMILIAR..................................................................................31

Tabla N°5- CAUDALES MINIMOS PARA CADA APARATO............................33

Tabla N°6 -CAUDALES MÍNIMOS MÉTODO RACIONAL................................35

Tabla N°7- UNIDADES DE DIFERENTES APARATOS...................................37

Tabla N°8. NUMERO DE APARATOS SANITARIOS MINIMA PARA

APARATOS SANITARIOS EN LOCALES CON AREA MAYOR DE 60M2.......45

Tabla N°9- NUMERO DE APARATOS SANITARIOS MINIMA PARA CENTROS

COMERCIALES, SUPERMERCADOS Y COMPLEJOS DEDICADOS A

COMERCIO.......................................................................................................46

Tabla N°10- NUMERO DE APARATOS SANITARIOS MINIMA PARA

RESTAURANTES CAFETERIAS, BARES, FUENTES DE SODA Y

SIMILARES.......................................................................................................46


CENTROS DE TRABAJOS...............................................................................47


LOCALES EDUCACIONALES..........................................................................47

Tabla N°13- APARATOS MINIMOS POR TIPOLOGIA EDUCATIVA...............................48

Tabla N°14-AMBIENTES PARA ALUMNOS DE PRIMARIA EN LAS

EXCEPCIONALIDADES DE AUDICIÓN Y LENGUAJE Y CEGUERA O VISIÓN

SUB-NORMAL..................................................................................................49


LOCALES DE HOSPEDAJE (PERSONAL)......................................................51


LOCALES DE HOSPEDAJE (LUGARES DE REUNION).................................51

xiii



Tabla N°17-NUMERO DE APARATOS SANITARIOS MINIMA PARA LOCALES

DESTINADOS PARA SERVICIO DE ALIMENTACION COLECTIVA...............52

Tabla N°18-PARA USO PUBLICO....................................................................52

Tabla N°19-PARA USO DE DISCAPACITADOS SE CONSIDERARÁ UN

SERVICIO SANITARIO PARA CADA SEXO....................................................53

Tabla N°20-PARA USO DEL PERSONAL........................................................53

Tabla N°21 PARA SALAS INDIVIDUALES:......................................................53

Tabla N°22 PARA SALAS COLECTIVAS:........................................................53

Tabla N°23 PARA USO DEL PERSONAL........................................................54

Tabla N°24 PARA LAS VISITAS.......................................................................54

Tabla 25 SERVICIOS GENERALES.................................................................54

Tabla N°26 PARA VIVIENDA............................................................................55

Tabla N°27 DOTACION MINIMA VIVIENDAS UNIFAMILIARES......................58

Tabla N°28. DOTACION MINIMA VIVIENDAS MULTIFAMILIARES................58

Tabla N°29. DOTACION MINIMA VIVIENDAS UNIFAMILIARES.....................59

Tabla N°30. DOTACION MINIMA PARA RESTAURANTES.............................59

Tabla N°31. DOTACION MINIMA PARA LOCALES INSTITUCIONALES........60

Tabla N°32. DOTACION MINIMA PARA LOCALES DE ESPECTACULO........60

Tabla N°33. DOTACION MINIMA PARA PISCINAS Y NATATORIOS.............61

Tabla N°34. DOTACION MINIMA PARA PLANTAS DE PRODUCCION..........62

Tabla N°35 DOTACION MINIMA PARA ESTACIONES DE SERVICIO............63

Tabla N°36. DOTACION MINIMA PARA EDIFICACIONES DESTINADAS AL

ALOJAMIENTO DE ANIMALES........................................................................63

Tabla N°37. DOTACION MINIMA PARA MATADEROS PUBLICOS O

PRIVADOS........................................................................................................64

Tabla N°38. DOTACION MINIMA PARA BARES..............................................64

Tabla N°39. DOTACION MINIMA PARA LOCALES DE SALUD......................64

Tabla N°40. DOTACION MINIMA PARA LAVANDERIAS.................................65

Tabla N°41 DIAMETRO DE TUBERIAS DE DISTRIBUCION...........................66

Tabla N°42. DIAMETRO DE TUBERIAS DE REBOSE.....................................68

Tabla N°43........................................................................................................71

Tabla N°44 ANEXO N° 2...................................................................................72

xiv



Tabla N°45 ANEXO N° 3...................................................................................73

Tabla N°46 ANEXO N° 4...................................................................................74

Tabla N°47 ANEXO N° 5...................................................................................74

Figura N°48- DIAGRAMA DE FLUJO DE LA INVESTIGACIÓN.......................77

Tabla N°49 PASO 8 - TOMA DE DATOS -LLAVE LAVADERO DE PARED

LINEA COBRA..................................................................................................87

Tabla N°50- Paso 6 TOMA DE DATOS LLAVE DE PARED MONOCOMANDO

LINEA PRISMATIC...........................................................................................91

Tabla N°51: Paso 6 TOMA DE DATOS LLAVE DE LAVATORIO C/PICO

GIRATORIO ITALGRIF.....................................................................................95

Tabla N°52: Paso 6 TOMA DE DATOS LLAVE DE LAVATORIO DE 1/2” LINEA

GRAZIATREBOL...............................................................................................99

Tabla N°53: Paso 6 TOMA DE DATOS MEZCLADORA MONOCOMANDO

MARES............................................................................................................104

Tabla N°54: Paso 6 TOMA DE DATOS DUCHA ITALGRIF PUNTA SAL.......109

Tabla N°55: Paso 6 TOMA DE DATOS SISTEMA DE TANQUE INODORO..113

Tabla N°56 CAUDAL DE LLAVE LAVADERO PARED LINEA COBRA..........114

Tabla N°57 CAUDAL DE LLAVE DE PARED MONOCOMANDO LINEA

PRISMATIC.....................................................................................................116

Tabla N°58 CAUDAL DE ENSAYO Nº3..........................................................118


Tabla N°60 QAUDAL DE ENSAYO Nº5..........................................................122

Tabla N°61 CALCULO DE CAUDAL DE ENSAYO Nº6..................................124


Tabla N°63 PRESION VS CAUDAL ENSAYO Nº7.........................................127

Tabla N°63 DOTACION MULTIFAMILAR.......................................................130

Tabla N°64 CALCULO DE UNIDADES HUNTER Y CAUDAL MULTIFAMILIAR

........................................................................................................................130

Tabla N°65 NUMERO DE SERVICIOS- MULTIFAMILIAR.............................131

Tabla N°66 DOTACION MULTIFAMILIAR......................................................132

Tabla N°67 UNIDADES HUNTER...................................................................132

Tabla N°68 CALCULO - METODO HUNTER MULTIFAMILIAR.....................133

xv



Tabla N°69 DIMENSIONAMIENTO DE TUBERIAS MULTIFAMILIAR -METODO

HUNTER.........................................................................................................134

Tabla N°70 GRADIENTE HIDRAULICO - METODO HUNTER MULTIFAMILIAR

........................................................................................................................135

Tabla N°71 METODO RACIONAL MULTIFAMILIAR......................................135

Tabla N°72 DIMENSIONAMIENTO DE TUBERIAS MULTIFAMILIAR -

METODO RACIONAL.....................................................................................136

Tabla N°73 GRADIENTE HIDRAULICO METODO RACIONAL.....................137

Tabla N°74 VARIACION DEL METODO RACIONAL Y METODO HUNTER EN

CAUDAL - MULTIFAMILIAR...........................................................................137

Tabla N°75 VARIACION DEL METODO RACIONAL Y HUNTER EN

DIAMETRO DE TUBERIA - MULTIFAMILIAR................................................138

Tabla N°76 CALCULO DE UNIDADES HUNTER Y CAUDAL VIVIENDA

UNIFAMILIAR..................................................................................................142

Tabla N°78 GASTOS PROBABLES METODO HUNTER...............................143

Tabla N°80 CALCULO DEL GRADIENTE HIDRAULICO- HUNTER VIVIENDA

UNIFAMILIAR..................................................................................................145

Tabla N°81 DISTRIBUCION DE CAUDALES- METODO RACIONAL VIVIENDA

UNIFAMILIAR..................................................................................................145

Tabla N°82 DIMENSIONAMIENTO DE TUBERIA - METODO RACIONAL

VIVENDA UNIFAMILIAR.................................................................................146

Tabla N°83 GRADIENTE HIDRAULICO METODO RACIONAL EN VIVIENDA

UNIFAMILIAR..................................................................................................147

Tabla N°84 VARIACION DE CAUDALES - VIVIENDA UNIFAMILIAR............147

Tabla N°85 VARIACION DE DIAMETROS DE TUBERIA - VIVIENDA

UNIFAMILIAR..................................................................................................147

INDICE DE GRAFICOS

xvi



No se encuentran elementos de tabla de ilustraciones.

INDICE DE FIGURAS

Figura N°14-EQUIPOS Y MATERIALES DE ENSAYO Nº 4.............................97

xvii



Figura N°16-EQUIPOS Y MATERIALES DE ENSAYO Nº 5...........................101

Figura N°18-EQUIPOS Y MATERIALES DE ENSAYO Nº 6...........................106

Figura N°19: Paso 1-INSTALACION DUCHA ITALGRIF PUNTA SAL CROMO-

CROMO GR070P400......................................................................................108

Figura N°21: Paso 1- INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE TANQUE INODORO

........................................................................................................................112

INDICE DE PLANOS

PLANO N°1 VIVIENDA MULTIFAMILIAR – DISTRIBUCION EN PLANTA

TIPICA.............................................................................................................128

PLANO N°2 VIVIENDA MULTIFAMILAIR – ISOMETRICO MULTIFAMILIAR 129

xviii



PLANO N°3 VIVIENDA UNIFAMILIAR – DISTRIBUCION DE PRIMERA

PLANTA..........................................................................................................139

xix



CAPITULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1. IDENTIFICACION DEL PROBLEMA.

1.1.1. DESCRIPCION DEL PROBLEMA

En el RNE el Método de Hunter es el método usado para el cálculo de las

redes de distribución interior de agua en edificios, que también se conoce como

Método de los Gastos Probables.

Este método fue creado por el Dr. Roy B. Hunter en el año 1940, donde se usó

parámetros de esa época y lugar.

La tecnología de los aparatos sanitarios se ha modificado, pero estos cambios

fueron hechos subjetivamente, sin una correlación con los parámetros del

modelo de Hunter.

Debido a eso los diseños realizados con este método suelen darnos valores

más elevados de los necesarios, por lo tanto nos vemos en la obligación de

disminuir estos valores a propio criterio.

Actualmente en distintos países se viene usando El método Racional o Español

para su diseño de instalaciones interiores, debido a que este método es más

confiable al aplicarse en edificaciones de bajo volumen de consumo que

presentan.

1



1.1.2. FORMULACION INTERROGATIVA DEL PROBLEMA

1.1.2.1. FORMULACION INTERROGATIVA DEL PROBLEMA GENRAL

¿Cuáles serán los valores que se obtendrán en el método Racional o Español

para el diseño de Instalaciones Interiores de Agua en Edificaciones del Tipo

Habitacional en la ciudad de Cusco?

1.1.2.1. FORMULACION INTERROGATIVA DE LOS PROBLEMA

ESPECIFICOS

¿Cuáles serán las presiones mínimas y máximas que se encontraran en la

red para los valores en el método Racional o Español para el diseño de

Instalaciones Interiores de Agua en Edificaciones del Tipo Habitacional en la

ciudad de Cusco?

¿Cuáles serán las gráficas de valores óptimos de presión y caudal para los

diferentes tipos de aparatos sanitarios dentro de una Edificación de Tipo

habitacional de la ciudad del cusco?

¿Cuál será la precisión y errores probables de los instrumentos usados en la

recolección de datos para los valores en el método Racional o Español

dentro de una Edificación de Tipo habitacional de la ciudad del cusco?

¿Cuáles serán características actuales de los aparatos sanitarios usados en

la recolección de datos para los valores en el método Racional o Español

dentro de una Edificación de Tipo habitacional de la ciudad del cusco?

¿Cuáles serán la variación en el diseño del Método Hunter con El método

Racional obtenido en edificaciones de tipo habitacional para la ciudad del

Cusco?

2



1.2. JUSTIFICACION E IMPORTANCIA DEL PROBLEMA.

1.2.1. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA

Debido a que los valores usados en el RNE no están diferenciados por tipos de

edificación suele trabajarse con valores que se han obtenidos de datos más

críticos, como teatros, departamentos de oficinas, y otros lugares de elevada

acumulación de personas.

Siendo de los tipos de edificaciones, el de Tipo habitacional, el de menor

presencia de personas, por lo tanto el de menor valor de Caudal instantáneo

necesario.

1.2.2. JUSTIFICACIÓN SOCIAL

Con la variación de diseño de redes de agua de interiores se brindara a la

población un diseño más confiable y eficiente.

1.2.3. JUSTIFICACIÓN POR VIABILIDAD

La investigación nos ayuda a resolver todas las variables establecidas en esta

tesis profesional, estas variables son netamente prácticas y principalmente

resaltan si adaptación del método racional o español para el diseño de

instalaciones interiores en edificaciones es beneficiosa o perjudicial para diseño

de redes interiores. Sabiendo de esta manera, si esta es una adecuada o mala

práctica para mejorar el diseño.

1.2.4. JUSTIFICACIÓN POR RELEVANCIA

Es importante porque la adaptación del método racional o español para el

diseño de instalaciones interiores en edificaciones de tipo habitacional en la

ciudad del cusco nos permite poner a la par el dimensionamiento adecuado de

las tuberías con los requerimientos de presión de las griferías de los aparatos

sanitarios.

3



1.3. LIMITACIONES DE LA INVESTIGACION.

1.3.1. LIMITACIONES GENERALES

El trabajo de investigación se realizara a Edificaciones del tipo

habitacional en la Ciudad del Cusco.

Determinar las curvas de demanda de los 4 aparatos más relevantes

aparato sanitario: inodoro, ducha, lavado de baño y lavado de cocina.

La obtención de datos precisos para la elaboración de la investigación

viene a presentar posibles desviaciones en sus muestras.

El tiempo con el cual se cuanta para realizar la tesis de investigación.

La variación de la presión en el preciso instante de la de toma de datos.

4



1.4. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION.

1.4.1. OBJETIVOS GENERALES

El objetivo del presente trabajo es analizar y determinar los valores del

Método Racional o español para el diseño de Instalaciones Interiores de

Agua en Edificaciones del Tipo Habitacional en la ciudad de Cusco.

1.4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Determinar las presiones mínimas y máximas que se encontraran en la

red para los valores en el método Racional o Español dentro de una

Edificación de Tipo habitacional de la ciudad del cusco.

Determinar las gráficas de valores óptimos de presión y caudal para los

diferentes tipos de aparatos sanitarios dentro de una Edificación de Tipo

habitacional de la ciudad del cusco.

Determinar la precisión y errores probables de los instrumentos usados

en la recolección de datos para los valores en el método Racional o

Español dentro de una Edificación de Tipo habitacional de la ciudad del

cusco.

Determinar las características actuales de los aparatos sanitarios usados

en la recolección de datos para los valores en el método Racional o

Español dentro de una Edificación de Tipo habitacional de la ciudad del

cusco.

Determinar la variación en el diseño del Método Hunter con El método

Racional obtenido en edificaciones de tipo habitacional para la ciudad

del Cusco.

5



1.5. HIPÓTESIS.

1.5.1. HIPÓTESIS GENERAL.

Los valores que se obtendrán de la adaptación del Método Racional o

español serán más confiables en el diseño de Instalaciones Interiores de

Agua en Edificaciones del Tipo Habitacional en la ciudad de Cusco.

1.5.2. SUBHIPOTESIS.

Las presiones mínimas y máximas que se encuentren en la red tenderán

a ser mucho mayores a las mínimas recomendadas por el RNE para los

valores en el método Racional o Español para el diseño de

Instalaciones Interiores de Agua en Edificaciones del Tipo Habitacional

en la ciudad de Cusco

Las gráficas de valores óptimos de presión y caudal de los aparatos

mostrara un mejor comportamiento en los aparatos modernos que los de

mayor uso dentro de una Edificación de Tipo habitacional de la ciudad

del cusco

La precisión y errores probables de los instrumentos usados en la


dentro de una Edificación de Tipo habitacional de la ciudad del cusco

Serán Tolerables.

Las características actuales de los aparatos sanitarios usados en la


dentro de una Edificación de Tipo habitacional de la ciudad del cusco.

La variación en el diseño del Método Hunter con El método Racional

obtenido en edificaciones de tipo habitacional para la ciudad del Cusco

será significativa.

6



1.6. DEFINICIÓN DE VARIABLES

1.6.1. VARIABLE INDEPENDIENTES

Rango y/o variaciones de presiones máximas y mínimas que la EPS

Seda cusco proporciona en la red.

Características y tecnología actuales de los aparatos sanitarios que se

usan en las edificaciones de la ciudad del cusco.

1.6.2. VARIABLES DEPENDIENTES

Precisión y error probable de los instrumentos usados en la recolección

de datos de los aforos de cada aparato sanitario.

Grafica de presión- caudal de cada aparato sanitario aforado.

Porcentaje de variación entre un diseño mediante el método hunter y la

adaptación del método racional o español.

7



1.6.3. OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES

TABLA N°1- OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES

DEPENDIENTES E INDEPENDIENTES

Variables Dimensiones Indicadores InstrumentosVariables dependientes.1. Precisión y error

probable de los instrumentos usados en la recolección de datos de los aforos de cada aparato sanitario.

-error –cronometro-error – probetas-error - manómetros

% error Fichas técnicas de cada instrumento.Manuales de uso de cada instrumento.

2. Grafica de presión- caudal de cada aparato sanitario aforado.

-rango de presiones 10-50 psi-caudales asociados a cada aparato.

Tablas presión-caudal

Grafica análisis de datos y determinación de correlación entre presión y caudal.

3. Porcentaje de variación entre un diseño mediante el método hunter y la adaptación del método racional o español.

-diámetro de tuberías –método hunter-diámetro de tuberías – método racional modificado.

%variación Diseño de instalaciones interiores en una vivienda por el método hunter.Diseño de instalaciones interiores en una vivienda por el método racional modificado

Variables independientes.1. Rango y/o

variaciones de presiones máximas y mínimas que la EPS Sedacusco proporciona en la red.

