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UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES INSTALACIONES 2 Facultad de Arquitectura Diseo y Urbanismo

Carrera de Arquitectura CATEDRA ING. JAVIER ROSCARDI

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AGUA FRA FORMAS DE PROVISIN La provisin de agua se puede clasificar de dos maneras : DIRECTA : Solo si : H MN.ACERA > h ARTEF.+ ALTO (H ACERA) = PRESIN A NIVEL DE ACERA (MN. Y MX) (h ARTEF.+ ALTO) < 5 m INDIRECTA : a) Sistema por GRAVEDAD

TANQUE DE RESERVA 1) SIN BOMBEO 2) CON BOMBEO 3) CON TANQUE DE BOMBEO

b) Sistema PRESURIZADO

1)TANQUE HIDRONEUMTICO CON EQUIPO DE BOMBEO 2) TANQUE DE BOMBEO CON EQUIPO DE PRESURIZACION (Bombas en cascada)

b) Sistema PRESURIZADO Los sistemas presurizados en general no es conveniente utilizarlos, ya que llevan aparejados un alto grado de mantenimiento y una gran dependencia de la provisin de energa elctrica(cuando se utiliza un sistema de este tipo, debe instalarse un grupo electrgeno para asegurar la provisin de energa elctrica). Sin embargo hay veces que , por no tener presin necesaria (columna de agua) para abastecer un suministro, se debe recurrir a estos sistemas TANQUE HIDRONEUMATICO El sistema consta de un

tanque hermtico, generalmente de acero inoxidable , con sus tapas en forma convexa (para poder soportar mejor los valores de presin) . Pueden ser con o sin membrana interior. Tienen una sola entrada de agua. Tiene un manmetro para conocer la presin de trabajo. Medidor de nivel . Canilla de purga/o vaciado

equipo de bombas que presurizan el agua dentro del tanque y/o pueden alimentar el consumo.

Presostatos que permiten regular las presiones de arranque (presin mnima) y de corte (presin mxima)

Vlvulas de seguridad que permiten evitar que el sistema exceda los valores de presin mxima./ Puede ser utilizado para varios fines

En un sistema de presurizacin de agua, Disminuye la cantidad de arranques de las bombas

Reducir los golpes de ariete y hace menos notorias las pequeas variaciones de presin en instalaciones con variaciones de consumos./

Permite que los presostatos funciones correctamente, por la razn expuesta en el punto anterior (amortigua las variaciones de presin)

Principio de funcionamiento El sistema se llena por primera vez y repone agua desde una bajada exclusiva del tanque de reserva. Comenzamos llenando el tanque hasta que se llegue a la presin mxima de trabajo (el presostato de mxima corta el funcionamiento de las bombas), En esta situacin el sistema queda a la espera de un



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consumo. Cuando se abre una canilla, el consumo inicial es abastecido por el agua presurizada en el tanque. Comienza a bajar la presin dentro del tanque. Si se suspende el consumo (pequeo consumo) la presin no bajo al valor mnimo y el sistema queda a la espera del prximo consumo SI SE MANTIENE EL CONSUMO la presin baja hasta que se llega al valor de presin mnima (presostato de mnima). Esto hace arrancar las bombas y, ellas son las que siguen abasteciendo el consumo hasta que se suspende el consumo. Las bombas siguen funcionando para llenar nuevamente el tanque y llevar la presin del sistema a su valor mximo elegido. Una vez logrado este valor (lo detecta el presostato de mxima) las bombas se detienen, y todo el sistema queda a la espera del prximo consumo. /

PROVISION INDIRECTA

1) TANQUE DE RESERVA SIN BOMBEO Suministro directo. Solo para viviendas unifamiliares o un mximo de 6 viviendas y si la presin mnima sobre nivel de acera (H MN.ACERA) es menor o igual a 8 metros. Si H MN.ACERA es mayor a 8 m, a) la altura del tanque puede ser hasta 4 m sobre la H MN.ACERA HTANQUE H MN. ACERA + 4 m HTANQUE < H MX. ACERA b) si el tanque est ubicado a ms de 4 m sobre la H MN.ACERA , debe estar por debajo de la H MX. ACERA menos 5 m

