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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL
“INSTALACIONES SANITARIAS EN EL HOTEL IBIS
REDUCTO DE MIRAFLORES”
INFORME DE SUFICIENCIA
PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO SANITARIO
POR LA MODALIDAD DE: ACTUALIZACIÓN DE CONOCIMIENTOS
PRESENTADO POR:
MANUEL MARTIN PADILLA CHIRRE
LIMA, PERÚ
2015
II
DEDICATORIA
Dedico este informe a mis padres, Don Maglio Padilla
Rojas y Doña Isabel Chirre Del Pino, quienes
siempre han celebrado mis éxitos y me han ayudado
a superar mis fracasos, también se lo dedico a mi
hermano Ray que con sus ocurrencias me alegra el
día y a mi hermana Catherinne que a pesar de las
limitaciones que la vida le ha puesto me ha enseñado
a siempre seguir adelante con una sonrisa.
III
AGRADECIMIENTO
Agradezco a los profesores de la Facultad de
Ingeniería Ambiental, por haber aportado
inmensamente en mi formación académica, también
quiero agradecer a mi amiga, compañera de
estudios, novia y futura colega Melissa Uriarte Díaz
por el gran apoyo emocional y profesional que me
ha brindado y me sigue brindando. Muchas gracias.
IV
RESUMEN EJECUTIVO
El presente informe consiste en la elaboración del diseño de las instalaciones
sanitarias del Hotel Ibis Reducto de Miraflores, que contará con 4 sótanos, 10
pisos y un total de 96 habitaciones. Para abastecer a dicha edificación se ha
determinado una dotación de 80.00 m3, esto según el Reglamento Nacional de
Edificaciones, asimismo se ha proyectado una red de desagüe que recolectará
los desagües generados en la edificación.
Contempla el diseño de una red de aguas grises, la que recolectará las aguas
grises de los lavatorios y duchas para llevarlas hasta un sistema de tratamiento
ubicado en el cuarto sótano, con la finalidad de que luego del tratamiento
necesario las aguas tratadas pasen a abastecer a todos los inodoros de las
habitaciones para así generar un ahorro de la cantidad de agua a utilizar.
Asimismo, para el caso del sistema de agua contra incendio se ha diseñado una
red de rociadores y gabinetes que son abastecidos por una cisterna de 108.00
m3.
V
INDICE
INTRODUCCIÓN ................................................................................................. 1
CAPÍTULO I ......................................................................................................... 2
GENERALIDADES .............................................................................................. 2
1.1. UBICACIÓN................................................................................................ 2
1.2. DESCRIPCIÓN DEL HOTEL IBIS .............................................................. 3
1.3. INSTALACIONES SANITARIAS ................................................................. 3
1.3.1. SISTEMA DE AGUA FRÍA Y CALIENTE ........................................... 3
1.3.2. SISTEMA DE RECOLECCIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE AGUAS
GRISES ............................................................................................. 4
1.3.3. SISTEMA DE DESAGÜE Y VENTILACIÓN ....................................... 4
1.3.4. SISTEMA DE AGUA CONTRA INCENDIO ........................................ 5
CAPÍTULO II ........................................................................................................ 6
CRITERIOS DE DISEÑO ..................................................................................... 6
2.1. DATOS BÁSICOS DE DISEÑO .................................................................. 6
2.2. CRITERIOS DE DISEÑO ............................................................................ 7
2.3. NORMATIVIDAD ........................................................................................ 8
CAPÍTULO III ....................................................................................................... 9
DISPONIBILIDAD DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE Y DESAGÜE ............... 9
3.1. FUENTE DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE ............................. 9
3.2. DISPOSICIÓN FINAL DE DESAGÜE ......................................................... 9
CAPÍTULO IV .................................................................................................... 10
SISTEMA DE AGUA FRÍA ................................................................................. 10
4.1. GENERALIDADES ................................................................................... 10
4.2. ALMACENAMIENTO ................................................................................ 10
4.2.1. CÁLCULO DE LA DOTACIÓN ......................................................... 10
4.2.2. CÁLCULO DE LOS VOLUMENES DE ALMACENAMIENTO .......... 13
4.3. CÁLCULO DEL CUADAL Y TIEMPO DE LLENADO DE CISTERNA DE
AGUA POTABLE ...................................................................................... 14
4.4. SELECCIÓN DEL MEDIDOR DE LA CONEXIÓN DOMICILIARIA ........... 14
4.5. DIMENSIONAMIENTO DE LA ACOMETIDA DE AGUA DEL MEDIDOR A
LA CISTERNA .......................................................................................... 17
VI
4.6. CÁLCULO DE LA MÁXIMA DEMANDA SIMULTÁNEA DE AGUA
POTABLE (MDS) ...................................................................................... 19
4.7. DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA DE BOMBEO DE AGUA FRÍA ..... 24
CAPÍTULO V ..................................................................................................... 40
SISTEMA DE AGUA CALIENTE ........................................................................ 40
5.1. GENERALIDADES ................................................................................... 40
5.2. CÁLCULO DE LA MÁXIMA DEMANDA SIMULTÁNEA DE AGUA
CALIENTE ................................................................................................ 40
5.3. CÁLCULO DE LA DOTACIÓN DE AGUA CALIENTE ............................... 41