-ubicación de las zonas de aforo y recolección de datos.

-estado de tiempo y clima propios de la ciudad del cusco.

Presión mínima(psi o mca)Presión máxima(psi o mca)

Grafico de distribución de presiones en la ciudad del cusco.Información del departamento de abastecimiento Sedacusco.

2. Características y tecnología actuales de los aparatos sanitarios que se usan en las edificaciones de la ciudad del cusco.

-aparatos sanitarios de mayor demanda.

-aparatos sanitarios modernos

Diámetros de salida (mm)Diseño interino de los aparatos.

Fichas técnicas de los aparatos sanitarios usados en los aforos

FUENTE: PROPIA

8



CAPITULO II: MARCO TEORICO.

2.1. ANTECEDENTES DE LA TESIS.

2.1.1. ANTECEDENTES A NIVEL NACIONAL DE LA TESIS

NO PRESENTA.

2.1.2. ANTECEDENTES A NIVEL INTERNACIONAL DE LA TESIS.

ANALISIS DEL MÉTODO HUNTER Y ACTUALIZACIONES PARA

INSTALACIONES HIDRÁULICAS- Cruz Martin Cortez Pérez -Instituto

politécnico nacional Mexico DF. 2008.

APLICACIÓN DE LOS MÉTODOS PARA EL CÁLCULO DE CAUDALES

MÁXIMOS PROBABLES INSTANTÁNEOS, EN EDIFICACIONES DE

DIFERENTE TIPO- VI SEREA - Seminário Iberoamericano sobre Sistemas

de Abastecimiento Urbano de Água-João Pessoa (Brasil), 5 a 7 de junio de

2006.

2.2. ASPECTOS TEORICOS PERTINENTES.

2.2.2. DEFINICIÓN Y PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

De acuerdo con el aspecto físico que tiene la materia en la naturaleza, se

puede clasificar en tres estados: sólido, líquido y gaseoso. Los dos últimos

estados se conocen como fluidos.

9



El agua es un compuesto químico formado de oxígeno e hidrógeno; los grupos

de moléculas de agua están más o menos enlazados entre sí por sus átomos

de hidrógeno. El grado de enlace de hidrógeno, depende de la temperatura y

presión presentes. Por tanto, dependiendo de su contenido interno de energía,

el agua aparece en forma sólida, líquida o gaseosa. Es de nuestro interés el

conocer las características de los fluidos.

A diferencia de los sólidos, debido a su constitución molecular, los fluidos se

ajustan al recipiente que ocupan, esto es, pueden cambiar las posiciones

relativas de sus moléculas, sin ofrecer gran resistencia al desplazamiento entre

ellas. Por tanto, si un fluido está en reposo, no podrán existir fuerzas

tangenciales, puesto que dichas fuerzas solamente se presentan cuando éste

está en movimiento.

Así, podemos decir que los fluidos poseen una propiedad característica de

resistencia a la rapidez de deformación, cuando se someten a un esfuerzo

tangencial, que explica su fluidez. Esta resistencia da origen a una de las

principales característica de los fluidos, que es llamada viscosidad; en ésta, los

esfuerzos tangenciales que se producen, no siguen las leyes de deformación

de los sólidas, esto es, no dependen de las deformaciones que experimentan,

sino de la rapidez con éstas se producen. Además, la ley de variación entre los

esfuerzos tangenciales y la rapidez de deformación, da origen a dos tipos

básicos de fluidos:

Los newtonianos, en los que el esfuerzo tangencial es directamente

proporcional a la rapidez de deformación angular a partir de valores iniciales

de cero. Ejemplos de este tipo de fluido son el aire y el agua, y algunos

aceites minerales.

Los no-newtonianos, que son aquellos en que la variación del esfuerzo

tangencial y la rapidez de deformación angular no es lineal, pues depende

del tiempo de exposición al esfuerzo y la magnitud del mismo. Son de este

tipo de fluido, las grasas, las pinturas de aceite, el alquitrán, etc.

10



2.2.2.1. AGUA

El agua es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de

hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). Es esencial para la supervivencia de todas

las formas conocidas de vida. El término agua generalmente se refiere a la

sustancia en su estado líquido, aunque la misma puede hallarse en su forma

sólida llamada hielo, y en su forma gaseosa denominada vapor. El agua cubre

el 71 % de la superficie de la corteza terrestre.

[Se localiza principalmente en los océanos, donde se concentra el 96,5 % del

agua total, los glaciares y casquetes polares poseen el 1,74 %, los depósitos

subterráneos (acuíferos), los permafrost y los glaciares continentales suponen

el 1,72 % y el restante 0,04 % se reparte en orden decreciente entre lagos,

humedad del suelo, atmósfera, embalses, ríos y seres vivos.

El agua es un elemento común del sistema solar, hecho confirmado en

descubrimientos recientes. Puede encontrarse, principalmente, en forma de

hielo; de hecho, es el material base de los cometas y el vapor que compone

sus colas.

Desde el punto de vista físico, el agua circula constantemente en un ciclo de

evaporación o transpiración (evapotranspiración), precipitación y

desplazamiento hacia el mar. Los vientos transportan tanto vapor de agua

como el que se vierte en los mares mediante su curso sobre la tierra, en una

cantidad aproximada de 45 000 km³ al año. En tierra firme, la evaporación y

transpiración contribuyen con 74 000 km³ anuales a causar precipitaciones de

119 000 km³ cada año. []

Se estima que aproximadamente el 70 % del agua dulce se destina a la

agricultura.

El agua en la industria absorbe una media del 20 % del consumo mundial,

empleándose en tareas de refrigeración, transporte y como disolvente de una

gran variedad de sustancias químicas. El consumo doméstico absorbe el 10 %

restante. [] El agua es esencial para la mayoría de las formas de vida conocidas

11

http://es.wikipedia.org/wiki/Transporte

http://es.wikipedia.org/wiki/Refrigeraci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Agricultura

http://es.wikipedia.org/wiki/Mar

http://es.wikipedia.org/wiki/Precipitaci%C3%B3n_(meteorolog%C3%ADa)

http://es.wikipedia.org/wiki/Evapotranspiraci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Transpiraci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Evaporaci%C3%B3n_(hidrolog%C3%ADa)

http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_del_agua

http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica

http://es.wikipedia.org/wiki/Cometa

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_solar

http://es.wikipedia.org/wiki/Permafrost

http://es.wikipedia.org/wiki/Agua_subterr%C3%A1nea

http://es.wikipedia.org/wiki/Glaciar

http://es.wikipedia.org/wiki/Oc%C3%A9ano



por el hombre, incluida la humana. El acceso al agua potable se ha

incrementado durante las últimas décadas en la superficie terrestre. Sin

embargo, estudios de la FAO estiman que uno de cada cinco países en vías de

desarrollo tendrá problemas de escasez de agua antes de 2030; en esos

países es vital un menor gasto de agua en la agricultura modernizando los

sistemas de riego.[] []

2.2.2.1.1. PROPIEDADES DEL AGUA

2.2.2.1.1.1. PROPIEDADES FISICAS DEL AGUA

El agua químicamente pura es un líquido inodoro e insípido; incoloro y

transparente en capas de poco espesor, toma color azul cuando se mira a

través de espesores de seis y ocho metros, porque absorbe las radiaciones

rojas. Sus constantes físicas sirvieron para marcar los puntos de referencia de

la escala termométrica Centígrada.

A la presión atmosférica de 760 milímetros el agua hierve a temperatura de

100°C y el punto de ebullición se eleva a 374°, que es la temperatura critica a

que corresponde la presión de 217,5 atmósferas; en todo caso el calor de

vaporización del agua asciende a 539 calorías/gramo a 100°.

Estado físico: sólida, liquida y gaseosa

Color: incolora

Sabor: insípida

Olor: inodoro

Densidad: 1 g./c.c. a 4°C

Punto de congelación: 0°C

Punto de ebullición: 100°C

Presión crítica: 217,5 atm.

Temperatura critica: 374°C

Mientras que el hielo funde en cuanto se calienta por encima de su punto de

fusión, el agua líquida se mantiene sin solidificarse algunos grados por debajo

de la temperatura de cristalización (agua sub-enfriada) y puede conservarse

12

http://es.wikipedia.org/wiki/Escasez_de_agua

http://es.wikipedia.org/wiki/FAO



liquida a –20° en tubos capilares o en condiciones extraordinarias de reposo.

La solidificación del agua va acompañada de desprendimiento de 79,4 calorías

por cada gramo de agua que se solidifica. Cristaliza en el sistema hexagonal y

adopta formas diferentes, según las condiciones de cristalización.

A consecuencia de su elevado calor especifico y de la gran cantidad de calor

que pone en juego cuando cambia su estado, el agua obra de excelente

regulador de temperatura en la superficie de la Tierra y más en las regiones

marinas.

El agua se comporta anormalmente; su presión de vapor crece con rapidez a

medida que la temperatura se eleva y su volumen ofrece la particularidad de

ser mínimo a la de 4°. A dicha temperatura la densidad del agua es máxima, y

se ha tomado por unidad. A partir de 4° no sólo se dilata cuando la temperatura

se eleva, sino también cuando se enfría hasta 0°: a esta temperatura su

densidad es 0,99980 y al congelarse desciende bruscamente hacia 0,9168, que

es la densidad del hielo a 0°, lo que significa que en la cristalización su

volumen aumenta en un 9 por 100.

Las propiedades físicas del agua se atribuyen principalmente a los enlaces por

puente de hidrógeno, los cuales se presentan en mayor número en el agua

sólida, en la red cristalina cada átomo de la molécula de agua está rodeado

tetraédricamente por cuatro átomos de hidrógeno de otras tantas moléculas de

agua y así sucesivamente es como se conforma su estructura.

Cuando el agua sólida (hielo) se funde la estructura tetraédrica se destruye y la

densidad del agua líquida es mayor que la del agua sólida debido a que sus

moléculas quedan más cerca entre sí, pero sigue habiendo enlaces por puente

de hidrógeno entre las moléculas del agua líquida.

Cuando se calienta agua sólida, que se encuentra por debajo de la temperatura

de fusión, a medida que se incrementa la temperatura por encima de la

temperatura de fusión se debilita el enlace por puente de hidrógeno y la

densidad aumenta más hasta llegar a un valor máximo a la temperatura de

3.98ºC y una presión de una atmósfera. A temperaturas mayores de 3.98 ºC la

13



densidad del agua líquida disminuye con el aumento de la temperatura de la

misma manera que ocurre con los otros líquidos.

2.2.2.1.1.2. PROPIEDADES QUIMICAS DEL AGUA

Reacciona con los óxidos ácidos

Reacciona con los óxidos básico

Reacciona con los metales

Reacciona con los no metales

Se une en las sales formando hidratos

Los anhídridos u óxidos ácidos reaccionan con el agua y forman ácidos

oxácidos.

Los óxidos de los metales u óxidos básicos reaccionan con el agua para

formar hidróxidos. Muchos óxidos no se disuelven en el agua, pero los

óxidos de los metales activos se combinan con gran facilidad.

Algunos metales descomponen el agua en frío y otros lo hacían a

temperatura elevada.

El agua reacciona con los no metales, sobre todo con los halógenos, por ej:

Haciendo pasar carbón al rojo sobre el agua se descompone y se forma

una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno (gas de agua).

El agua forma combinaciones complejas con algunas sales, denominándose

hidratos.

El agua como compuesto químico: Habitualmente se piensa que el agua

natural que conocemos es un compuesto químico de fórmula H2O, pero no es

así, debido a su gran capacidad disolvente toda el agua que se encuentra en la

14



naturaleza contiene diferentes cantidades de diversas sustancias en solución y

hasta en suspensión, lo que corresponde a una mezcla.

El agua químicamente pura es un compuesto de fórmula molecular H2O. Como

el átomo de oxígeno tiene sólo 2 electrones no apareados, para explicar la

formación de la molécula H2O se considera que de la hibridación de los

orbitales atómicos 2s y 2p resulta la formación de 2 orbitales híbridos sp3. El

traslape de cada uno de los 2 orbitales atómicos híbridos con el orbital 1s1 de

un átomo de hidrógeno se forman dos enlaces covalentes que generan la

formación de la molécula H2O, y se orientan los 2 orbitales sp3 hacia los

vértices de un tetraedro triangular regular y los otros vértices son ocupados por

los pares de electrones no compartidos del oxígeno. Esto cumple con el

principio de exclusión de Pauli y con la tendencia de los electrones no

apareados a separarse lo más posible.

Experimentalmente se encontró que el ángulo que forman los 2 enlaces

covalentes oxígeno-hidrógeno es de 105º y la longitud de enlace oxígeno-

hidrógeno es de 0.96 angstroms y se requiere de 118 kcal/mol para romper uno

de éstos enlaces covalentes de la molécula H2O. Además, el que el ángulo

experimental de enlace sea menor que el esperado teóricamente (109º) se

explica como resultado del efecto de los 2 pares de electrones no compartidos

del oxígeno que son muy voluminosos y comprimen el ángulo de enlace hasta

los 105º.

Las fuerzas de repulsión se deben a que los electrones tienden a mantenerse

separados al máximo (porque tienen la misma carga) y cuando no están

apareados también se repelen (principio de exclusión de Pauli). Además

núcleos atómicos de igual carga se repelen mutuamente.

Las fuerzas de atracción se deben a que los electrones y los núcleos se atraen

mutuamente porque tienen carga opuesta, el espín opuesto permite que 2

electrones ocupen la misma región pero manteniéndose alejados lo más

posible del resto de los electrones.

15



La estructura de una molécula es el resultado neto de la interacción de las

fuerzas de atracción y de repulsión (fuerzas intermoleculares), las que se

relacionan con las cargas eléctricas y con el espín de los electrones.

De acuerdo con la definición de ácido y álcali de Brönsted-Lowry, los 2 pares

de electrones no compartidos del oxígeno en la molécula H2O le proporcionan

características alcalinas. Los 2 enlaces covalentes de la molécula H2O son

polares porque el átomo de oxígeno es más electronegativo que el de

hidrógeno, por lo que esta molécula tiene un momento dipolar electrostático

igual a 6.13x10-30 (coulombs)(angstrom), lo que también indica que la

molécula H2O no es lineal, H-O-H.

El agua es un compuesto tan versátil principalmente debido a que el tamaño de

su molécula es muy pequeño, a que su molécula es buena donadora de pares

de electrones, a que forma puentes de hidrógeno entre sí y con otros

compuestos que tengan enlaces como: N-H, O-H y F-H, a que tiene una

constante dieléctrica muy grande y a su capacidad para reaccionar con

compuestos que forman otros compuestos solubles.

El agua es, quizá el compuesto químico más importante en las actividades del

hombre y también más versátil, ya que como reactivo químico funciona como

ácido, álcali, ligando, agente oxidante y agente reductor.

Difusión: Proceso mediante el cual ocurre un flujo de partículas (átomos, iones o

moléculas) de una región de mayor concentración a una de menor

concentración, provocado por un gradiente de concentración. Si se coloca un

terrón de azúcar en el fondo de un vaso de agua, el azúcar se disolverá y se

difundirá lentamente a través del agua, pero si no se remueve el líquido pueden

pasar semanas antes de que la solución se aproxime a la homogeneidad.

Ósmosis: Fenómeno que consiste en el paso del solvente de una solución de

menor concentración a otra de mayor concentración que las separe una

membrana semipermeable, a temperatura constante. En la ósmosis clásica, se

introduce en un recipiente con agua un tubo vertical con el fondo cerrado con

una membrana semipermeable y que contiene una disolución de azúcar. A

medida que el agua pasa a través de la membrana hacia el tubo, el nivel de la

16



disolución de azúcar sube visiblemente. Una membrana semipermeable idónea

para este experimento es la que existe en el interior de los huevos, entre la

clara y la cáscara. En este experimento, el agua pasa en ambos sentidos a

través de la membrana. Pasa más cantidad de agua hacia donde se encuentra

la disolución concentrada de azúcar, pues la concentración de agua es mayor

en el recipiente con agua pura; o lo que es lo mismo, hay en ésta menos

sustancias diluidas que en la disolución de azúcar. El nivel del líquido en el

tubo de la disolución de azúcar se elevará hasta que la presión hidrostática

iguale el flujo de moléculas de disolvente a través de la membrana en ambos

sentidos. Esta presión hidrostática recibe el nombre de presión osmótica.

Numerosos principios de la física y la química intervienen en el fenómeno de la

ósmosis en animales y plantas.

Capilaridad: Es el ascenso o descenso de un líquido en un tubo de pequeño

diámetro (tubo capilar), o en un medio poroso (por ej. un suelo), debido a la

acción de la tensión superficial del líquido sobre la superficie del sólido. Este

fenómeno es una excepción a la ley hidrostática de los vasos comunicantes,

según la cual una masa de líquido tiene el mismo nivel en todos los puntos; el

efecto se produce de forma más marcada en tubos capilares, es decir, tubos de

diámetro muy pequeño. La capilaridad, o acción capilar, depende de las

fuerzas creadas por la tensión superficial y por el mojado de las paredes del

tubo. Si las fuerzas de adhesión del líquido al sólido (mojado) superan a las

fuerzas de cohesión dentro del líquido (tensión superficial), la superficie del

líquido será cóncava y el líquido subirá por el tubo, es decir, ascenderá por

encima del nivel hidrostático. Este efecto ocurre por ejemplo con agua en tubos

de vidrio limpios. Si las fuerzas de cohesión superan a las fuerzas de adhesión,

la superficie del líquido será convexa y el líquido caerá por debajo del nivel

hidrostático. Así sucede por ejemplo con agua en tubos de vidrio grasientos

(donde la adhesión es pequeña) o con mercurio en tubos de vidrio limpios

(donde la cohesión es grande). La absorción de agua por una esponja y la

ascensión de la cera fundida por el pabilo de una vela son ejemplos familiares

de ascensión capilar. El agua sube por la tierra debido en parte a la capilaridad,

y algunos instrumentos de escritura como la pluma estilográfica (fuente) o el

rotulador (plumón) se basan en este principio.