HTANQUE > H MN. ACERA + 4 m HTANQUE < H MX. ACERA - 5 m



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2) TANQUE DE RESERVA CON BOMBEO DIRECTO DE RED Se permite realizar COMO EXCEPCIN. (Edificacin de una sola planta y como mximo 6 unidades de vivienda, o edificios existentes SIN LUGAR para tanque de bombeo). La bomba debe estar a una altura mnima de 10 m sobre el nivel de acera; sino, en la caera de aspiracin se debe colocar una vlvula reguladora de presin (H MN.= 2,5 m) de corte automtico y precintada por la empresa distribuidora de agua./ 3) TANQUE DE RESERVA CON TANQUE DE BOMBEO El tanque de bombeo recibe el agua directamente de la red, regulando su entrada a travs de un flotante mecnico (vlvula a flotante), y el agua es elevada al tanque de reserva por medio de:

caera de aspiracin (que debe salir del fondo del tanque)

equipo de bombeo (ver detalle)

caera de impulsin Si el tanque de bombeo se encuentra por debajo del nivel de la vereda, y el dimetro de la conexin es igual o mayor a 0.032 m, la alimentacin se debe realizar intercalando un sifn invertido o cierre hidrulico (altura 2,50 m) con vlvula de aireacin (VA). Esto es necesario porque la entrada de agua al edificio tiene menos resistencia hidrulica que la de las casas vecinas, y esto provoca una baja en el suministro de agua de dichas casas. La altura del sifn invertido es de 2,50 m para asegurar la provisin de agua en ducha en P.B. de las casa vecinas.



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TIPOS DE TANQUES PREFABRICADOS : a) HORMIGON COMPRIMIDO

b) ACERO INOXIDABLE c) PLASTICO REFORZADO c) FIBROCEMENTO EN OBRA : HORMIGN o mampostera reforzada

(SEGN CAPACIDAD) Caractersticas de los tanques:

Ser impermeable

No se pueden construir con material que se pudra (material imputrescible)

Ser inoxidables

Conservar condiciones de salubridad para el agua que almacena

No pueden estar apoyados contra muros que del otro lado estn en contacto

con la tierra.-

No pueden estar apoyados contra medianeras de stanos, aunque del otro lado haya otro stano.- Deben estar separados 50 cm de la pared para permitir la circulacin a su alrededor. Pueden s estar apoyados sobre un tabique del propio stano.

No pueden estar enterrados.

Ser hermticos

Posibilidad de limpiarse por dentro

Accesibles en todo su permetro( Permetro libre de 60 cm)

Espacio inferior (acceso al colector de salida) mnimo recomendable 80 cm

Ser estructuralmente resistentes a la presin y al peso./

Fondo con pendiente 1:10 y un chanfle de 20 cm a 45

Debe contar con vlvula de limpieza

Debe contar con tapas de acceso al interior (mayor de 1000 litros debe contar con tapas en su lateral ubicadas en el ltimo tercio inferior de 50cm x 50 cm)

Tapas de inspeccin (mnimo de 25cm x 25 cm) montadas sobre un cuello./

SUBDIVISION Se debe subdividir cuando el volumen total del tanque es superior a 4000 litros. Se debe dividir en dos partes iguales, ambas partes tienen que poder funcionar en forma independiente (ventilacin, tapas de acceso e inspeccin. Se debe realizar doble entrada (una a cada divisin) si el tabique divisorio llega hasta arriba)

Ventilacin Se debe materializar con cao de 1 y debe termina en una U invertida, con malla metlica. Para tanque de reserva la altura mnima debe ser de 30 cm. Para tanque de Bombeo ser de 30 cm si la entrada no hay sifn, en el caso de que haya sifn deber ser de 2,5 m

Flotantes ./ Pueden ser de dos tipos

Mecnicos : VALVULAS A FLOTANTE ./se coloca siempre en la entrada de agua al tanque que recibe la red. Tanque de reserva en provisin directa o Tanque de bombeo en provisin indirecta

AUTOMATICOS: INTERRUPTOR A FLOTANTE; se utilizan para comandar el arranque y parada del equipo de bombeo./ Lleva uno el tanque de bombeo y otro el tanque de reserva



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COLOCACION DEL TANQUE DE RESERVA Requisitos por Altura de columna de agua por carga (presin) del artefacto ms alto Valores mnimos Para artefactos y calefones 4 m Para vlvulas de limpieza de inodoros 2,5 m (ver cada fabricante) Para bao completo sin calefn 2 m Para un artefacto ( I o B ) 1,5 m Para caldera ver fabricante (se recomienda mnimo de 8m) Valores Mximos 45 mca Por los valores que soportan los elementos y/o sistemas utilizados. / Si la altura de las columnas que alimentan artefactos es similar a 45 m o mayor se implementan soluciones como Tanques intermedios, vlvulas reductoras de presin, o sistemas de presurizacin desde tanque intermedio (sacando el tanque de reserva superior)

Reserva de Incendio En el caso de ser necesaria una reserva de agua destinada a extinguir un incendio, se puede almacenar de dos formas Reserva MIXTA: en este caso en el tanque de reserva (llamado en este caso tanque

mixto) para uso sanitario, tambin se almacena la de incendio. Las bajadas de incendio se realizan desde el colector en la parte inferior del tanque y las bajadas para uso sanitario se realizan desde un colector colocado luego de un sifn invertido. Este sifn invertido garantiza una reserva dinmica de incendio (el volumen se mantiene pero el agua se renueva)

Reserva Separada : La reserva de incendio se almacena en un tanque separado del tanque de reserva. Generalmente el tanque de incendio se alimenta desde el tanque de reserva, por lo cual el tanque de incendio debe estar por debajo del de reserva. Desde el tanque de incendio se alimentan algunos servicios comunes (baos de garaje, canillas de servicio, etc.) para renovar el agua. /

Valores de reserva de incendio:

Volumen mnimo : 10000 litros ( 10 m3 )

Hasta los 4000 m2 a partir del valor mnimo se incrementa en 10 litros / m2

Entre 4000 m2 y los 10000 m2 se mantiene en 40000 litros

Mayor a 10000 m2 y hasta 20000 m2 se incrementa a razn de 4 litros / m2

Que tipo de tanque y la cantidad de tanques se deber estudiar en cada caso, analizando el peso que representa el tanque vaco Y EL TANQUE LLENO, la posibilidad de limpieza de los mismos, la esttica, las posibilidades de ejecucin y de instalacin en obra, etc. Deber tenerse en cuenta, si el tanque es de fibrocemento, que se deber realizar un anlisis peridico del agua con ms frecuencia que con los otros materiales. .CAPACIDAD DE LOS TANQUES Son funcin de : CONSUMO DIARIO (reserva total diaria RTD) TIPO DE PROVISIN AL TANQUE (Directo o Bombeo) Es obvio que el volumen del tanque de reserva con provisin directa de red es mayor que el volumen del tanque de reserva con tanque de bombeo (ya que se toma como total de reserva la suma de los volmenes de los dos tanques). El volumen mnimo del tanque de bombeo es de 1/5 de la reserva total diaria (RTD)