17



2.2.3. DEFINICIONES GENERALES

2.2.3.1. ACOMETIDA DE AGUA POTABLE.

Se le llama acometida al enlace de la instalación general interior del inmueble

con la tubería de distribución. Es la parte de la instalación que, tomando el

agua de las tuberías de servicio de los ayuntamientos o compañías de

abastecimiento público, la llevan al interior de los edificios. Limitando conceptos

podemos decir va desde el punto de toma en la red de distribución hasta la

llave de paso general. Las acometidas vienen impuestas por las compañías

suministradoras que siguen las normas establecidas por los reglamentos de

construcción los cuales indican la disposición de la acometida, los accesorios y

demás detalles técnicos. La tubería atravesará el muro de cerramiento del

edificio por un orificio, de modo que el tubo quede suelto y permita la libre

dilatación, y también deberá ser rejuntado de tal forma que a la vez el orificio

quede impermeabilizado.

Disposición general de una acometida para abastecer de agua a un edificio.

La llave de la toma se encuentra colocada sobre la tubería de la red de

distribución y se abre el paso a la acometida. Su instalación es conveniente,

porque permite hacer tomas en la red y maniobras en las acometidas, sin que

la tubería deje de estar en servicio. Por otro lado, la llave de registro estará

situada sobre la acometida en la vía pública, junto al edificio. Se intercala en el

ramal de acometida antes de llegar al terreno de la finca que se abastece, pues

su misión más inmediata es la de cortar el paso de agua por la compañía

suministradora y dejar sin servicio al usuario. La llave de registro, que puede

ser de compuerta, va dispuesta en un hueco practicado en el terreno y

acondicionado con la obra de albañilería, recibiendo el nombre de arqueta. La

cual deberá quedar enlucida y cubierta con una tapa registro de un material de

resistencia adecuada, acoplado a su correspondiente marco, que se fijará a la

obra. De quedar en calzada el registro será de hierro; la cara superior del

registro quedará al mismo nivel de la acera o la calzada. La tubería se montará

empleando los enlaces a la rosca. El enlace de salida del collarín o en su caso

de llave de toma, será metálico con el objeto de que pueda absorber los

18



esfuerzos a que dicha pieza queda sometida, y de un material resistente a la

corrosión. Para el montaje de tuberías en zanjas de gran longitud se debe

procurar colocarles serpenteantes de lado a la de las citadas zanjas, en

evitación de posibles tensiones por dilatación o deformación del terreno. La

llave de paso se debe situar en la unión de la acometida con el tubo de

alimentación, junto al umbral de la puerta en el interior del inmueble. Si fuera

preciso, bajo la responsabilidad del propietario del inmueble. Esta llave de paso

debe quedar alojada en una cámara impermeabilizada, y puede también

disponerse en un cuarto de contadores cuando este se encuentre instalado

junto al muro de cerramiento. Cuando la acometida acceda a un sótano de uso

común después de atravesar el muro de cerramiento no existe la necesidad de

colocarla en una cámara de alojamiento.

FIGURA N°1- ACOMETIDA DE AGUA POTABLE

FUENTE: HTTP://ALAVA.GENERADORDEPRECIOS.INFO/IFA/IFA010.HTML

2.2.3.2. AGUA POTABLE.

Se denomina agua potable o agua para el consumo humano, al agua que

puede ser consumida sin restricción debido a que, gracias a un proceso de

purificación, no representa un riesgo para la salud. El término se aplica al agua

que cumple con las normas de calidad promulgadas por las autoridades locales

e internacionales.

19



En la Unión Europea la normativa 98/83/EU establece valores máximos y

mínimos para el contenido en minerales, diferentes iones como cloruros,

nitratos, nitritos, amonio, calcio, magnesio, fosfato, arsénico, entre otros,

además de los gérmenes patógenos. El pH del agua potable debe estar entre

6,5 y 8,5. Los controles sobre el agua potable suelen ser más severos que los

controles aplicados sobre las aguas minerales embotelladas.

2.2.3.3. APARATO SANITARIO.

Dispositivo conectado a la instalación interior de un edificio o vivienda que

recibe agua potable y la descarga a un sistema de evacuación, después de ser

utilizada.

2.2.3.4. CAUDAL DE DISEÑO.

Es el determinado en función de los caudales unitarios de cada aparato,

cantidad, tipos y simultaneidad de uso de los aparatos sanitarios que

componen la instalación, en caso de edificaciones, y de la dotación poblacional

y de las áreas de consumo, en el caso urbanizaciones.

2.2.3.5. CISTERNA.

Depósito grande, generalmente subterráneo, para recoger y conservar el agua.

2.2.3.6. SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE EN

EDIFICACIONES.

Es el conjunto de tuberías, equipos, accesorios y obras complementarias

necesarias para garantizar en forma adecuada el abastecimiento de agua

potable en las mismas.

2.2.4. ECUACIONES FUNDAMENTALES DE LA HIDRÁULICA

Definiremos un concepto antes de presentar dos de las ecuaciones

fundamentales de la hidráulica.

20



El flujo a través de toda una superficie S, se define como gasto o caudal. Para

un intervalo dt, el volumen de fluido que atraviesa el elemento dA se determina

por el producto escalar de dos vectores:

El diferencial de arco ds sobre la línea de corriente que pasa por P, y

El vector diferencial de superficie dA

Así, considerando que ds = vdt tenemos:

dV = ds ·dA = v · dA dt

Integrando en toda la superficie S, obtenemos el gasto:

Las ecuaciones que presentaremos, están referidas al flujo unidimensional,

permanente y uniforme.

2.2.4.1. ECUACION DE CONTINUIDAD

Para una vena líquida, considerando el flujo incompresible, la ecuación de

continuidad será:

Q = v*A = constante

Donde Q, es el gasto; v, es la velocidad media de flujo; y A, es el área de la

sección transversal.

2.2.4.2. FÓRMULA DE HAZEN-WILLIAMS

La fórmula de Hazen-Williams, también denominada ecuación de Hazen-

Williams, se utiliza particularmente para determinar la velocidad del agua en

tuberías circulares llenas, o conductos cerrados es decir, que trabajan a presión.

Su formulación en función del radio hidráulico es:

21



en función del diámetro:

Donde:

Rh = Radio hidráulico = Área de flujo / Perímetro húmedo = Di / 4

V = Velocidad media del agua en el tubo en [m/s].

Q = Caudal ó flujo volumétrico en [m³/s].

C = Coeficiente que depende de la rugosidad del tubo.

o 90 para tubos de acero soldado.

o 100 para tubos de hierro fundido.

o 140 para tubos de PVC.

o 128 para tubos de fibrocemento.

o 150 para tubos de polietileno de alta densidad.

Di = Diámetro interior en [m]. (Nota: Di/4 = Radio hidráulico de una

tubería trabajando a sección llena)

S = [[Pendiente - Pérdida de carga por unidad de longitud del conducto]

[m/m].

Esta ecuación se limita por usarse solamente para agua como fluido de

estudio, mientras que encuentra ventaja por solo asociar su coeficiente a la

rugosidad relativa de la tubería que lo conduce, o lo que es lo mismo al material

de la misma y el tiempo que este lleva de uso.

2.2.4.3. ECUACIÓN DE DARCY-WEISBACH

En dinámica de fluidos, la ecuación de Darcy-Weisbach es una ecuación

empírica que relaciona la pérdida de carga hidraúlica (o pérdida de presión)

debido a la fricción a lo largo de una tubería dada con la velocidad media del

flujo del fluido. La ecuación obtiene su nombre en honor al francés Henry Darcy

22

http://es.wikipedia.org/wiki/Henry_Darcy

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Carga_hidra%C3%BAlica&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Fenomenolog%C3%ADa_(ciencia)



y al alemán Julius Weisbach (ingenieros que proporcionaron las mayores

aportaciones en el desarrollo de tal ecuación).

La ecuación de Darcy-Weisbach contiene un factor adimensional, conocido

como el factor de fricción de Darcy o de Darcy-Weisbach, el cual es cuatro

veces el factor de fricción de Fanning (en honor al ingeniero estadounidense

John Fanning), con el cuál no puede ser confundido

La ecuación de Darcy-Weisbach es una ecuación ampliamente usada en

hidráulica. Permite el cálculo de la pérdida de carga debida a la fricción dentro

una tubería llena. La ecuación fue inicialmente una variante de la ecuación de

Prony, desarrollada por el francés Henry Darcy. En 1845 fue refinada por Julius

Weisbach, de Sajonia.

Esta fórmula permite la evaluación apropiada del efecto de cada uno de los

factores que inciden en la pérdida de energía en una tubería. Es una de las

pocas expresiones que agrupan estos factores. La ventaja de esta fórmula es

que puede aplicarse a todos los tipos de flujo hidráulico (laminar, transicional y

turbulento), debiendo el coeficiente de fricción tomar los valores adecuados,

según corresponda.

La forma general de la ecuación de Darcy-Weisbach es:

Siendo:

= pérdida de carga debida a la fricción. (m)

= factor de fricción de Darcy. (Adimensional)

= longitud de la tubería. (m)

= diámetro de la tubería. (m)

= velocidad media del fluido. (m/s)

= aceleración de la gravedad ≈ 9,80665 m/s².[2]

23

http://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#cite_note-2

http://es.wikipedia.org/wiki/Sajonia

http://es.wikipedia.org/wiki/Julius_Weisbach


http://es.wikipedia.org/wiki/1845

http://es.wikipedia.org/wiki/Henry_Darcy

http://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Prony


http://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Fricci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9rdida_de_carga

http://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%A1ulica




Ecuaciones empíricas, principalmente la ecuación de Hazen-Williams, son

ecuaciones que, en la mayoría de los casos, eran significativamente más

fáciles de calcular. No obstante, desde la llegada de las calculadoras la

facilidad de cálculo no es mayor problema, por lo que la ecuación de Darcy-

Weisbach es la preferida.

Previo al desarrollo de la computación otras aproximaciones como la ecuación

empírica de Prony eran preferibles debido a la naturaleza implícita del factor de

rozamiento.

2.2.4.3.1. FÓRMULA EN FUNCIÓN DEL CAUDAL

La fórmula de Darcy–Weisbach puede ser escrita, en función del caudal ,

como:

La fórmula de Darcy–Weisbach puede ser re-escrita en el formato estándar de

pérdida de carga como:

o simplificando por el valor estandar de para el sistema internacional de unidades

Siendo:

2.2.4.3.2. FÓRMULA ESTÁNDAR DE LA PÉRDIDA DE CARGA

La pérdida de carga hidráulica o de energía en una conducción forzada o

tubería es igual a:

24



http://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Hazen-Williams



siendo:

~ Pérdida de carga o de energía en una tubería.

~ Coeficiente en función del diámetro de tubería y de un factor de

pérdida adimensional (En algunos casos se considera el Número de

Reynolds).

~ Longitud de tubería.

~ Caudal que circula por la tubería.

~ Exponente que afecta al caudal. Usualmente este toma el valor de 2,

como en la fórmula de Darcy-Weisbach. En otros casos adquiere un

valor fraccionario o decimal, como en la fórmula de Hazen-Williams (lo

que hace alusión a su origen estadístico).

La fórmula estándar de la pérdida de carga hidráulica o de energía en una

conducción forzada debe ser re-escrita en la forma resumida:

Siendo:

~ Pérdida de Carga o de energía en una tubería

~ Rugosidad hidráulica, cuyo valor está en función de la Longitud, el

Diámetro de tubería y de un factor de pérdida adimensional, según

diversos autores.

~ Caudal que circula por la tubería.

~ Exponente que afecta al caudal. Usualmente este toma el valor de 2,

como en la fórmula de Darcy-Weisbach. En otros casos adquiere un

valor fraccionario o decimal, como en la fórmula de Hazen-Williams.

La expresión estándar presentada aquí, es una forma general de agrupar a casi

todas las fórmulas existentes para el cálculo de la pérdida de carga en una

conducción cerrada.

25



El teorema de Oros establece una relación de afinidad entre sistemas eléctricos

simples (circuitos de resistores en serie y paralelo, sistemas mixtos serie-

paralelo y/o paralelo-serie) con los sistemas de tuberías en serie y paralelo,

sistemas mixtos de tuberías serie-paralelo y/o paralelo-serie.

La Pérdida de carga , el Caudal circulante por la tubería y la Rugosidad de

las tuberías , están relacionados entre sí.

2.2.4.3.3. LA PÉRDIDA DE CARGA POR RUGOSIDAD HIDRÁULICA

Para comprender el concepto de Rugosidad Hidráulica, se deben considerar

las siguientes observaciones:

la viscosidad del fluido es uniforme a través del sistema de tubería. Esta

magnitud física solo es afectada directamente por la temperatura del

mismo fluido;

la temperatura del fluido es uniforme a través del sistema de tuberías,

mientras circula a través del sistema de tuberías;

los efectos combinados de la viscosidad y de la temperatura no ejercen

influencia sobre el comportamiento físico del flujo en el sistema de

tuberías.

La “rugosidad hidráulica”, en su nueva concepción debe ser igual a:

Reescribiendo la fórmula de la pérdida de carga hidráulica o de energía, esta

toma la forma:

Que es la forma reducida de la fórmula de la pérdida de carga hidráulica o de

energía, presentada en.

26



FACTOR DE FRICCIÓN

El factor de fricción es adimensional y varía de acuerdo a los parámetros de la

tubería (rugosidad y diámetro) y del tipo de flujo (número de Reynolds).

Para flujos laminares

Como consecuencia de la Ley de Poiseuille, se relaciona con el número de

Reynolds ( ) como:

Para flujo en transición y turbulento

Para un número de Reynolds 2300 < < 4000, se considera que el fluido

presenta régimen de flujo transicional. En la zona de transición, los valores de

son inciertos, ya que el flujo se comporta de manera dual, laminar y

turbulentamente, mostrando gran inestabilidad.

Para > 4000, en el régimen de flujo turbulento, muchos investigadores se

han esforzado en calcular tanto a partir de resultados de experimentos

propios como de resultados obtenidos por otros investigadores.

La ecuación más usada para calcular el factor de fricción en este tipo de

régimen de flujo es Ecuación de Colebrook-White.

2.2.5. METODOS DE DISEÑO DE SISTEMAS HIDRAULICOS INTERIORES.

2.2.5.1. MÉTODOS DE CÁLCULO CAUDALES MÁXIMOS

El objeto principal de todos los métodos es determinar el caudal máximo

probable que se puede presentar en una instalación, sin embargo, es

complicado establecer dicho valor debido a que los aparatos sanitarios son

utilizados de forma intermitente, con frecuencias muy variadas y en diferentes

tipos de edificaciones.

27



En términos generales se han desarrollado tres metodologías para determinar

los caudales o gastos de diseño para las diferentes partes de un sistema de

distribución de agua; los cuales se pueden clasificar así:

2.2.5.1.1. METODOS EMPIRICOS.

En estos métodos, para un número dado de aparatos sanitarios en un sistema,

se toma una decisión arbitraria, con base en la experiencia, en relación al

número de aparatos que pueden operar simultáneamente. En teoría, los

métodos empíricos podrían considerarse los mejores para el cálculo de

pequeños sistemas hidráulicos.

2.2.5.1.1.1. METODO BRITANICO

Este método establece, con base en el criterio de un grupo de personas

especializadas en el diseño de sistemas hidráulicos, tablas de "Probables

Demandas Simultáneas", correspondientes a diversas cargas potenciales. La

Tabla Nº 1 muestra las demandas para distintos aparatos sanitarios; después,

considerando el sistema de distribución hidráulico, se sumaron las demandas

de todos los aparatos sanitarios que puede servir una línea de tubería en el

sistema, para luego ingresar a la Tabla Nº 2 con el número de litros por minuto

que se calcularon, leer la Probable Demanda Máxima Simultánea en litros por

minuto, y diseñar la tubería que conducirá este flujo.

TABLA N°2- OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES DEPENDIENTES

28



Fuente: VI SEREA - Seminário Iberoamericano sobre Sistemas de

Abastecimiento Urbano de Água-João Pessoa (Brasil), junio de 2006.

TABLA N°3 - DESCARGAS SIMULTÁNEAS PARA APARATOS SANITARIOS.

APARATOS

SANITARIOS

DESCARGA

(LPM)

Baño privado 18.93

Baño publico 30.28

Lavadero 15.14

Lavamanos 7.57

Ducha 7.57

Regadera de 4" 15.14

Regadera de 6" 30.28

Valvulas de

Fluxometro* 57.00

*caudal supuesto

29





2.2.5.1.1.2. METODO DAWSON Y BOWMAN

De manera análoga al método anterior, es el desarrollado por Dawson y

Bowman en la Universidad de Wisconsin. Ellos prepararon una tabla del

número total de aparatos sanitarios en varias clases de vivienda unifamiliar y

casas de apartamentos de hasta seis unidades de vivienda y especificaron el

número y la clase de aparatos sanitarios que podrían estar en uso simultáneo

para determinar las cargas de diseño. En la Tabla Nº 3 se muestran los

resultados que obtuvieron.

30



Tabla N°4- GASTOS DE DISEÑO RECOMENDADOS PARA PEQUEÑAS INSTALACIONES HIDRAULICAS EN EDIFICIOS DE APARTAMENTOS Y

VIVIENDA UNIFAMILIAR.



31



2.2.5.1.2. METODOS SEMIEMPIRICOS.

Estos métodos, aunque se basan en la experiencia, tienen cierto sustento

teórico, que les permite establecer fórmulas y expresiones matemáticas.

2.2.5.1.2.1. METODO ALEMÁN DE LA RAÍZ CUADRADA

Este método toma como unidad de gasto, la descarga de una llave de 3/8"

(0.25 l.p.s) bajo ciertas condiciones, y asigna un "factor de carga" unitario a

dicho gasto.

Para cualquier otro aparato que tenga un gasto diferente, un factor de carga es

establecido tomando una relación entre el gasto de éste y el "gasto unitario"

(llave de 3/8") y elevando al cuadrado el resultado.

Así, el factor de carga para cada tipo de aparato en el edificio es multiplicado

por el número de aparatos servidos por la tubería en cuestión, el resultado es

sumado, y finalmente es obtenida la raíz cuadrada. El resultado es multiplicado

por el gasto unitario de una llave de 3/8" para obtener el gasto de

abastecimiento al edificio, cualquiera que éste sea. La obtención de la raíz

cuadrada considera, de una manera arbitraria, el hecho que los aparatos no

trabajan simultáneamente.

La metodología es como sigue:

Considere una unidad de flujo o gasto, la cual es tomada normalmente como la

de una llave de 3/8".

Este gasto se asume que es de 0.25 l/s (4 g.p.m); esta unidad de gasto se

denota con q1, y el factor de carga f1 para la llave es tomado como unitario.

Ahora, considere que se tienen n1 llaves de este diámetro abastecidas por una

tubería, cuya carga o gasto de diseño quiere ser determinada. Si se asume que

n1 de estos aparatos pueden operar simultáneamente en cualquier instante de

observación, la carga de diseño será:

Q=q1√ f 1.n1

Ahora, a manera de ilustración, se puede considerar que tenemos también n2

llaves de 3/4" abastecidas por la misma línea. Se considera que una llave de

3/4" tiene una demanda de 0.75 l/s en la tubería de abastecimiento, esto es,

consume un gasto tres veces mayor que la llave de 3/8". El factor de carga f2

para la llave de 3/4" será 32 = 9.

32



Generalizando, para cualquier clase de aparatos que son usados de manera

intermitente en el sistema, tenemos como fórmula para la carga de diseño, la

siguiente:

Q=q1√ f 1n1+ f 2n2+…+ fini

Donde;

Q = carga o gasto de diseño, en l.p.s.

f1, f2, fn = factor de carga.

n1, n2, ni = número de aparatos sanitarios por clase.

2.2.5.1.2.2. METODO DEL FACTOR DE SIMULTANEIDAD

Para la obtención del caudal máximo probable (Qp) se hace preciso establecer

los caudales de los aparatos instalados, sumarlos y, posteriormente, afectar los

resultados por un coeficiente de simultaneidad K1.

K= 1

√(n−1)

Esta fórmula es la establecida por la Norma Francesa NP 41-204 para toda

clase de edificios. Los caudales mínimos recomendados se muestran en la

Tabla Nº 4.

Tabla N°5- CAUDALES MINIMOS PARA CADA APARATO.



33



De diferentes congresos internacionales sobre el tema se ha concluido por

conveniencia que K1 en ningún caso será inferior a 0,2; aunque es una

condición que puede ser revaluada.

Qp=K 1×qmax

2.2.5.1.2.3. METODO DE RACIONAL O ESPAÑOL

Al igual que en el caso anterior se establecen los caudales de los aparatos

instalados, se suman y se afectan los resultados por el coeficiente de

simultaneidad K1, pero en éste caso n será el número de aparatos instalados

en una vivienda;

K= 1

√ (n−1 )

En conjuntos de viviendas de similares características, para considerar la

simultaneidad, el caudal punta QP del distribuidor común a un determinado

número de las mismas se obtiene como la sumatoria de los caudales puntas de

cada vivienda qp afectado por el siguiente factor:

K=(N+19)

10∗(N+1)

Donde N, es el número de viviendas.

Para un buen funcionamiento de los aparatos, en la Tabla Nº 5 se muestran los

caudales mínimos que se deben suministrar.

Tabla N°6 -CAUDALES MÍNIMOS MÉTODO RACIONAL

34





2.2.5.1.3. METODOS PROBABILISTICOS

La teoría de la probabilidad, aunque es la más racional, es de dudosa

aplicación cuando se trata del diseño de instalaciones hidráulicas en edificios

con escasos aparatos sanitarios; además, las frecuencias de uso consideradas

en el método probabilístico de Hunter, son demasiado altas para este tipo de

diseño.

2.2.5.1.3.1. METODO HUNTER

Para el dimensionamiento de las tuberías se tiene en cuenta que todos los

aparatos instalados no funcionan simultáneamente; por esta razón se deben

distinguir varios tipos de caudal.

El método pretende evaluar el caudal máximo probable y se basa en el

concepto de que únicamente unos pocos aparatos, de todos los que están

conectados al sistema, entrarán en operación simultánea en un instante dado.

35



El efecto de cada aparato que forma parte de un grupo numeroso de elementos

similares, depende de:

• Caudal del aparato, o sea el flujo que deja pasar el servicio (q).

• Frecuencia de uso: tiempo entre usos sucesivos (T).

• Duración de uso: tiempo que el agua fluye para atender la demanda del

aparato (t).

El método es aplicable a grandes grupos de elementos, ya que la carga de

diseño es tal que tiene cierta probabilidad de no ser excedida (aunque lo puede

ser en pocas ocasiones).

Según Hunter, se tiene en funcionamiento satisfactorio cuando las tuberías

están proporcionadas para suministrar la carga de demanda para el número m

del total de n aparatos del edificio, de tal forma que no más de m serán

encontrados en uso simultáneo por más del 1% del tiempo.

Si se considera que en una instalación de n aparatos, un número m de éstos se

encuentre en funcionamiento simultáneo por más del 1% del tiempo, se puede

expresar así:

P0+P1+P2…+Pm−1+Pm=0.99

P es la probabilidad de no encontrar ningún aparato funcionando. Los términos

faltantes de la serie son:

que corresponde a la forma dada en las tablas de distribución binomial de

probabilidades, excepto que la expresión (1 - p) reemplaza al término q de las

tablas.

El caudal de diseño se determina de acuerdo con;

Qdiseño=m×q

donde q es el caudal promedio que utiliza uno de los aparatos supuestos.

Hunter se ideó la forma de aplicar el método a sistemas con aparatos de

diferente clase asignando el peso o influencia de un aparato con respecto a los

demás; entonces, el número que identifica un aparato será una relación del

número de válvulas de fluxómetro que producen un caudal determinado al

número de aparatos de otro tipo que producen el mismo caudal.

36



Unidades paraunaparato= Numerode fluxometrosNumerode aparatosdeotro tipo

×Unidades asignadasal fluxometro

Los valores aceptados por la mayoría de códigos para los diferentes aparatos

se muestran en la Tabla Nº 6.

Tabla N°7- UNIDADES DE DIFERENTES APARATOS



2.2.5.1.3.2. METODO HUNTER MODIFICADO

Este método se deriva del anterior; y la obtención de las unidades de consumo

se realiza de forma idéntica; la modificación se da en la lectura del caudal

máximo probable, que se halla de las figuras 7 y 8.; donde se realiza una

reducción del caudal promedio de los aparatos respecto del que usa el método

original.

FIGURA N°2- CURVA DE DEMANDA HUNTER MODIFICADO

37



Fuente: Hunter R.(1940) Methods of Estimating Loads in Plumbing

Systems. Washington DC.NBS Buildings Material and Structures

38



FIGURA N°3- CURVA DE DEMANDA HUNTER MODIFICADO

Fuente: Hunter R.(1940) Methods of Estimating Loads in Plumbing

Systems. Washington DC.NBS Buildings Material and Structures

39



2.2.6. METODOLOGIA DE HUNTER.

2.2.6.1. VALORES DE T, I Y Q PROPUESTOS POR HUNTER. 6

En la aplicación de la función de probabilidad para estimar el gasto de diseño

“mq”, es necesario seleccionar valores de ”t”,” i” y” q” pertenecientes a un tipo

particular de aparato y servicio. En su informe, Roy B. Hunter (Hunter R., 1940)

expresa:

“Los valores seleccionados en cualquier caso son en gran parte materia de

juicio

ingenieril. En este aspecto se entiende que en el siguiente desarrollo, los

valores

seleccionados representan el juicio del autor con respecto a los valores

apropiados para producir un servicio satisfactorio y están basados en la

interpretación hecha por el autor de la información disponible”.

En la práctica todos los factores varían de acuerdo a ciertas condiciones; por

ejemplo, la duración del flujo con el tiempo y condición de suministro de los

aparatos, es decir, con su diseño; el intervalo entre descargas con el número

de personas que usan el sistema y sus hábitos; y la extensión del periodo de

punta con el tipo de edificación y su ubicación geográfica.

El efecto de cada uno de estos factores de tiempo en los resultados debe

ser considerado en conjunción con cualquier dato sobre el cual este basado,

antes de pasar a algún juicio sobre la selección del factor.

Era una característica de los inodoros fabricados en la década de los treinta

que operaban más o menos efectivamente bajo cualquier gasto promedio de

alimentación a partir de 16 gpm (0.95 l/seg) a 30 gpm (1.89 l/seg) o más,

suministrado en un lapso de 6 segundos o más. Para cada tipo y diseño de

cuenco y sifón interior de la taza del inodoro donde circula el agua para su

limpieza, existe un rango intermedio de gastos promedio de suministro dentro

de cualquier parte del rango menor anotado.

De la evidencia de experimentos referidos en Requerimientos Mínimos de

Plomería Recomendados (Recommended Mínimum Requirenents for

Plumbing, 1932), el Subcomité de Plomería del Comité del Código de

Construcción del Departamento de Comercio de los Estados Unidos estableció

40



un gasto promedio de 30 gpm (1.89 l/seg) por 10 segundos, como una base

razonable y segura para estimar las cargas por descarga esperadas en

los sistemas de drenaje de edificios.

“En la selección de este factor hemos elegido 10 segundos como la duración

máxima de flujo el cual creemos que debe permitirse para uso general y un

valor que representa el máximo aproximado de los inodoros instalados en el

presente (1932). El mismo valor se aplicará en todo tipo de instalaciones”

Los experimentos referidos fueron diseñados para obtener las cargas máximas

por descarga de inodoros, que podrían entregarse a los drenajes dentro del

rango operativo de dicho aparato y no se hicieron intentos por determinar el

gasto más efectivo de suministro para un tipo particular de inodoro o un gasto

promedio que pudiera producir un flujo satisfactorio en todo tipo de inodoro. Es

de esperarse como ha sido el caso, que se presenten sobrestimaciones al

emplear valores máximos de todos los factores de carga por demanda, ya que

“cuando más grande es la duración del servicio “t”, mayor es la probabilidad

de servicio sobrepuestos”.

En experimentos llevados a cabo por Thomas R. Camp (Camp, 1940) y

referidos por Hunter en su informe, original se obtuvieron resultados de gasto

de suministro para descargas seguras y económicas en el intervalo de 20 a 29

gpm (1.26 a 1.83 l/seg) para diferentes tipos de cuenco y sifón de inodoro y

tiempos de flujo de 7.5 a 9 segundos. Los promedios para seis diferentes

cuencos fueron 25.9 gpm (1.63 l/seg) y 8.2 segundos.

En su informe Hunter menciona también experimentos efectuados por la

Oficina Nacional de Estándares (National Bureau of Standars), los cuales

indican que la remoción más efectiva del contenido del cuerpo del inodoro

ocurre con gastos de suministro de 20 a 24 gpm (1. 26 a 1.51 l/seg) en lapsos

de 6 a 10 segundos para diferentes tipos de cuenco.

Considerando el problema de estimar el gasto promedio de suministro y la

duración desde todos los ángulos, Hunter propuso 27gpm (1.70 l/s) y 9

segundos, lo que da un volumen de descarga de 4 galones (15.14l), que según

su opinión parece reunir los requisitos tanto como es posible en números

redondos y será empleado para válvulas de fluxómetro de inodoros en la

evaluación de la función de probabilidad.

41



El gasto de suministro a los tanques de inodoros no se relaciona directamente

con el gasto de suministro requerido por el inodoro para su operación efectiva.

Lo único especial para la operación del aparato es que el tanque se rellena en

el inter de operaciones sucesivas. Se consideró suficiente un gasto de 4gpm

(0.25 l/s), que para un volumen de 4 galones (15.14l) da un valor de 60

segundos para”t”.

Para el establecimiento de los otros dos factores de tiempo el intervalo entre

usos (i) y la extensión del periodo de punta (h), Hunter consideró necesario

dividir las instalaciones en dos clases: Privadas y públicas. Las primeras

incluyen casas, en las que un cuarto o compartimiento están incluidos

varios aparatos y ordinariamente están disponibles para una persona a la

vez. Las segundas incluyen los baños de oficinas, de hoteles y todas aquellas

instalaciones en las que en un mismo cuarto o compartimiento están incluidos

varios aparatos y ordinariamente están disponibles para más de una persona a

la vez.

Estos dos factores de tiempo son los más difíciles de determinar con algún

grado de precisión y son los más variables. Tanto el intervalo entre descargas

durante el periodo de punta “h “como la extensión del periodo de punta, deben

ser tomados como promedios en el periodo entero de la observación

considerada.

Debe tenerse presente que cuanto más corto sea el intervalo entre descargas,

más grande será la probabilidad de coincidencia o sobre posición, y a mayor

extensión del periodo de punta mayor será la probabilidad.

Los intervalos entre descargas adoptados por Hunter están basados en

observaciones propias del subcomité de plomería del comité del Código de

construcción del Departamento de Comercio de los Estados Unidos y en

limitaciones físicas de la posible frecuencia de uso.

Es físicamente imposible dice el informe del subcomité para una cierta cantidad

de personas usar los inodoros a una tasa promedio más alta, excepto que se

usen también como urinarios. 1

1 Hunter R. (1940) Methods of Estimating Loads in Plumbing Systems. Washington DC.NBS Buildings Material and Structures

42



2.2.7. INSTALACIONES SANITARIAS PARA EDIFICACIONES SEGÚN

PARAMETROS ESTABLECIDOS POR LA NORMA PERUANA.

2.2.7.1. ALCANCE

Esta Norma contiene los requisitos mínimos para el diseño de las

instalaciones sanitarias para edificaciones en general. Para los casos no

contemplados en la presente Norma, el ingeniero sanitario, fijará los

requisitos necesarios para el proyecto específico, incluyendo en la memoria

descriptiva la justificación y fundamentación correspondiente.

2.2.7.2. CONDICIONES GENERALES PARA EL DISEÑO DE

INSTALACIONES SANITARIAS PARA EDIFICACIONES

Para efectos de la presente norma, la instalación sanitaria comprende las

instalaciones de agua, agua contra incendio, aguas residuales y ventilación.

El diseño de las instalaciones sanitarias debe ser elaborado y autorizado

por un ingeniero sanitario colegiado.

El diseño de las instalaciones sanitarias debe ser elaborado en

coordinación con el proyectista de arquitectura, para que se considere

oportunamente las condiciones más adecuadas de ubicación de los servicios

sanitarios, ductos y todos aquellos elementos que determinen el recorrido de

las tuberías así como el dimensionamiento y ubicación de tanque de

almacenamiento de agua entre otros; y con el responsable del diseño de

estructuras, de tal manera que no comprometan sus elementos estructurales,

en su montaje y durante su vida útil; y con el responsable de las instalaciones

electromecánicas para evitar interferencia.

2.2.7.3. DOCUMENTOS DE TRABAJO

Todo proyecto de instalaciones sanitarias para una edificación, deberá llevar

la firma del Ingeniero Sanitario Colegiado.

La documentación del proyecto que deberá presentar para su aprobación

constará de:

43



Memoria descriptiva que incluirá:

o Ubicación.

o Solución adoptada para la fuente de abastecimiento de agua y

evacuación de desagüe y descripción de cada uno de los

sistemas.

Planos de:

o Sistema de abastecimiento de agua potable: instalaciones

interiores, instalaciones exteriores y detalles a escalas

convenientes y esquemas isométricos cuando sea necesario.

o Sistema de desagües; instalaciones interiores, instalaciones

exteriores y detalles a escalas convenientes y esquemas

isométricos, cuando sea necesario.

o Sistema de agua contra incendio, riego, evacuación pluvial etc.,

cuando las condiciones así lo exijan.

2.2.7.4. SERVICIOS SANITARIOS

2.2.7.4.1. CONDICIONES GENERALES

Los aparatos sanitarios deberán instalarse en ambientes adecuados,

dotados de amplia iluminación y ventilación previendo los espacios mínimos

necesarios para su uso, limpieza, reparación, mantenimiento e inspección.

Toda edificación estará dotada de servicios sanitarios con el número y tipo

de aparatos sanitarios que se establecen en 1.7.

En los servicios sanitarios para uso público, los inodoros deberán instalarse

en espacios independientes de carácter privado.

En las edificaciones de uso público, se debe considerar servicios sanitarios

para discapacitados.

2.2.7.4.2. NÚMERO REQUERIDO DE APARATOS SANITARIOS

El número y tipo de aparatos sanitarios que deberán ser instalados en los

servicios sanitarios de una edificación será proporcional al número de

usuarios, de acuerdo con lo especificado en los párrafos siguientes:

44



Todo núcleo básico de vivienda unifamiliar, estará dotado, por lo menos de:

un inodoro, una ducha y un lavadero.

Toda casa-habitación o unidad de vivienda, estará dotada, por lo menos, de:

un servicio sanitario que contara cuando menos con un inodoro, un lavatorio

y una ducha. La cocina dispondrá de un lavadero.

Los locales comerciales o edificios destinados a oficinas o tiendas o

similares, deberán dotarse como mínimo de servicios sanitarios en la forma,

tipo y número que se especifica a continuación:

o En cada local comercial con área de hasta 60 m2 se dispondrá por lo

menos, de un servicio sanitario dotado de inodoro y lavatorio.

o En locales con área mayor de 60 m2 se dispondrá de servicios

sanitarios separados para hombres y mujeres, dotados como mínimo de

los aparatos sanitarios que indica la Tabla Nº 7.

Tabla N°8. NUMERO DE APARATOS SANITARIOS MINIMA PARA APARATOS SANITARIOS EN LOCALES CON AREA MAYOR DE 60M2.

Área del local (m2) Hombres Mujeres

Inod. L

av.

Urin. Inod. Lav.

61 - 150 1 1 1 1 1

151 - 350 2 2 1 2 2

351- 600 2 2 2 3 3

601- 900 3 3 2 4 4

901- 1250 4 4 3 4 4

Por cada 400 m2 adicionales 1 1 1 1 1

Fuente: Reglamento nacional de Edificaciones – Norma IS010 junio de

2006.

Cuando se proyecte usar servicios sanitarios comunes a varios locales se

cumplirán los siguientes requisitos:

Se proveerán servicios sanitarios separados debidamente identificados para

hombres y mujeres; ubicados en lugar accesible a todos los locales a servir,

respetando siempre la tabla anterior.