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El volumen mnimo del tanque de reserva es de 1/3 de la reserva total diaria Recordar que siempre se debe tener dentro del edificio,(la suma del volumen de agua del tanque de bombeo y el del tanque de reserva) toda la reserva diaria, es decir, si se toma como volumen de bombeo 1/5 de la RTD , entonces en volumen de reserva ser de 4/5 de la RTD./ VALORES PARA CALCULAR CAPACIDAD DE RESERVA DIARIA (VIVIENDA Y OFICINA) VIVIENDA : DIRECTO 850 L (1 Bao ppal. + 1 Toil. + 1 Coc. compl.. + Lav. s/lavarropas Automt.). Si hay ms artefactos se toma el 50 % de los valores para oficinas. BOMBEO 650 L OFICICNA : BAO Dir. 350 L Bomb. 250 L MING. Dir. 250 L Bomb. 150 L LAV. Dir: 150 L Bomb. 100 L Con estos datos se obtiene el Vol.TOTAL de reserva diaria necesario. El volumen mnimo para el T. Bomb. es de 1/5 del volumen total necesario y el volumen mnimo para el T. Reserva es de 1/3 del volumen total necesario. EQUIPO DE BOMBEO Este equipo es el que permite elevar el agua desde el tanque de bombeo (tambin se lo suele llamar cisterna) hasta el tanque de reserva, es decir: TANQUE DE BOMBEOEQUIPO DE BOMBEOTANQUE DE RESERVA El equipo de bombeo consta de dos bombas iguales (funcionan en forma alternada) del tipo centrfuga, montadas sobre una base antivibratoria. Se utilizan en general bombas centrifugas, por lo cual se deben usar vlvulas de retencin (VR) para retener la columna de agua en la caera de impulsin una vez que la bomba ha dejado de funcionar (ha llenado el tanque de reserva) Bsicamente hay de dos tipos

Monoblock : Son las ms econmicas./Pequeas potencias, poco caudal y elevan poca altura con respecto a las necesidades en un edificio./

Motor separado : son las ms utilizadas en edificios , por su caudal y la posibilidad de elevar una columna importante de agua./

La potencia surge del caudal ( en litros / hora) a mover y la presin manomtrica (en metros de columna de agua) a vencer. Ms adelante veremos como calcular la potencia elctrica de las bombas



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CLCULO DE CAERAS 1.- Entrada de agua desde red 2.- Aspiracin (T. B. bombas) 3.- Impulsin (Bombas T.R.) Se puede hacer

por Prdidas calculadas.

por Tablas segn Reglamento. Para aplicar el reglamento, se puede utilizar el CUADRO 3-III (Instalaciones Sanitarias-QUADRI) En funcin de la presin disponible (H) y el caudal necesario(Q) se determina el dimetro de la caera. CAERA DE ENTRADA Esta caera es la que va desde la red hasta el tanque de bombeo. Para determinar el dimetro se debe conocer el volumen del tanque de bombeo y el tiempo de llenado, que es de 1 hs a 3 hs, (generalmente se considera 1 hora).Luego se determinan el caudal del tanque de bombeo (QT.BOMB) en l/seg. Con este dato (QT.BOMB) y la presin disponible o altura de columna de agua disponible Hdisponible en mca Hdisponible =(HMN.ACERA hARTEF +ALTO USO FRECUENTE (NO EN AZOTEA)) se dimensiona la caera, cuyo dimetro no debe ser menor a 0,013 m. HMN.ACERA= nivel piezmetro mnimo (es un dato que se pide en la distribuidora, ej: AYSA) CAERA DE ASPIRACIN de la BOMBA Esta caera va desde el tanque de bombeo hasta las bombas. El dimetro depende de la bomba seleccionada .En el caso de adoptar un valor, en general se toma el mismo dimetro de la caera de entrada CAERA DE IMPULSIN Se adopta en general un rango mayor a la caera de aspiracin. SE DEBE VERIFICAR con la tabla del CUADRO 3-III el DIMETRO DE LA CAERA, teniendo en cuenta : VOLUM. T.R.