45



La distancia entre cualquiera de los locales comerciales y los servicios

sanitarios, no podrá ser mayor de 40 m en sentido horizontal ni podrá

mediar más de un piso entre ellos, en sentido vertical.

En los centros comerciales, supermercados y complejos dedicados al

comercio, se proveerá para el público, servicios sanitarios separados para

hombres y mujeres en la siguiente proporción indicada en la Tabla Nº 8.

Tabla N°9- NUMERO DE APARATOS SANITARIOS MINIMA PARA CENTROS COMERCIALES, SUPERMERCADOS Y COMPLEJOS

DEDICADOS A COMERCIO.Hombres Mujeres Niños

Inod. L

av.

Urin.Inod. L

av.

Inod.L

av.

Por cada 500 m2 ó menos de área construida 1 1 1 2 1 1 1


2006.

En los restaurantes, cafeterías, bares, fuentes de soda y similares, se

proveerán servicios sanitarios para los trabajadores, de acuerdo a lo

especificado en el numeral 4.2c. Para el público se proveerá servicios

sanitarios como sigue:

Los locales con capacidad de atención simultánea hasta de 15 personas,

dispondrán por lo menos de un servicio sanitario dotado de un inodoro y un

lavatorio. Cuando la capacidad sobrepase de 15 personas, dispondrán de

servicios separados para hombres y mujeres de acuerdo con la Tabla Nº 9.

Tabla N°10- NUMERO DE APARATOS SANITARIOS MINIMA PARA RESTAURANTES CAFETERIAS, BARES, FUENTES DE SODA Y

SIMILARES.

TABLA Nº

9

Capacidad

(Personas)

Hombres Mujeres

Inod. Lav. Urin. Inod. Lav.

16 - 60 1 1 1 1 1

46



61 - 150 2 2 2 2 2

Por cada 100 1 1 1 1 1


2006.

En las plantas industriales, todo lugar de trabajo debe estar provisto de

servicios sanitarios adecuados y separados para cada sexo. La relación

mínima que debe existir entre el número de trabajadores y el de servicios

sanitarios se señala en la Tabla Nº 10

Tabla N°11- NUMERO DE APARATOS SANITARIOS MINIMA PARA CENTROS DE TRABAJOS.

TABLA Nº 10

Trabajadores Inod. L

av.

Duch. Urin. Beb.

1 a 9 1 2 1 1 1

10 a 24 2 4 2 1 1

25 a 49 3 5 3 2 1

50 a 100 5 10 6 4 2

Por cada 30 adicionales 1 1 1 1 1


2006.

En los locales educacionales, se proveerán servicios sanitarios según lo

especificado en la Tabla Nº 11, de conformidad con lo estipulado en la

Resolución Jefatural Nº 338-INIED-83 (09.12.83).

Tabla N°12- NUMERO DE APARATOS SANITARIOS MINIMA PARA LOCALES EDUCACIONALES.

TABLA Nº 11

A. Nº DE APARATOS / ALUMNOS

Nivel Primaria Secundaria

Aparatos Hombres Mujeres Hombres Mujeres

Inodoros 1/50 1/30 1/60 1/40

Lavatorios 1/30 1/30 1/40 1/40

47



Duchas 1/120 1/120 1/100 1/100

Urinarios 1/30 — 1/40 —

Botadero 1 1 1 1


2006.

Tabla N°13- APARATOS MINIMOS POR TIPOLOGIA EDUCATIVA

B. Nº DE APARATOS MINIMOS POR TIPOLOGIA EDUCATIVA

TIPOLOGIA (Nº de

alumnos)

SERVICIOS

SANITARIOS

SERVICIOS SANITARIOS PARA

VESTUARIOS

Inod. Lav. ó

Beb.

Urin. Bot. Inod. Lav. Duch. Urin.

H M H M H H/M H M H M H M H M

NIVEL PRIMARIA

EP-1 (240) 3 4 4 4 4 1 - - - - 1 1 - -

EP-2 (360) 4 6 6 6 6 2 - - - - 2 2 - -

EP-3 (480) 5 8 8 8 8 2 - - - - 2 2 - -

EP-4 (600) 6 10 10 10 10 2 - - - - 3 3 - -

EP-5 (720) 7 12 12 12 12 2 - - - - 3 3 - -

NIVEL SECUNDARIA

ES-I (200) 2 3 3 3 3 1 1 2 2 2 1 1 2 -

ES-II (400) 4 5 5 5 5 2 1 2 2 2 2 2 2 -

ES-III (600) 5 8 8 8 8 2 1 2 2 2 3 3 2 -

ES-IV (800) 7 10 10 10 10 2 2 3 3 3 4 4 3 -

ES-V (1000) 8 13 13 13 13 2 2 3 3 3 5 5 3 -

ES-VI (1200) 10 15 15 15 15 2 2 3 3 3 6 6 3 -


2006.

Para el presente cuadro se ha tomado como referencia de cálculo, que la

matricula promedio es de 50% hombres y 50% mujeres.

Ambientes de Estimulación Temprana.

48

Servicio Higiénico hombres 3 inodoro3 lavatorios (1 lavatorio por cada 10hombres)2 duchas1 urinario corrido1 bebedero corrido

Servicio Higiénico mujeres 3 inodoros3 lavatorios (1 lavatorio por cada 8mujeres)1 bebedero corrido



SERVICIO HIGIENICO ANEXO AL AULA

1 INODORO

2 LAVATORIOS

2 TINAS

Ambientes para aulas de Educación Inicial y aulas con retardo mental.

SERVICIO HIGIENICO ANEXO AL AULA

1 DUCHA CON ASIENTO

1 INODORO

1 LAVATORIO

Tabla N°14-AMBIENTES PARA ALUMNOS DE PRIMARIA EN LAS EXCEPCIONALIDADES DE AUDICIÓN Y LENGUAJE Y CEGUERA O VISIÓN SUB-NORMAL

En los locales destinatarios para depósitos de materiales y/o equipos, se

proveerán servicios sanitarios según lo dispuesto en los numerales 4.2c y

4.2e.

Para locales de hospedaje, se proveerá de servicios sanitarios, de

conformidad con el Reglamento de Establecimientos de Hospedaje DS Nº

006-73-IC/ DS., según como sigue:

o En los hoteles de 5 estrellas, cada dormitorio estará dotado de: servicio

sanitario compuesto de tina y ducha, inodoro, bidé o similar y lavatorio. Las

habilitaciones dobles dispondrán de dos lavatorios.

o En los hoteles de 4 estrellas, el 75% de los dormitorios como mínimo, estarán

dotados de: tina y ducha, inodoro, bidé o similar y lavatorio; el 25% restante,

compuesto de ducha, lavatorio e inodoro.

49



o En hoteles de 3 estrellas, el 25% de los dormitorios estarán dotados de: tina

y ducha, inodoro, bidé o similar y el 75% restante, compuesto de ducha,

lavatorio e inodoro.

o En hoteles de 2 estrellas, hostales, hostales residenciales, moteles de 1, 2, y 3

estrellas, y centros vacacionales de 3 estrellas; todas las habitaciones

tendrán servicios sanitarios compuestos de ducha, lavatorio e inodoro.

o En hoteles de 1 estrella, el 50% de las habitaciones estarán dotadas de

servicios sanitarios compuestos de ducha, lavatorio e inodoro y el 50%

restante de lavatorio.

o Por cada cinco habitaciones no dotadas de servicio sanitario, existirá en cada

piso como mínimo dos servicios sanitarios compuestos de ducha

independiente, lavatorio y dos inodoros.

o En los hostales y hostales residenciales de 2 estrellas, el 30% de las

habitaciones, estarán dotadas de servicio sanitario con inodoro, ducha y

lavatorio y el 70% restante, con lavatorio.

o En los hostales y hostales residenciales de 1 estrella; en cada planta y por

cada 7 habitaciones se instalaran dos servicios sanitarios con ducha

independiente, lavatorio e inodoro.

o En los centros vacacionales de 2 estrellas, el 50% de los dormitorios estarán

dotados de servicios sanitarios privados compuestos de ducha, lavatorio e

inodoro y el 50% restante, con lavatorio.

o Por cada cinco habitaciones se instalaran baños comunes independientes

para hombres y mujeres compuestos de ducha independiente, lavatorio e

inodoro. En el servicio sanitario de hombres deberá instalarse un urinario.

o En cada piso de todos los locales de hospedaje se instalará un botadero.

50



o En todos los locales de hospedaje se proveerá para el personal, servicios

sanitarios independientes para hombre y mujeres, en lugares convenientes,

tal como se señala en la Tabla Nº 12

Tabla N°15- NUMERO DE APARATOS SANITARIOS MINIMA PARA LOCALES DE HOSPEDAJE (PERSONAL).

TABLA Nº

12

Nº de trabajadores Inod. L

av.

Duch. Urin.

1 - 15 1 2 1 1

16 - 24 2 4 2 1

25 - 49 3 5 3 1

Por cada 20adicionales 1 1 1 1


2006.

o En todos los locales de hospedaje se instalarán servicios sanitarios en las

proximidades a los lugares de reunión, independientes para hombres y

mujeres, tal como se señala en la Tabla Nº 13.

Tabla N°16- NUMERO DE APARATOS SANITARIOS MINIMA PARA LOCALES DE HOSPEDAJE (LUGARES DE REUNION).

TABLA Nº13

Nº de personas Inod. Lav. Urin.

1 - 15 1 1 1

16 - 60 2 2 1

61 - 150 3 4 2

Por cada 100 adicionales 1 1 1


2006.

Las cocinas dotadas de por lo menos 2 lavaderos.

51

TABLA 14Nº 8

- Trabajadores:

Nº de Personas Inod. Lav. Duc

h.

Urin. Beb.

1 - 15 1 2 1 1 1

16 - 24 2 4 2 1 1

25 - 49 3 5 3 2 1

Por cada 30adicionales 1 1 1 1 1

N° de consultorios Hombres MujereIno L Uri Ino L

Hasta 4 consultorios 1 1 1 1 1De 4 a 14 consultorios 2 2 2 2 2

Por c/10 consultorios Adicionales

1 1 1 1 1



Los locales destinados para servicios de alimentación colectiva, deberán estar

dotadas de servicios sanitarios independientes para hombres y mujeres, tal

como se señala en la Tabla Nº 14

Tabla N°17-NUMERO DE APARATOS SANITARIOS MINIMA PARA LOCALES DESTINADOS PARA SERVICIO DE ALIMENTACION COLECTIVA


2006.

Las cocinas estarán dotadas de por lo menos dos lavaderos.

En hospitales, clínicas y similares, se considerará el tipo y servicios

sanitarios, que se señalan a continuación:

o Unidad de Administración

Para oficinas principales (Dirección o similar):

o Unidad de Consulta Externa

Tabla N°18-PARA USO PUBLICO

52




2006.

Tabla N°19-PARA USO DE DISCAPACITADOS SE CONSIDERARÁ UN SERVICIO SANITARIO PARA CADA SEXO.

Hombres Mujeres

Inod. L

av.

Urin.Inod. L

av.

Servicio sanitario 1 1 1 1 1


2006.

Tabla N°20-PARA USO DEL PERSONAL.

N° de trabajadores Hombres Mujeres

Inod. L

av.

Urin Inod.L

av.

De 1 a 15 1 2 1 1 2

De 16 a 25 2 4 1 2 4

De 26 a 50 3 5 1 3 5

Por cada 20 adicionales 1 1 1 1 1


2006.

o Unidad de Hospitalización

Tabla N°21 PARA SALAS INDIVIDUALES:

Inod. L

av.

Duch.

Un servicio sanitario 1 1 1


2006.

Adicionalmente se instalará un lavatorio especial para Médico.

53



Tabla N°22 PARA SALAS COLECTIVAS:

Inod. L

av.

Duch.

Un servicio sanitario Cada 5 camas 1 2 1


2006.

Tabla N°23 PARA USO DEL PERSONAL.

N° de trabajadores Hombres Mujeres

Inod. L

av.

Urin Inod.L

av.

De 1 a 15 1 2 1 1 2

De 16 a 25 2 4 1 2 4

De 26 a 50 3 5 1 3 5

Por cada 20Adicionales 1 1 1 1 1


2006.

Tabla N°24 PARA LAS VISITAS.Hombres Mujeres

Inod. L Urin.Inod. LUn servicio sanitario

por Cada 500 m2 de

área de

Hospitalización

1 1 1 1 1


2006.

Servicios Generales

Para trabajadores de servicios generales (nutrición y dieta, lavandería y

repostería, mantenimiento, sala de máquina y otros). La dotación de aparatos

sanitarios se regirá según la tabla siguiente:

Tabla 25 SERVICIOS GENERALES

54

N° deTrabajadores Hombres MujeresInod. Lav. Duch. Urin. Inod. Lav. Duch.

De 1 a 15 1 2 1 1 1 2 1

De 16 a 25 2 4 2 1 2 4 2

De 26 a 50 3 5 3 1 3 5 3

Por cada 20 aAdicionales 1 1 1 1 1 1 1




2006.

Vivienda

En habitaciones individuales con servicios higiénicos incorporados se

contará con un inodoro, un lavatorio, una ducha.

En viviendas colectivas, los servicios higiénicos constarán de los siguientes

aparatos:

Tabla N°26 PARA VIVIENDAN° de camas Inod. Lav. Duch. Urin.

Por cada 10 camas 2 1 2 1


2006.

55



2.2.7.4.3. AGUA FRIA

2.2.7.4.3.1. INSTALACIONES

a) El sistema de abastecimiento de agua de una edificación comprende las

instalaciones interiores desde el medidor o dispositivo regulador o de control,

sin incluirlo, hasta cada uno de los puntos de consumo.

b) El sistema de abastecimiento de agua fría para una edificación deberá ser

diseñado, tomando en cuenta las condiciones bajo las cuales el sistema de

abastecimiento público preste servicio.

c) Las instalaciones de agua fría deben ser diseñadas y construidas de modo

que preserven su calidad y garanticen su cantidad y presión de servicio en los

puntos de consumo.

d) En toda nueva edificación de uso múltiple o mixto: viviendas, oficinas,

comercio u otros similares, la instalación sanitaria para agua fría se diseñará

obligatoriamente para posibilitar la colocación de medidores internos de

consumo para cada unidad de uso independiente, además del medidor

general de consumo de la conexión domiciliaria, ubicado en el interior del

predio.

e) En general, los medidores internos deben ser ubicados en forma

conveniente y de manera tal que estén adecuadamente protegidos, en un

espacio impermeable de dimensiones suficientes para su instalación o

remoción en caso de ser necesario. De fácil acceso para eventuales labores

de verificación, mantenimiento y lectura.

f) En caso que exista suficiente presión en la red pública externa, dependiendo

del número de niveles de la edificación, los medidores de consumo podrán

ser instalados en un banco de medidores, preferentemente al ingreso de la

56



edificación, desde el cual se instalarán las tuberías de alimentación para

unidad de uso.

g) En caso de que el diseño de la instalación sanitaria interior del edificio se

realice con un sistema de presión con cisterna y tanque elevado o se use un

sistema de presión con tanque hidroneumático, los medidores de consumo

podrán ser ubicados en espacios especiales diseñados para tal fin dentro de

la edificación.

h) Se podrá considerar la lectura centralizada remota, desde un panel ubicado

convenientemente y de fácil acceso en el primer piso. En este caso además

de lo que indica el inciso e del presente artículo, deberá preverse un espacio

para el panel de lectura remota y ductos para la instalación de cables de

transmisión desde los registros de lectura de los medidores.

i) Las instalaciones de lectura remota se ciñeran a las exigencias de las

normas internacionales en tanto se emitan normas nacionales

correspondientes, o en su defecto, siguiendo las especificaciones técnicas de

los proveedores.

j) Se podrán disponer de un abastecimiento de agua para fines industriales

exclusivamente, siempre que:

o Dicho abastecimiento tenga redes separadas sin conexión alguna con el

sistema de agua para consumo humano, debidamente diferenciadas; y

o Se advierta a los usuarios mediante avisos claramente marcados y

distribuidos en lugares visibles y adecuados.

Los letreros legibles dirán: Peligro agua no apta para consumo humano.

k) No se permitirá la conexión directa desde la red pública de agua, a través

de bombas u otros aparatos mecánicos de elevación.

l) El sistema de alimentación y distribución de agua de una edificación estará

dotado de válvulas de interrupción, como mínimo en los siguientes puntos:

o Inmediatamente después de la caja del medidor de la conexión domiciliaria

y del medidor general.

o En cada piso, alimentador o sección de la red de distribución interior.

o En cada servicio sanitario, con más de tres aparatos.

57

Área total del lote en m2 Dotación L/dHasta 200201 a 300301 a 400401 a 500501 a 600601 a 700701 a 800801 a 900

901 a 10001001 a 12001201 a 14001401 a 17001701 a 20002001 a 25002501 a 3000

Mayores de 3000

150017001900210022002300240025002600280030003400380045005000

5000 más 100 L/d por cada 100 m2 de superficie adicional.



o En edificaciones de uso público masivo, se colocará una llave de interruptor

en la tubería de abasto de cada inodoro o lavatorio.

m) No deberán instalarse válvulas en el piso o en lugares inundables.

2.2.7.4.3.2. DOTACIONES

Las dotaciones diarias mínimas de agua para uso doméstico, comercial,

industrial, riego de jardines u otros fines, serán los que se indican a

continuación:

a) Las dotaciones de agua para viviendas unifamiliares estarán de

acuerdo con el área total del lote según la siguiente Tabla.

Tabla N°27 DOTACION MINIMA VIVIENDAS UNIFAMILIARES.


2006.

Estas cifras incluyen dotación doméstica y riego de jardines.

b) Los edificios multifamiliares deberán tener una dotación de agua para

consumo humano, de acuerdo con el número de dormitorios de cada

departamento, según la siguiente Tabla.

Tabla N°28. DOTACION MINIMA VIVIENDAS MULTIFAMILIARES.Número de dormitorios por departamento Dotación por departamento, L/d

58



1

2

3

4

500

850

1200

1350Fuente: Reglamento nacional de Edificaciones – Norma IS010 junio de

2006.

c) Los establecimientos de hospedaje deberán tener una dotación de

agua, según la siguiente Tabla.

Tabla N°29. DOTACION MINIMA VIVIENDAS UNIFAMILIARES.Tipo de establecimiento Dotación diaria

Hotel, apart-hoteles y hostales.

Albergues.

500 L por dormitorio.

25 L por m2 de área destinado a

dormitorio.


2006.

Las dotaciones de agua para riego y servicios anexos a los establecimientos

de que trata este artículo, tales como restaurantes, bares, lavanderías,

comercios, y similares se calcularán adicionalmente de acuerdo con lo

estipulado en esta Norma para cada caso.

d) La dotación de agua para restaurantes estará en función del área de

los Comedores, según la siguiente tabla.

Tabla N°30. DOTACION MINIMA PARA RESTAURANTES.

Área de los comedores en m2 Dotación

Hasta 40

41 a 100

Más de 100

2000 L

50 L por m2

40 L por m2


2006.

59

Tipo de establecimiento Dotación diaria

Cines, teatros y auditoriosDiscotecas, casinos y salas de baile y similares Estadios, velódromos, autódromos, plazas de toros y similares.Circos, hipódromos, parques de atracción y similares.

3 L por asiento.

30 L por m2 de área

1 L por espectador1 L por espectador más la dotación requerida para el mantenimientode animales.



e) En establecimientos donde también se elaboren alimentos para ser

consumidos fuera del local, se calculará para ese fin una dotación de 8 litros

por cubierto preparado.

f) La dotación de agua para locales educacionales y residencias

estudiantiles, según la siguiente tabla.

Tabla N°31. DOTACION MINIMA PARA LOCALES INSTITUCIONALES.Tipo de local educacional Dotación diaria

Alumnado y personal no residente. Alumnado y personal residente. 50 L por persona.

200 L por persona.


2006.

Las dotaciones de agua para riego de áreas verdes, piscinas y otros fines se

calcularán adicionalmente, de acuerdo con lo estipulado en esta Norma

para cada caso.

g) Las dotaciones de agua para locales de espectáculos o centros de

reunión, cines, teatros, auditorios, discotecas, casinos, salas de baile y

espectáculos al aire libre y otros similares, según la siguiente tabla.

Tabla N°32. DOTACION MINIMA PARA LOCALES DE ESPECTACULO.


2006.

h) Las dotaciones de agua para piscinas y natatorios de recirculación y de

flujo constante o continuo, según la siguiente tabla.

60

1. De recirculación Dotación

Con recirculación de las aguas de rebose.Sin recirculación de las aguas derebose.

10 L/d por m2 de proyección horizontal de la piscina.

25 L/d por m2 de proyecciónhorizontal de la piscina.2. De flujo constante Dotación

Públicas.Semi-públicas (clubes, hoteles,colegios, etc.)Privada o residenciales.

125 L/h por m3

80 L/h por m3

40 L/h por m3



Tabla N°33. DOTACION MINIMA PARA PISCINAS Y NATATORIOS.


2006.

La dotación de agua requerida para los aparatos sanitarios en los vestuarios y

cuartos de aseo anexos a la piscina, se calculará adicionalmente a razón de

30 L/d por m2 de proyección horizontal de la piscina. En aquellos casos que

contemplen otras actividades recreacionales, se aumentará proporcionalmente

esta dotación.

i) La dotación de agua para oficinas se calculará a razón de 6 L/d por m2

de área útil del local.

j) La dotación de agua para depósitos de materiales, equipos y artículos

manufacturados, se calculará a razón de 0,50 L/d por m2 de área útil del

local y por cada turno de trabajo de 8 horas o fracción.

61

Plantas de Producción e industrialización

Dotación

Estaciones de recibo y enfriamiento. 1500 L por cada 1000 litros de leche recibidos por día.

Plantas de pasteurización. 1500 L por cada 1000 litros de leche a pasteurizar por día.

Fábrica de mantequilla, queso o leche en polvo.

1500 L por cada 1000 litros de leche a procesar por día.



Para oficinas anexas, el consumo de las mismas se calculará adicionalmente

de acuerdo a lo estipulado en esta Norma para cada caso, considerándose

una dotación mínima de 500 L/d.

k) La dotación de agua para locales comerciales dedicados a comercio de

mercancías secas, será de 6 L/d por m2 de área útil del local,

considerándose una dotación mínima de 500 L /d.

l) La dotación de agua para mercados y establecimientos, para las ventas

de carnes, pescadas y similares serán de 15 L/d por m2 de área del local.

La dotación de agua para locales anexos al mercado, con instalaciones

sanitarias separadas, tales como restaurantes y comercios, se calculará

adicionalmente de acuerdo con lo estipulado en esta Norma para cada

caso.

m) El agua para consumo industrial deberá calcularse de acuerdo con la

naturaleza de la industria y su proceso de manufactura. En los locales

industriales la dotación de agua para consumo humano en cualquier tipo de

industria, será de 80 litros por trabajador o empleado, por cada turno de

trabajo de 8 horas o fracción.

La dotación de agua para las oficinas y depósitos propios de la industria,

servicios anexos, tales como comercios, restaurantes, y riego de áreas verdes,

etc. se calculará adicionalmente de acuerdo con lo estipulado en esta Norma

para cada caso.

n) La dotación de agua para plantas de producción, e industrialización de

leche será según la siguiente tabla.

Tabla N°34. DOTACION MINIMA PARA PLANTAS DE PRODUCCION.

62

Alojamientos de Animales Dotación

Ganado lechero 120 L/d por animal

Bovino y equinos 40 L/d por animal

Ovinos y porcinos 10 L/d por animal

Aves 20 L/d por cada 100 aves




2006.

o) La dotación de agua para las estaciones de servicio, estaciones de

gasolina, garajes y parques de estacionamiento de vehículos, según la

siguiente tabla.

Tabla N°35 DOTACION MINIMA PARA ESTACIONES DE SERVICIO.Estaciones y Parques de

Estacionamientos

Dotaciones

Lavado automático. 12 800 L/d por unidad de

lavado

Lavado no automático. 8000 L/d por unidad de

lavado

Estación de gasolina. 300 L/d por surtidor.

Garajes y parques de estacionamiento de vehículos por área

cubierta.

2 L por m 2 de área.


2006.

El agua necesaria para oficinas y venta de repuestos, riego de áreas verdes y

servicios anexos, tales como restaurantes y fuentes de soda, se calculará

adicionalmente de acuerdo con lo estipulado en esta Norma para cada caso.

p) Las dotaciones de agua para edificaciones destinadas al alojamiento

de animales, tales como caballerizas, establos, porquerizas, granjas y

similares, según la siguiente tabla.

Tabla N°36. DOTACION MINIMA PARA EDIFICACIONES DESTINADAS AL ALOJAMIENTO DE ANIMALES.

63




2006.

Las cifras anteriores no incluyen las dotaciones de agua para riego de áreas

verdes y otras instalaciones.

q) La dotación de agua para mataderos públicos o privados estará de

acuerdo con el número y clase de animales a beneficiar, según la siguiente

tabla.

Tabla N°37. DOTACION MINIMA PARA MATADEROS PUBLICOS O PRIVADOS.

Clase de animal Dotación diaria

Bovinos. 500 L por animal.

Porcinos. 300 L por animal.

Ovinos y caprinos. 250 L por animal.

Aves en general. 16 L por cada Kg


2006.

r) La dotación de agua para bares, fuentes de soda, cafeterías y similares,

según la siguiente tabla.

Tabla N°38. DOTACION MINIMA PARA BARES.

Área de locales, m2 Dotación diaria

Hasta 30 1500 L

De 31 a 60 60 L/m2

De 61 a 100 50 L/m2

Mayor de 100 40 L/m2


2006.

s) La dotación de agua para locales de salud como: hospitales, clínicas de

hospitalización, clínicas dentales, consultorios médicos y similares, según la

siguiente tabla.

Tabla N°39. DOTACION MINIMA PARA LOCALES DE SALUD.

64



Local de Salud Dotación

Hospitales y clínicas de hospitalización. 600 L/d por cama.

Consultorios médicos. 500 L/d por consultorio.

Clínicas dentales. 1000 L/d por unidad dental.


2006.

El agua requerida para servicios especiales, tales como riego de áreas

verdes, viviendas anexas, servicios de cocina y lavandería se calcularán

adicionalmente de acuerdo con lo estipulado en esta Norma.

t) La dotación de agua para lavanderías, lavanderías al seco, tintorerías y

similares, según la siguiente tabla.

Tabla N°40. DOTACION MINIMA PARA LAVANDERIAS.

Tipo de local Dotación diaria

- Lavandería. 40 L/kg de ropa.

- Lavandería en seco, tintorerías y similares. 30 L/kg de ropa.


2006.

u) La dotación de agua para áreas verdes será de 2 L/d por m2. No se

requerirá incluir áreas pavimentadas, enripiadas u otras no sembradas para

los fines de esta dotación.}

2.2.7.4.3.3. RED DE DISTRIBUCIÓN

a) Los diámetros de las tuberías de distribución se calcularán con el método

Hunter (Método de Gastos Probables), salvo aquellos establecimientos en

donde se demande un uso simultáneo, que se determinará por el método de

consumo por aparato sanitario. Para dispositivos, aparatos o equipos

especiales, se seguirá la recomendación de los fabricantes.

b) Podrá utilizarse cualquier otro método racional para calcular tuberías de

distribución, siempre que sea debidamente fundamentado.

65

Diámetro(mm) Velocidad máxima(m/s)

15 (1/2" )20 (3/4")25 (1")

32 (1 ¼")40 y mayores (1 ½" y

mayores).

1,902,202,482,853,00



c) La presión estática máxima no debe ser superior a 50 m de columna de

agua (0,490 MPa).

d) La presión mínima de salida de los aparatos sanitarios será de 2 m de

columna de agua (0,020 MPa) salvo aquellos equipados con válvulas

semiautomáticas, automáticas o equipos especiales en los que la presión

estará dada por las recomendaciones de los fabricantes.

e) Las tuberías de distribución de agua para consumo humano enterrado

deberán alejarse lo más posible de los desagües; por ningún motivo esta

distancia será menor de 0,50 m medida horizontal, ni menos de 0,15 m por

encima del desagüe. Cuando las tuberías de agua para consumo humano

crucen redes de aguas residuales, deberán colocarse siempre por encima de

éstos y a una distancia vertical no menor de 0,15 m. Las medidas se tomarán

entre tangentes exteriores más próximas.

f) Para el cálculo del diámetro de las tuberías de distribución, la velocidad

mínima será de 0,60 m/s y la velocidad máxima según la siguiente tabla.

Tabla N°41 DIAMETRO DE TUBERIAS DE DISTRIBUCION.


2006.

g) Las tuberías de agua fría deberán ubicarse teniendo en cuenta el aspecto

estructural y constructivo de la edificación, debiendo evitarse cualquier daño o

disminución de la resistencia de los elementos estructurales.

h) Las tuberías verticales deberán ser colocadas en ductos o espacios

especialmente previstos para tal fin y cuyas dimensiones y accesos deberán

ser tales que permitan su instalación, revisión, reparación, remoción y

mantenimiento.

66



i) Se podrá ubicar en el mismo ducto la tubería de agua fría y agua caliente

siempre que exista una separación mínima de 0,15 m entre sus generatrices

más próximas.

j) Se permitirá la ubicación de alimentadores de agua y montantes de aguas

residuales o de lluvia, en un mismo ducto vertical o espacios, siempre que

exista una separación mínima de 0,20 m entre sus generatrices más próximas.

k) Las tuberías colgadas o adosadas deberán fijarse a la estructura evitando

que se produzcan esfuerzos secundarios en las tuberías.

l) Las tuberías enterradas deberán colocarse en zanjas de dimensiones tales

que permitan su protección y fácil instalación.

2.2.7.4.3.4. ALMACENAMIENTO Y REGULACIÓN.

a) Los depósitos de agua deberán ser diseñados y construidos en forma tal

que preserven la calidad del agua.

b) Toda edificación ubicada en sectores donde el abastecimiento de agua

pública no sea continuo o carezca de presión suficiente, deberá estar provisto

obligatoriamente de depósitos de almacenamiento que permitan el suministro

adecuado a todas las instalaciones previstas.

Tales depósitos podrán instalarse en la parte baja (cisternas) en pisos

intermedios o sobre la edificación (tanque elevado).

c) Cuando sólo exista tanque elevado, su capacidad será como mínimo igual a

la dotación diaria, con un volumen no menor a 1000 L.

d) Cuando sólo exista cisterna, su capacidad será como mínimo igual a la

dotación diaria, con un volumen no menor de 1000 L.

e) Cuando sea necesario emplear una combinación de cisterna, bombas de

elevación y tanque elevado, la capacidad de la primera no será menor de las

¾ partes de la dotación diaria y la del segundo no menor de 1/3 de dicha

volumen.

f) En caso de utilizar sistemas hidroneumáticos, el volumen mínimo será igual

al consumo diario con un volumen mínimo de 1000L

67



g) Los depósitos de almacenamiento deberán ser construidos de material

resistente y paredes impermeabilizadas y estarán dotados de los dispositivos

necesarios para su correcta operación y mantenimiento.

h) Las cisternas deberán ubicarse a una distancia mínima de 1m de muros

medianeros y desagües. En caso de no poder cumplir con la distancia

mínima, se diseñará un sistema de protección que evite la posible

contaminación del agua de la cisterna.

i) La distancia vertical entre el techo del depósito y el eje del tubo de entrada de

agua, dependerá del diámetro de este y de los dispositivos de control, no

pudiendo ser menor de 0,20 m.

j) La distancia vertical entre los ejes de tubos de rebose y entrada de agua será

igual al doble del diámetro del primero y en ningún caso menor de 0,15 m.

k) La distancia vertical entre los ejes del tubo de rebose y el máximo nivel de

agua será igual al diámetro de aquel y nunca inferior a 0,10 m.

l) El agua proveniente del rebose de los depósitos, deberá disponerse en

forma indirecta, mediante brecha de aire de 0,05 m de altura mínima sobre el

piso, techo u otro sitio de descarga.

m) EL diámetro del tubo de rebose, se calculará hidráulicamente, no debiendo

ser menor que lo indicado en la siguiente tabla.

Tabla N°42. DIAMETRO DE TUBERIAS DE REBOSE.

Capacidad del depósito (L) Diámetro del tubo de rebose

Hasta 5000 50 mm (2")

5001 a 12000 75 mm (3")

12001 a 30000 100 mm (4")

Mayor de 30000 150 mm (6")


2006.

n) El diámetro de la tubería de alimentación se calculará para garantizar el

volumen mínimo de almacenamiento diario.

o) El control de los niveles de agua en los depósitos, se hará por medio de

interruptores automáticos que permitan:

68



- Arrancar la bomba cuando el nivel de agua en el tanque elevado, descienda

hasta la mitad de la altura útil.

- Parar la bomba cuando el nivel de agua en el tanque elevado, ascienda hasta

el nivel máximo previsto.

- Parar la bomba cuando el nivel de agua en la cisterna descienda hasta 0,05 m

por encima de la parte superior de la canastilla de succión.

- En los depósitos que se alimentan directamente de la red pública deberá

colocarse control del nivel.

p) La capacidad adicional de los depósitos de almacenamiento para los fines de

control de incendios, deberá estar de acuerdo con lo previsto en el item 4.

q) La tubería de aducción o de impulsión al tanque de almacenamiento deberá

estar a 0,10 m por lo menos por encima de la parte superior de las

correspondientes tuberías de rebose.

2.2.7.4.3.5. ELEVACIÓN

a) Los equipos de bombeo que se instalen dentro de las edificaciones deberán

ubicarse en ambientes que satisfagan los siguientes requisitos:

Altura mínima: 1,60 m.

Espacio libre alrededor del equipo suficiente para su fácil operación,

reparación y mantenimiento.

Piso impermeable con pendiente no menor del 2% hacia desagües previstos.

Ventilación adecuada.

Los equipos que se instalen en el exterior, deberán ser protegidos

adecuadamente contra la intemperie.

b) Los equipos de bombeo deberán ubicarse sobre estructuras de concreto,

adecuadamente proyectadas para absorber las vibraciones.

c) En la tubería de impulsión, inmediatamente después de la bomba deberá

instalarse una válvula de retención y una válvula de interrupción. En la tubería

de succión con presión positiva se instalará una válvula de interrupción.

En el caso que la tubería de succión no trabaje bajo carga positiva, deberá

instalarse una válvula de retención.

69



d) Salvo en el caso de viviendas unifamiliares, el sistema de bombeo deberá

contar como mínimo con dos equipos de bombeo de funcionamiento alternado.

e) La capacidad de cada equipo de bombeo debe ser equivalente a la máxima

demanda simultánea de la edificación y en ningún caso inferior a la necesaria

para llenar el tanque elevado en dos horas. Si el equipo es doble cada bomba

podrá tener la mitad de la capacidad necesaria, siempre que puedan

funcionar ambas bombas simultáneamente en forma automática, cuando lo

exija la demanda.

f) El sistema hidroneumático deberá estar dotado de los dispositivos mínimos

adecuados para su correcto funcionamiento:

Cisterna

Electrobombas

Tanque de presión

Interruptor de presión para arranque y parada a presión mínima y

máxima.

Manómetro.

Válvula de seguridad.

Válvulas de interrupción que permitan la operación y mantenimiento del

equipo.

Dispositivo de drenaje del tanque con su respectiva válvula.

Compresor o un dispositivo automático cargador de aire de capacidad

adecuada.

g) El volumen del tanque de presión se calculará en función del caudal, de las

presiones máxima y mínima y las características de funcionamiento.

70



Tabla N°43 ANEXO N° 1

UNIDADES DE GASTO PARA EL CÁLCULO DE LAS TUBERÍAS DE

DISTRIBUCIÓN DE AGUA EN LOS EDIFICIOS (APARATOS DE USO

PRIVADO)

Aparato sanitario Tipo Unidades de gasto

T

otal

Agua

fría

Agua

calienteInodoro Inodoro Inodoro

Inodoro

Bidé Lavatorio Lavadero

Ducha Tina Urinario

Urinario

Con tanque – descarga reducida. Con

tanque.

Con válvula semiautomática y

automática.

Con válvula semiautomática y automática

de descarga reducida.