Q = TIEMPO DE LLENADO TIEMPO DE LLENADO: SE ESTIMA ENTRE 1 a 4 horas

PRESIN = hgeomtrica + 30% de perdidas (mca) Se estima en un 30 % las prdidas , pero el valor correcto de prdidas de presin se obtiene calculando LA LONGITUD EQUIVALENTE DE CAERIA considerando dos conceptos

por rozamiento a lo largo de toda la caera ( se calcula a partir del material ,dimetro de la caera y la velocidad o el caudal a transportar; con una tabla ESPECIFICA) EJEMPLO : un cao de latn de 1-1/4 (0.032 m) y una velocidad comprendida entre 1 m/s a 1,5 m/s, tiene una Long equiv de prdidas de 45 mmca /m (0,045 mca/m), esto quiere decir que por cada metro de caera utilizada con las caractersticas citadas, hay que agregarle 45



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mm, si fueran 40 m de Long de caera , la ;Long equivalente seria de 0.045 mca/m x 40 m = 1.8 mca , por esto en total la bomba vera por este efecto que tiene que vencer una longitud total de 41,8 mca

por accesorios (codos, vlvulas, etc.) . por medio de una tabla se obtiene los valores de Long equiv. de los distintos artefactos; por ejemplo codo de 90 (C90) de 1-1/4 equivale a 1mca ; vlvula de retencin (VR) equivale a 4 mca, vlvula esclusa (VE) a 0,6 mca. Por ejemplo si para la log de 40 m anterior , consideramos 1VR+ 5 C90 +1VE = 1 x 4mca + 5 x 1mca + 1 x 0,6 mca = 9.6 mca

POTENCIA DE LAS BOMBAS DE IMPULSIN Con Q (CAUDAL de la Caera de Impulsin) y PRESIN MANOMTRICA se calcula, tambin, la potencia de las bombas de impulsin: P(HP) PRESIN (mca) x Q (l/h) x 1 Kgf/l 3600 seg/h x 75 x 0,6 75 : factor de conversin de unidades (de Kgfm/ seg a HP ) 0,6 rendimiento estimado de la bomba centrifuga./ Este es un valor de potencia de la bomba es aproximado. El valor correcto habra que obtenerlo a partir de las tablas del fabricante (entrando con el caudal y la presin a vencer por la bomba) COLUMNAS DE BAJADA Las bajadas proveen agua a las caeras de distribucin. Adems de las de provisin de agua fra, se suele hacer bajadas especiales para alimentar el equipo que genera el agua caliente y, si hay, para vlvulas de limpieza de inodoro. Su dimetro se calcula en funcin de lo que alimentan Llevan llave de cierre. Si alimentan artefactos peligrosos deben tener RUPTOR DE VACO. La siguiente tabla la puede llevar a Excel y completarla

Agua Fra

planilla de clculo de bajadas bajada

piso local seccin terica Ramal de Piso

seccin acumulada dimetro Numero

Nro. designacin cm2 material

Diam (m) cm2 terico comercial material Nro.

Recuerde que se suman secciones y no diametros



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LAS LLAVES DE CIERRE En cada bajada se debe colocar una llave de cierre inmediatamente despus de su comienzo para poder sacarla de servicio sin afectar el funcionamiento de las dems bajadas. Las normas indican que sea tipo esclusa, pero en general se usa esfrica. Si para entrar en el edificio deben atravesar la cubierta, cuidar la impermeabilidad. RUPTORES DE VACO Son caeras de ventilacin cuya colocacin es obligatoria en las bajadas de agua que abastecen artefactos peligrosos y tambin otros artefactos sanitarios ubicados en un nivel inferior. Es peligroso todo artefacto cuya entrada de agua pueda quedar sumergida en agua ya utilizada (bidets, lavarropas, etc.) EXPLICACION: El riesgo en una bajada de este tipo es, haber cerrado la llave de la columna de bajada en el colector, y que la entrada de agua del artefacto peligroso este sumergida en agua servida. Al abrirse una canilla de un piso por debajo del artefacto (alimentado por la misma columna que est cerrada) podra producirse un vaco que absorbera el agua servida y la haga salir por la canilla abierta en el piso inferior.- Entonces LA FUNCION DEL RUPTOR DE VACIO, es justamente no permitir que se forme ese vaco y siempre la caera tenga presin atmosfrica, a pesar que la llave de bajada este cerrada.- MATERIALES DE CAERIAS Los materiales para caeras de agua (fra y caliente) los podemos dividir en la siguiente clasificacin Materiales NO Ferrosos Materiales Ferrosos Materiales Plsticos Materiales NO Ferrosos para caeras son bsicamente

PLOMO , en total desuso,

BRONCE (aleacin de cobre y estao entre un 5y 20 %) . en gral es un material que actualmente solo se utiliza para colectores grandes, accesorios de conexin, piezas de grifera, partes de equipos (bombas, etc.)