1,5

3

6

3

1

1

1,5

3

6

3

0,75

0,75

-

-

-

-

0,75

0,75


2006.

Para calcular tuberías de distribución que conduzcan agua fría solamente o

agua fría más el gasto de agua a ser calentada, se usarán las cifras indicadas

en la primera columna. Para calcular diámetros de tuberías que conduzcan

agua fría o agua caliente a un aparato sanitario que requiera de ambas, se

usarán las cifras indicadas en la segunda y tercera columna.

71



Tabla N°44 ANEXO N° 2UNIDADES DE GASTO PARA EL CÁLCULO DE LAS TUBERÍAS DE

DISTRIBUCIÓN DE AGUA EN LOS EDIFICIOS (APARATOS DE USO

PÚBLICO)

Aparato sanitario Tipo Unidades de gasto

T

otal

Agua

fría

Agua

calienteInodoro Inodoro Inodoro

Inodoro

Lavatorio Lavatorio Lavadero

Lavadero Ducha Tina Urinario

Urinario

Urinario

Urinario Bebedero Bebedero

Con tanque – descarga reducida. Con

tanque.


automática.


automática de descarga reducida.

Corriente. Múltiple.

Hotel restaurante.

-

-

-

Con tanque.


automática.

2,5

5

8

4

2

2(*)

4

3

4

6

3

5

2,5

5

8

4

1,5

1,5

3

2

3

3

3

5

-

-

-

-

1,5

1,5

3

2

3

3

-

-Fuente: Reglamento nacional de Edificaciones – Norma IS010 junio de

2006.

Para calcular tuberías de distribución que conduzcan agua fría solamente o agua fría más el

gasto de agua a ser calentada, se usarán las cifras indicadas en la primera columna. Para

calcular diámetros de tuberías que conduzcan agua fría o agua caliente a un aparato sanitario

que requiera de ambas, se usarán las cifras indicadas en la segunda y tercera columna.

(*) Debe asumirse este número de unidades de gasto por cada salida.

72

N° de unidade

s

Gasto Probable N ° de unidade

s

Gasto Probable N ° de unidades

Gasto Proba- ble

TanqueVálvula Tanque Válvula

345678910121416182022242628303234363840424446

0,120,160,230,250,280,290,320,430,380,420,460,500,540,580,610,670,710,750,790,820,850,880,910,951,001,03

--

0,910,940,971,001,031,061,121,171,221,271,331.371.421,451,511,551,591,631,671,701,741,781,821,84

120130140150160170180190200210220230240250260270280290300320340380390400420440

1,831,911,982,062,142,222,292,372,452,532,602,652,752,842,912,993,073,153,323,373,523,673,833,974,124,27

2,722,802,852,953,043,123,203,253,363,443,513,583,653,713,793.873,944,044,124,244,354,464,604,724,844,96

11001200130014001500160017001800190020002100220023002400250026002700280029003000310032003300340035003600

8,278,709,159,569,9010,4210,8511,2511,7112,1412,5713,0013,4213,8614,2914,7115,1215,5315,9716,2016,5117,2317,8518,0718,4018,91



Tabla N°45 ANEXO N° 3GASTOS PROBABLES PARA APLICACIÓN DEL MÉTODO DE

HUNTER


2006.

NOTA: Los gastos están dados en L/s y corresponden a un ajuste de la tabla original del Método

de Hunter.

73

Diámetro de

la tubería

Pulg. ½" ¾" 1" 1 ¼" a 2" 2 ½" a 4" Mayor a 4"

mm 15 20 25 32 a 50 65 a 100 Mayor a 100

Acero. Cobre.PVC y similares.

2,001,801,50

2,502,402,00

3,002,402,00

3,503,002,50

4,003,603,00

4,504,003,50



Tabla N°46 ANEXO N° 4ESPACIAMIENTO MÁXIMO ENTRE SOPORTES EN METROS


2006.

Tabla N°47 ANEXO N° 5DIÁMETROS DE LAS TUBERÍAS DE IMPULSIÓN EN FUNCIÓN DEL

GASTO DE BOMBEO

Gasto de bombeo

en L/s

Diámetro de la

tubería de Hasta 0,50

Hasta 1,00

Hasta 1,60

Hasta 3,00

20 (3/4")

25 (1")

32 (1 ¼")

40 (1 ½")


2006.

74



CAPITULO III METODOLOGIA

3.1. METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION.

3.1.1. TIPO DE INVESTIGACION

La metodología de estudio de la presente tesis es de carácter CUANTITATIVO.

Debido a que se va a realizar mediciones en campo

3.1.2. NIVEL DE INVESTIGACIÓN

El nivel de la investigación de la presente tesis es DESCRIPTIVO.

Debido a que usa objetivos y variables para medir y describir las variables

3.1.3. METODO DE INVESTIGACION.

El método de la tesis es HIPOTETICO-DEDUCTIVO porque tiene como

propósito demostrar o negar las hipótesis que resultan del análisis de dos o

más variables, conceptos o categorías en un contexto en particular.

Permite la comprobación de hipótesis.

Garantiza la replicabilidad de sus resultados al utilizar procedimientos

objetivos, válidos y fiables.

Contribuye al desarrollo teórico al proporcionar resultados validos en

marcos específicos de conocimiento.

3.2. DISEÑO DE LA INVESTIGACION.

3.2.1. DISEÑO METODOLOGICO

Nuestro método hipotético-deductivo es el procedimiento o camino que sigue

el investigador para hacer de su actividad una práctica científica. El método

hipotético-deductivo tiene varios pasos esenciales: observación del fenómeno a

estudiar, creación de una hipótesis para explicar dicho fenómeno, deducción de

consecuencias o proposiciones más elementales que la propia hipótesis, y

verificación o comprobación de la verdad de los enunciados deducidos

75



comparándolos con la experiencia. Este método obliga al científico a combinar

la reflexión racional o momento racional (la formación de hipótesis y la

deducción) con la observación de la realidad o momento empírico (la

observación y la verificación). Tradicionalmente, a partir de las ideas de Francis

Bacon se consideró que la ciencia partía de la observación de hechos y que de

esa observación repetida de fenómenos comparables, se extraían por

inducción las leyes generales que gobiernan esos fenómenos. En él se plantea

una hipótesis que se puede analizar deductiva o inductivamente.

Fases del método hipotético-deductivo

Planteamiento del problema

Creación de hipótesis

Deducciones de consecuencias de la hipótesis

Contrastación: Refutada o aceptada

3.2.2. DISEÑO DE INGENIERIA

El desarrollo de este capítulo comprende aplicar métodos para encontrar

los objetivos propuestos antes mencionados, mediante la utilización de

materiales para cada uno de los procedimientos.

El objetivo principal está dado en el tema del presente proyecto, para lo

cual se tiene una planificación que esté acorde al desarrollo del mismo,

siguiendo, comprendiendo y desarrollando cada paso descrito en la

siguiente tabla:

76



Figura N°488- DIAGRAMA DE FLUJO DE LA INVESTIGACIÓN.

FUENTE: ELABORACION PROPIA.

INICIO

ELECCION

DEL

METODO DE

FIN

TOMA DE

DATOS DE

CAMPO

ANALISIS Y

CLASIFICACION DE

DATOS

DISEÑO CON METODO

HUNTER Y RACIONAL

UTILIZACION DE LA FORMULA

Q=V /T

DETERMINACION DE LAS

PRESIONES

OBTENCION DE LAS

CURVAS DE DEMANDA

DETERMINACIO

N DE “Q” DE

DISEÑO

77



3.3. POBLACION Y MUESTRA.

3.3.1. POBLACIÓN.

3.3.1.1. DESCRIPCION DE LA POBLACION.

El diccionario de la RAE (2001) define la población, en su acepción sociológica,

como “Conjunto de los individuos o cosas sometido a una evaluación

estadística mediante muestreo”. En cualquier investigación, el primer problema

que aparece, relacionado con este punto, es la frecuente imposibilidad de

recoger datos de todos los elementos que interesen a la misma investigación.

“Población es un conjunto definido, limitado y accesible del universo que forma

el referente para la elección de la muestra. Es el grupo al que se intenta

generalizar los resultados”. (Buendía, Colás y Hernández, 1998: 28)

Marín Ibáñez (1985: 167) señala las diferencias entre ‘población’ o ‘universo

general’ y ‘universo de trabajo. El primero hace referencia a toda la población a

la que queremos extender las conclusiones de la muestra, mientras que el

universo de trabajo “son los casos que de alguna manera tenemos

consignados y de los que podemos extraer la muestra”. Sierra Bravo (1988) se

refiere al universo de trabajo como ‘base de la muestra. Latorre, Rincón y Arnal

(2003) también distinguen entre población y universo, haciendo sinónimo a este

ultimo de ‘colectivo’ o ‘colectivo hipotético’. Paralelamente, Lohr (1999) habla

de “población muestreada” para referirse a la población de la que se extrae la

muestra y de “población objetivo”, entendida como la colección completa de

observaciones que deseamos estudiar.

En esta tesis entonces la población está integrada por todas las griferías

existentes en el mercado de aparatos sanitarios en la ciudad del cusco.

3.3.1.2. CUANTIFICACIÓN DE LA POBLACIÓN.

La población general de griferías de aparatos sanitarios se subdividen en 3

grupos:

Por calidad. (Garantía)

Buena calidad

Regular calidad.

Mala calidad.

Por el precio:

78



Precio alto.

Precio regular.

Precio bajo.

Por su ahorro:

Ahorradores

No ahorradores.

3.3.2. MUESTRA

3.3.2.1. DESCRIPCIÓN DE LA MUESTRA

La muestra que necesitamos son las griferías de los aparatos sanitarios usados

en la ciudad del cusco. Nuestra muestra se divide en dos categorías, uno son

las griferías que más se venden un 50% en el mercado (menor el precio,

calidad regular) y por otro lado tenemos a griferías de agua con (alto precio,

buena calidad y garantía) que representan un 35%.

3.3.2.2. CUANTIFICACIÓN DE LA MUESTRA

Se utilizó 7 griferías de aparatos sanitarios diferentes entre lavamanos, inodoro,

Ducha, lavatorio.

Llave lavadero de pared línea cobra

Llave de pared mono comando línea prismatic

Llave de lavatorio c/pico giratorio Italgrif GR00.T.000

Llave de lavatorio ½” línea grazia trébol

Mezcladora mono comando mares bali-salida española

Ducha italgrif punta sal cromo-cromo GR 070P400

Sistema de tanque inodoro trebol

3.3.2.3. MÉTODO DE MUESTREO

Si se haría uso del método probabilístico, uno de los problemas en la

obtención de datos vendría a ser la colaboración de las personas que serían

escogidas al azar, por el tipo de dato que se quiere recabar, se podría generar

malentendidos en los usuarios.

Debido a estos detalles se optó por las técnicas de muestreo

determinístico.

79



3.3.2.4. CRITERIOS DE EVALUACIÓN DE MUESTRA

Se evaluó la muestra mediante su caudal, controlando la presión.

Para la elección de la muestra y método de muestreo fue preciso considerar los

costos del experimento, desde el punto de vista del equipo necesario, de las

unidades experimentales y del personal disponible, así como la confiabilidad de

los datos que se pretende recolectar.

Las técnicas muéstrales determinísticas se consideran aplicables para una

buena estimación de las características de la población.

El muestreo determinístico se refiere a recopilar datos de los sujetos de estudio

más convenientes, o sea, recopilar datos de los elementos muéstrales de la

población que más convengan. Por lo general, el muestreo determinístico

implica un juicio personal, algunas veces del investigador, y otras el del

recopilador de datos2.

3.3.2. CRITERIOS DE INCLUSION.- Las viviendas deben de ser de uso habitacional es decir unifamiliar o

multifamiliar.

- El registro de los aparatos sanitarios debe de realizarse en el aparato de

mayor demanda dentro de la vivienda.

2 Metodología de la investigación Namakforoosh.Editorial Limusa 2007 Capítulo 8 Muestreo Pág. 186 a 217

80



3.4. INSTRUMENTOS.

Hojas de campo de observación.

Figura Nº 5. FORMATO DE RECOLECCIÓN DE DATOS.

Fuente: Creación propia

81



3.5. PROCEDIMIENTO DE RECOLECCION DE DATOS.

3.5.1. ENSAYO Nº1: TOMA DE DATOS: PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DE LLAVE LAVADERO DE PARED LINEA COBRA.

3.5.1.1. OBJETIVO. Determinar el caudal del aparato sanitario a cierta presión controlada.

Conocer cómo influye la grifería en la presión y el caudal.

3.5.1.2. EQUIPOS Y MATERIALES.

Tres recipientes de 8 litros con medidas volumétricas.

1 Llave lavadero de pared línea cobra

1 Cronometro (aplicación de Smartphone)

1 Nivel de mano

1 Manómetro.

Tubería de ½” pulgada pvc marca pavco vinduit.

1 Unión universal de 1/2” pulgada

1 Llave de paso de ½” pulgada de esfera rosca ¼ de vuelta

2 Tee 1/2”

2 Codo 90º ½”

1 Cinta TEFLON DE ½”

82



Figura N°6-EQUIPOS Y MATERILAES DE ENSAYO Nº 1

83



FUENTE: ELABORACION PROPIA

3.5.1.3. PROCEDIMIENTO

Paso 1: Se inició con el montaje de una representación de un baño con

dos salidas para la toma de datos (figura 1)

Figura N°7. PASO 1-MONTAJE REPRESENTATIVO DE UN BAÑO DE PARA LA TOMA DE DATOS.


Paso 2: Adicionándole antes una llave de paso y un manómetro para su

control de presión.

Paso 3: Se instaló la llave lavadero de pared línea cobra a una de las

salidas del montaje de baño.(figura 2)

84



Figura N°8: PASO 3-INSTALACION LA LLAVE LAVADERO


Paso 4: Se controló la abertura de la llave de paso de ½” de esfera rosca

¼ de vuelta hasta encontrar en el manómetro la presión deseada que es

de 40 psi.

Paso 5: Se abrió la llave lavadero al 100%

Paso 6: Se recibió el agua en un recipiente, en un determinado tiempo

(aproximadamente 15 segundos)

Paso 7: Se cerró la llave lavadero al 100%.

85



Paso 8: Se tomó los datos en la hoja de campo la presión (psi), el

tiempo (seg) y el volumen (litros) del recipiente.(tabla N°49)

Se repitió 2 veces más este procedimiento desde el paso 5.

Se repitió 6 veces más este procedimiento desde el paso 4 variando la

presión 35 psi, 30 psi, 25 psi, 20 psi, 15psi y 10psi. Y también variando

el tiempo a 8 segundos aproximadamente para las presiones de 25 psi a

10 psi

Figura N°9: Paso 6


86



Tabla N°49 PASO 8 - TOMA DE DATOS -LLAVE LAVADERO DE PARED LINEA COBRA

PRUEBA#CUANTITATIVO

CUALITATIVOPRESION(PSI) TIEMPO(SEG) VOL(LTS)

140 15.2 2.7540 15.1 2.7440 15.2 2.73

235 15.1 2.4535 15 2.4435 15.2 2.44

330 8.1 1.1330 8 1.0530 8.4 1.153

425 8.2 1.0525 8.3 1.0425 8 1.15

520 7.9 0.8220 8.1 0.8220 8.1 0.88

615 8 0.8115 8.2 0.7815 8.1 0.8

710 8.3 0.6410 8 0.6510 8.3 0.68


3.5.1.4. OBSERVACIONES EXPERIEMENTALES

Se observa que la toma de datos en un tiempo determinado no es exacta

debido a la demora de la abertura de la llave.

87



3.5.2. ENSAYO Nº2: TOMA DE DATOS PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DE LA LLAVE DE PARED MONOCOMANDO LINEA PRISMATIC.

3.5.2.1. OBJETIVO. Determinar el caudal de la grifería a cierta presión controlada.




1 Llave de pared mono comando línea prismatic


1 Nivel de mano

1 Manómetro.




2 Tee 1/2”

2 Codo 90º ½”

1 Cinta Teflon de ½”

88





89




Paso 1: Se instaló la Llave de pared mono comando línea prismatic a

una de las salidas del montaje de baño.(figura 4)



de 50 psi.






tiempo (segundos) y el volumen (litros) del recipiente.(tabla 2)



presión 50 psi, 45psi, 40 psi, 35psi, 30 psi, 25 psi, 20 psi, 15psi y 10psi.

Figura N°11: Paso 1-INSTALACION DE LA LLAVE PRISMATIC


90



Tabla N°50- Paso 6 TOMA DE DATOS LLAVE DE PARED MONOCOMANDO LINEA PRISMATIC

PRUEBA#CUANTITATIVO


150 9.97 2.5050 10.04 2.4550 10.17 2.75

245 10.37 2.7045 10.04 2.2945 10.00 2.29

340 10.16 2.2040 10.00 2.1540 10.17 2.20

435 9.89 1.9035 10.36 2.1035 10.22 2.00

530 10.27 1.9030 10.23 1.9030 10.25 1.90

625 10.21 1.6525 10.25 1.7025 10.35 1.70

720 10.09 1.5020 10.30 1.4520 10.33 1.45

815 9.00 1.2515 10.21 1.3015 10.12 1.30

910 10.41 1.1510 10.04 1.1010 10.48 1.15





91



3.5.3. ENSAYO Nº3: TOMA DE DATOS PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DE LA LLAVE DE LAVATORIO C/PICO GIRATORIO ITALGRIF GR00.T.00.





1 Llave de lavatorio c/pico giratorio Italgrif GR00.T.000.


1 Nivel de mano

1 Manómetro.




2 Tee 1/2”

2 Codo 90º ½”


92





93





Paso 1: Se instaló la Llave de lavatorio c/pico giratorio Italgrif

GR00.T.000. a una de las salidas del montaje de baño.(figura 5)



de 50 psi.










Figura N°13: Paso 1-instalacion de la Llave de lavatorio c/pico giratorio Italgrif GR00.T.000.