COBRE / LATON Bsicamente est formado por Cobre y estao (igual que el bronce) pero tiene otros elementos Zinc (reemplaza al estao) y plomo en muy baja proporcin que son ms econmicos y le dan ms posibilidad de mecanizarlo y sella los poros tpicos del bronce./

MATERIALES FERROSOS Estos materiales prcticamente no se usan en agua fra y/o caliente (salvo el acero inoxidable). Los materiales son:

Hierro/ acero galvanizado ; Son tubos recubiertos por un bao de zinc (para agua potable se debe hacer el galvanizado por inmersin en caliente y no por electrlisis) . Este proceso les da el color gris-plateado y fundamentalmente los protege de la corrosin Estn en desuso, salvo casos muy particulares ./

Hierro Negro : no se usan para agua, se usan para calefaccin y gas



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Acero inoxidable: Son tubos de acero con aleacin de cromo y nquel y otros componentes en menor medida. Tienen paredes muy lisas, por lo cual prcticamente no tiene ningn tipo de adherencia (evita incrustaciones y formacin de sarro) . Ventajas : bajo coeficiente de dilatacin (con respecto a los de material plstico), por lo cual son muy recomendable para tramos rectos de gran longitud. Grandes colectores. Instalaciones de agua caliente y calefaccin (con la debida aislacin trmica). Por su rigidez, se los puede usar en instalaciones de alta presin, instalaciones para extincin de incendio, instalaciones industriales, etc./ En general no es atacado por los materiales de la construccin (cales, cementos, etc.) pero tiene grandes problemas con los acelerantes de frage (cloruros) Tiene muy buena resistencia a los rayos solares (rayos UV) y a los agentes atmosfricos (lluvia acida niebla salina) Desventajas : son de alto costo. La forma de unin es con herramientas especiales sistema de unin por apriete HHC (hight hidraulic compresin) con un valor de trabajo de 700 Kgf/cm2 ./ . Los afectan los lquidos cloacales, el amoniaco y en gral el agua de mar./ Materiales Plsticos Estos materiales son derivados del petrleo (se utilizan los gases de la destilacin: etileno, propeno, estireno, cloruro de vinilo, etc.) son los llamados Monmeros./ La unin de estos de distintas formas y en combinacin con aditivos, forman los POLIMEROS./

Se pueden dividir en

TERMORIGIDOS: PIERDEN LA PLASTICIDAD FRENTE AL CALOR, LA RADIACION VISIBLE (LUZ) y UV ; Y NO LA RECUPERAN. Se utilizan en tendidos de redes urbanas de agua, gas, caeras industriales.

TERMOPLASTICOS : SE DEFORMAN FRENTE AL CALOR , PERO EL PROCESO ES REVERSIBLE, es decir, AL TERMINAR EL PROCESO, RECUPERAN EN GRAN MEDIDA SU ESTADO ORIGINAL ./ La gran mayora de las caeras utilizadas para instalaciones domiciliarias son de este tipo./ son caos sin costura (se fabrican por inyeccin o por extrusin)

Ventajas frente a los otros materiales

Superficie interna muy lisa (no se producen incrustaciones)

No pueden corroerse

Mejor aislacin acstica

Mejor aislacin trmica

Son mucho ms fciles de manejar y de mecanizar./

Desventajas frente a los otros materiales

Tienen un elevado coeficiente de dilatacin trmica

Tienen muy baja resistencia a la accin de rayos ultravioletas (UV)



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A continuacin se presenta un cuadro comparando todo lo dicho sobre caeras./

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