94



Tabla N°51: Paso 6 TOMA DE DATOS LLAVE DE LAVATORIO C/PICO GIRATORIO ITALGRIF

PRUEBA#CUANTITATIVO


150 10.15 2.2050 10.23 2.2050 10.28 2.15

245 9.83 2.0545 10.08 2.1045 10.22 2.15

340 10.13 1.9540 10.22 1.9040 10.38 1.95

435 10.31 1.8035 9.99 1.7535 10.13 1.75

530 10.17 1.7530 10.15 1.7030 10.15 1.65

625 10.18 1.6025 10.11 1.5025 10.14 1.55

720 10.08 1.3020 10.17 1.3520 10.40 1.40

815 10.25 1.2015 10.04 1.1515 9.90 1.10

910 10.38 0.9510 10.11 0.9010 10.10 0.90





3.5.4. ENSAYO Nº4: TOMA DE DATOS PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DE LA LLAVE DE LAVATORIO DE 1/2” LINEA GRAZIATREBOL.


95






1 Llave de lavatorio ½” línea grazia trebol.


1 Nivel de mano

1 Manómetro.




2 Tee 1/2”

2 Codo 90º ½”


Figura N°14-EQUIPOS Y MATERIALES DE ENSAYO Nº 4

96




97




Paso 1: Se instaló la Llave de lavatorio ½” línea grazia trebol a una de

las salidas del montaje de baño.(figura 6)



de 50 psi.










Figura N°15: Paso 6-TOMA DE DATOS A 30 PSI DE LA LLAVE DE LAVATORIO ½” LÍNEA GRAZIA TRÉBOL.


98



Tabla N°52: Paso 6 TOMA DE DATOS LLAVE DE LAVATORIO DE 1/2” LINEA GRAZIATREBOL

PRUEBA#CUANTITATIVO


150 10.02 1.0050 10.26 1.0050 9.92 1.00

245 15.23 1.4045 15.23 1.4545 15.33 1.45

340 15.25 1.4040 15.26 1.4040 15.29 1.35

435 15.26 1.3035 15.25 1.2535 15.25 1.25

530 15.35 1.2530 15.35 1.2030 15.30 1.20

625 15.10 1.1025 15.10 1.0525 15.13 1.10

720 10.34 0.6520 10.38 0.6520 10.33 0.60

815 10.42 0.6215 10.05 0.5715 10.13 0.60

910 10.10 0.4510 10.16 0.5010 10.22 0.45


3.5.4.4. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES



99



3.5.5. ENSAYO Nº5: TOMA DE DATOS PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DE MEZCLADORA MONOCOMANDO MARES BALI-SALIDA ESPAÑOLA


Conocer la importancia y cómo influye la presión y el caudal.



1 mezcladora mono comando mares bali-salida española


1 Nivel de mano

1 Manómetro.




2 Tee 1/2”

2 Codo 90º ½”



100




101




Paso 1: Se instaló la mezcladora mono comando mares bali-salida

española a una de las salidas del montaje de baño.(figura 7)



de 50 psi.









presión 40 psi, 35psi, 30 psi, 25 psi, 20 psi, 15psi y 10psi.

Figura 17: Paso 1-INSTALACION DE LA MEZCLADORA MONOCOMANDO MARES BALI-SALIDA ESPAÑOLA

102




103



Tabla N°53: Paso 6 TOMA DE DATOS MEZCLADORA MONOCOMANDO MARES

PRUEBA#CUANTITATIVO CUALITATIV

OPRESION(PSI) TIEMPO(SEG) VOL(LTS)

140 8.28 2.8040 8.26 2.7540 8.23 2.80

235 8.16 2.7035 8.37 2.7535 8.15 2.70

330 8.47 2.5030 8.45 2.4030 8.29 2.50

425 8.08 2.3525 8.30 2.3025 8.33 2.30

520 8.24 2.0520 8.22 2.0020 8.38 2.20

615 8.17 1.8015 8.06 1.7515 8.22 1.80

710 8.28 1.5010 8.34 1.5010 7.88 1.40





104



3.5.6. ENSAYO Nº6: TOMA DE DATOS PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DE DUCHA ITALGRIF PUNTA SAL CROMO-CROMO GR 070P400





1 ducha italgrif punta sal cromo-cromo GR 070P400


1 Nivel de mano

1 Manómetro.




2 Tee 1/2”

2 Codo 90º ½”


105





106




Paso 1: Se instaló la ducha italgrif punta sal cromo-cromo GR 070P400

a una de las salidas del montaje de baño.(figura 8)



de 50 psi.









presión 40 psi, 35psi, 30 psi, 25 psi, 20 psi, 15psi y 10psi.

107



Figura N°14: Paso 1-INSTALACION DUCHA ITALGRIF PUNTA SAL CROMO-CROMO GR070P400


108



Tabla N°54: Paso 6 TOMA DE DATOS DUCHA ITALGRIF PUNTA SAL

PRUEBA#CUANTITATIVO


140 8.16 2.9040 8.13 3.0040 8.07 2.90

235 7.96 2.6035 8.21 2.7535 7.99 2.75

330 8.13 2.6030 8.08 2.5530 8.32 2.70

425 7.93 2.2525 8.09 2.3025 8.30 2.30

520 8.41 2.1020 7.95 2.0020 8.20 2.10

615 8.18 1.7515 7.85 1.7015 8.53 1.90

710 8.15 1.4510 7.95 1.4010 7.97 1.50





109



3.5.7. ENSAYO Nº7: TOMA DE DATOS PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DE SISTEMA DE TANQUE INODORO.

3.5.7.1. OBJETIVO. Determinar el caudal del sistema de tanque inodoro cierta presión

controlada.




1 sistema de tanque inodoro


1 Nivel de mano

1 Manómetro.




2 Tee 1/2”

2 Codo 90º ½”


110





111




Paso 1: Se instaló el sistema de tanque inodoro a una de las salidas del

montaje de baño.(figura 9)



de 50 psi.









presión 25 psi, 20 psi, 15psi y 10psi.

Figura N°215: Paso 1- INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE TANQUE INODORO

112




Tabla N°55: Paso 6 TOMA DE DATOS SISTEMA DE TANQUE INODORO.

PRUEBA#CUANTITATIVO CUALITATIV

OPRESION(PSI) TIEMPO(SEG) VOL(LTS)

1505050

2454545

3404040

4353535

530 10.60 2.0030 10.08 2.0030 10.00 1.85

625 10.06 1.7025 10.24 1.7525 10.00 1.70

113



720 10.08 1.6520 11.00 2.0020 9.81 1.50

815 10.00 1.5015 10.12 1.4015 10.09 1.35

910 10.40 1.0010 9.97 1.3510 10.47 1.10





114



3.6. PROCEDIMIENTO DE ANALISIS DE DATOS.

3.6.1. ANALISIS DE DATOS: PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DE LLAVE

LAVADERO DE PARED LINEA COBRA.

Tabla N°56 CAUDAL DE LLAVE LAVADERO PARED LINEA COBRA

LLAVE LAVADERO DE PARED LINEA COBRA

PRESION (PSI)

CAUDAL (L/S) CAUDAL (PROM)

40

0.181

0.1810.1810.180

35

0.162

0.1620.1630.161

30

0.140

0.1360.1310.137

25

0.128

0.1320.1250.144

20

0.104

0.1050.1010.109

15

0.101

0.0980.0950.099

10

0.077

0.0800.0810.082


115



Grafico N°2 PRESIÓN VS CAUDAL LLAVE LAVADERO DE PARED LINEA COBRA

5 10 15 20 25 30 35 40 450.000

0.020

0.040

0.060

0.080

0.100

0.120

0.140

0.160

0.180

0.200

f(x) = 0.0204697715294983 x^0.574765014632087R² = 0.963864636210134

LLAVE LAVADERO DE PARED LINEA COBRA

CAUDAL (L/S)Power (CAUDAL (L/S))

PRESION (P.S.I)

CAUD

AL (L

/S)


COMENTARIO

En la tabla como en el grafico observamos que la llave lavadero de pared línea

cobra, tiene un caudal bajo y se demuestra que estos aparatos no consumen

mucha agua ya que encuentra entre los ahorradores y de calidad.

116




DE PARED MONOCOMANDO LINEA PRISMATIC.

Tabla N°57 CAUDAL DE LLAVE DE PARED MONOCOMANDO LINEA PRISMATIC.

LLAVE DE PARED MONOCOMANDO LINEA PRISMATIC

PRESION (PSI)

CAUDAL (L/S) CAUDAL (PROM)

50

0.251

0.2550.2440.270

45

0.260

0.2390.2280.229

40

0.217

0.2160.2150.216

35

0.192

0.1970.2030.196

30

0.185

0.1850.1860.185

25

0.162

0.1640.1660.164

20

0.149

0.1430.1410.140

15

0.139

0.1320.1270.128

10

0.110

0.1100.1100.110

10

0

000


117



Grafico N°3 PRESIÓN VS CAUDAL DE ENSAYO Nº2

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 550.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

f(x) = 0.0314396136829916 x^0.524139959802482R² = 0.984021101093469

LLAVE DE PARED MONOCOMANDO LINEA PRISMATIC


PRESION (P.S.I)

CAUD

AL (L

/S)


COMENTARIO

En la tabla como en el grafico observamos que la llave lavadero de pared línea

cobra, tiene un caudal bajo y se demuestra que estos aparatos no consumen

mucha agua ya que encuentra entre los ahorradores y de calidad.

118




DE LAVATORIO C/PICO GIRATORIO ITALGRIF GR00.T.00.

Tabla N°58 CAUDAL DE ENSAYO Nº3

LLAVE DE LAVATORIO C/PICO GIRATORIO ITALGRIF GR00.T.000

PRESION (PSI) CAUDAL (L/S) CAUDAL (PROM)

50

0.217

0.214

0.215

0.209

45

0.209

0.209

0.208

0.210

40

0.192

0.189

0.186

0.188

35

0.175

0.174

0.175

0.173

30

0.172

0.167

0.167

0.163

25

0.157

0.1530.1480.153

20

0.129

0.1320.1330.135

15

0.117

0.1140.1150.111

10 0.092 0.090

119



0.0890.089

10

0

000




COMENTARIO

Como se observa en la gráfica, los valores de caudales decrecen bastante al

disminuir la presión de salida, esto demuestra que este aparato no funciona

adecuadamente a presiones bajas.

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 550.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

f(x) = 0.0264693335728937 x^0.537136298621762R² = 0.995875280472889

LLAVE DE LAVATORIO C/PICO GIRATORIO ITALGRIF GR00.T.000


PRESION (P.S.I)

CAUD

AL (L

/S)

120



3.6.4. ANALISIS DE DATOS: PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN LLAVE DE

LAVATORIO DE 1/2” LINEA GRAZIATREBOL.


LLAVE DE LAVATORIO DE 1/2 LINEA GRAZIA TREBOL


50

0.100

0.0990.0970.101

45

0.092

0.0940.0950.095

40

0.092

0.0910.0920.088

35

0.085

0.0830.0820.082

30

0.081

0.0790.0780.078

25

0.073

0.0720.0700.073

20

0.063

0.0610.0630.058

15

0.060

0.0580.0570.059

10 0.045 0.0460.049

121



0.044

10

0

00




COMENTARIO

Los caudales en presiones bajas, no decrecen considerablemente, estos

aparatos funcionan adecuadamente inclusive en presiones bajas.

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 550.000

0.020

0.040

0.060

0.080

0.100

0.120

f(x) = 0.0155336550594165 x^0.474359911937347R² = 0.990604407841734

LLAVE DE LAVATORIO DE 1/2 LINEA GRAZIA TREBOL


PRESION (P.S.I)

CAUD

AL (L

/S)

122



3.6.5. ANALISIS DE DATOS: PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN

MEZCLADORA MONOCOMANDO MARES BALI-SALIDA ESPAÑOLA

Tabla N°60 QAUDAL DE ENSAYO Nº5



40

0.338

0.3370.3330.340

35

0.331

0.3300.3290.331

30

0.295

0.2940.2840.302

25

0.291

0.2810.2770.276

20

0.249

0.2520.2430.263

15

0.220

0.2190.2170.219

10

0.181

0.1800.1800.178

0

0

000

0 0 000

123



10

0

000




COMENTARIO.

Como podemos observar en la gráfica los valores de caudales se mantienen

altos mientras disminuye la presión de salida, esto demuestra el buen

funcionamiento de este aparato incluso en presiones bajas.

5 10 15 20 25 30 35 40 450.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.350

0.400

f(x) = 0.0626505170106907 x^0.461133275821054R² = 0.993936417449586



PRESION (P.S.I)

CAUD

AL (L

/S)

124



3.6.6. ANALISIS DE DATOS: PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DUCHA

ITALGRIF PUNTA SAL CROMO-CROMO GR 070P400

Tabla N°61 CALCULO DE CAUDAL DE ENSAYO Nº6

DUCHA ITALGRIF PUNTA SAL CROMO-CROMO GR 070P400

PRESION (PSI) CAUDAL (L/S)CAUDAL (PROM)

40

0.355

0.3610.3690.359

35

0.327

0.3350.3350.344

30

0.320

0.3200.3160.325

25

0.284

0.2820.2840.277

20

0.250

0.2520.2520.256

15

0.214

0.2180.2170.223

10

0.178

0.1810.1760.188

10

0

000

125






COMENTARIO

A diferencia de la otra mezcladora de ducha, este aparato disminuye

considerablemente su caudal a medida que las presiones bajan, demostrando

que dicho aparato no funciona adecuadamente en presiones bajas.

5 10 15 20 25 30 35 40 450.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.350

0.400

f(x) = 0.0558049244540902 x^0.506257841613489R² = 0.997349233705808

DUCHA ITALGRIF PUNTA SAL CROMO-CROMO GR 070P400


PRESION (P.S.I)

CAUD

AL (L

/S)

126



3.6.7. ANALISIS DE DATOS: PRESION, TIEMPO Y VOLUMEN DEL

SISTEMA DE TANQUE INODORO.


SISTEMA DE TANQUE INODORO


50

45

40

35

30

0.189

0.1910.1980.185

25

0.169

0.1700.1710.170

20

0.164

0.1660.1820.153

15

0.150

0.1410.1380.134

10 0.096 0.1120.135

127



0.105

10

0

000


128



Tabla N°63 PRESION VS CAUDAL ENSAYO Nº7


COMENTARIO

Debido a que los diferentes modelos de inodoros cuenta con un sistema

de recarga de tanque similar, se hizo uso de un solo ensayo de aforo, viéndose

la diferencia entre los diferentes modelos, en la capacidad del tanque,

velocidad de descarga y tipo de descarga.

129



3.6.8. DISEÑO COMPARATIVO DE INSTALACIONES INTERIORES DE

AGUA DE UNA EDIFICACION MULTIFAMILIAR POR EL METODO DE

HUNTER Y EL RACIONAL ADAPTADO.

PLANO N°1 VIVIENDA MULTIFAMILIAR – DISTRIBUCION EN PLANTA TIPICA


130



PLANO N°2 VIVIENDA MULTIFAMILAIR – ISOMETRICO MULTIFAMILIAR


131



Tabla N°64 DOTACION MULTIFAMILAR

FUENTE: RNE -IS010

Tabla N°65 CALCULO DE UNIDADES HUNTER Y CAUDAL MULTIFAMILIAR


132



Tabla N°66 NUMERO DE SERVICIOS- MULTIFAMILIAR


133



Tabla N°67 DOTACION MULTIFAMILIAR


Tabla N°68 UNIDADES HUNTER


134



Tabla N°69 CALCULO - METODO HUNTER MULTIFAMILIAR


135



Tabla N°70 DIMENSIONAMIENTO DE TUBERIAS MULTIFAMILIAR -METODO HUNTER

136




Tabla N°71 GRADIENTE HIDRAULICO - METODO HUNTER MULTIFAMILIAR


Tabla N°72 METODO RACIONAL MULTIFAMILIAR


137



Tabla N°73 DIMENSIONAMIENTO DE TUBERIAS MULTIFAMILIAR - METODO RACIONAL


138



Tabla N°74 GRADIENTE HIDRAULICO METODO RACIONAL


Tabla N°75 VARIACION DEL METODO RACIONAL Y METODO HUNTER EN CAUDAL - MULTIFAMILIAR


139



Como observamos existe una considerable variación de en dimensionamiento

en toda la red.

Tabla N°76 VARIACION DEL METODO RACIONAL Y HUNTER EN DIAMETRO DE TUBERIA - MULTIFAMILIAR


140



3.6.9. DISEÑO COMPARATIVO DE INSTALACIONES INTERIORES DE

AGUA DE UNA EDIFICACION UNIFAMILIAR POR EL METODO DE HUNTER

Y EL RACIONAL ADAPTADO.

PLANO N°3 VIVIENDA UNIFAMILIAR – DISTRIBUCION DE PRIMERA PLANTA


141



PLANO N°4 VIVIENDA UNIFAMILIAR – DISTRIBUCION DE SEGUNDA PLANTA


142



PLANO N°4 VIVIENDA UNIFAMILIAR – ISOMETRICO UNIFAMILIAR


143



Tabla N°776 CALCULO DE UNIDADES HUNTER Y CAUDAL VIVIENDA UNIFAMILIAR


Tabla N°77 UNIDADES DE GASTO VIVIENDA UNIFAMILIAR

FUENTE: RNE-IS010

144



Tabla N°788 GASTOS PROBABLES METODO HUNTER

FUENTE: RNE-IS010

145



Tabla N°79 DIMENSIONAMIENTO DE TUBERIA- METODO HUNTER UNIFAMILIAR


146



Tabla N°80 CALCULO DEL GRADIENTE HIDRAULICO- HUNTER VIVIENDA UNIFAMILIAR


Tabla N°791 DISTRIBUCION DE CAUDALES- METODO RACIONAL VIVIENDA UNIFAMILIAR


147



Tabla N°82 DIMENSIONAMIENTO DE TUBERIA - METODO RACIONAL VIVENDA UNIFAMILIAR


148



Tabla N°83 GRADIENTE HIDRAULICO METODO RACIONAL EN VIVIENDA UNIFAMILIAR


Tabla N°84 VARIACION DE CAUDALES - VIVIENDA UNIFAMILIAR


Tabla N°85 VARIACION DE DIAMETROS DE TUBERIA - VIVIENDA UNIFAMILIAR


149



Como observamos existe una considerable variación de en dimensionamiento

en el primer tramo O A.

150

texto tesis

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