5.4. CÁLCULO DE VOLÚMENES DE EQUIPOS DE PRODUCCIÓN DE AGUA
CALIENTE ................................................................................................ 42
5.5. TRAZADO Y CÁLCULO DEL SISTEMA DE AGUA CALIENTE ................ 43
CAPÍTULO VI .................................................................................................... 44
SISTEMA DE AGUAS GRISES ......................................................................... 44
6.1. GENERALIDADES ................................................................................... 44
6.2. CÁLCULO DEL CAUDAL MÁXIMO DE LLEGADA ................................... 44
6.3. CÁLCULO DEL VOLUMEN DE TRAMPA DE GRASA ............................. 45
6.4. CÁLCULO DEL VOLUMEN DE LA CÁMARA DE PASO .......................... 46
6.5. CÁLCULO DEL VOLUMEN DE CISTERNA DE AGUA TRATADA ........... 47
6.6. CÁLCULO DEL EQUIPO DE BOMBEO DE LA CÁMARA DE PASO A LA
CISTERNA DE AGUA TRATADA ............................................................. 47
6.7. CÁLCULO DE LA MÁXIMA DEMANDA SIMULTÁNEA ............................ 53
6.8. CÁLCULO DE LA ALTURA DINÁMICA TOTAL (H.D.T.) .......................... 53
6.9. TRAZADO Y CÁLCULO DEL SISTEMA DE AGUA REUSADA ................ 60
6.10. CÁLCULO DE LOS FILTROS UTILIZADOS ............................................. 61
CAPÍTULO VII ................................................................................................... 62
SISTEMA DE EVACUACIÓN DE DESAGÜES Y VENTILACIÓN ...................... 62
7.1. GENERALIDADES ................................................................................... 62
7.2. CÁLCULO DEL TOTAL DE UNIDADES DE DESCARGA (UD) ................ 62
7.3. CÁMARA DE BOMBEO DE DESAGÜE .................................................... 67
7.4. POZO SUMIDERO ................................................................................... 71
CAPÍTULO VIII .................................................................................................. 76
SISTEMA DE AGUA CONTRA INCENDIO ........................................................ 76
8.1. GENERALIDADES ................................................................................... 76
VII
8.2. CRITERIOS DE DISEÑO .......................................................................... 76
8.3. DESCRIPCION DEL SISTEMA ................................................................ 77
8.4. VOLUMEN DE AGUA DE CONTRA INCENDIO ....................................... 77
8.5. SISTEMA DE BOMBEO ........................................................................... 80
8.6. RED DE AGUA CONTRA INCENDIO ....................................................... 81
8.7. ROCIADORES ......................................................................................... 81
8.7.1. PROTECCIÓN DEL 1er NIVEL ....................................................... 81
8.7.2. PROTECCIÓN DE LOS PISOS TÍPICOS (2do al 10mo) ................. 82
8.7.3. PROTECCIÓN DE LOS ESTACIONAMIENTOS VEHICULARES
(SÓTANOS) .................................................................................... 82
8.8. GABINETES CONTRA INCENDIO ........................................................... 83
8.9. CONEXIÓN DE BOMBEROS ................................................................... 84
8.10. CÁLCULO HIDRAULICO DE LA RED CONTRA INCENDIO .................... 85
8.10.1. CÁLCULO DE LA RED DE GABINETES .................................... 86
8.10.2. CÁLCULO DE LA RED DE ROCIADORES ................................. 86
8.11. CALCULO DE LA BOMBA JOCKEY......................................................... 88
8.12. COMPONENTES DEL SISTEMA CONTRA INCENDIO ........................... 89
CAPÍTULO IX .................................................................................................... 92
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................................... 92
9.1. CONCLUSIONES ..................................................................................... 92
9.2. RECOMENDACIONES ............................................................................. 93
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ................................................................... 94
RELACIÓN DE PLANOS ................................................................................... 95
1
INTRODUCCIÓN
El distrito de Miraflores es uno de los distritos turísticos de la ciudad de Lima,
que cuenta con una infraestructura moderna, entre las cuales destacan los
hoteles, centros comerciales, calles ordenadas y cuenta además con una
adecuada seguridad en sus calles, a todo esto se suma sus tranquilas y
acogedoras áreas verdes, además de una grandiosa vista al océano pacífico.
Miraflores no ha sido ajena al boom inmobiliario que actualmente vive la ciudad
de Lima, por lo que se vienen construyendo importantes edificaciones en dicho
distrito, como es el caso de departamentos, hoteles, centros comerciales, etc.
Precisamente este informe trata sobre el diseño de las instalaciones sanitarias
del hotel Ibis Reducto de Miraflores que se construyó en este distrito, abarcando
lo referente al sistema de agua fría, agua caliente, desagüe tratado, desagüe y
sistema de agua contra incendio.
2
CAPÍTULO I
GENERALIDADES
1.1. UBICACIÓN
El terreno donde se desarrolló el proyecto: "Instalaciones Sanitarias en el Hotel
Ibis Reducto de Miraflores", se encuentra ubicado en la Av. Paseo de la
República Nº 6112 - 6114 en el distrito de Miraflores, provincia de Lima, en el
departamento de Lima.
El distrito de Miraflores, pertenece geográficamente y políticamente a la provincia
y departamento de Lima. Se encuentra a 79 m.s.n.m. y a unos 8.5 kilómetros de
la Plaza de Armas, la temperatura media anual es de 18° centígrados (64,4°F) la
máxima de 30° centígrados (86°F) y la mínima de 12° centígrados (53°F). Limita
al Norte con Surquillo y San Isidro, al Sur con Barranco, al Este con Surquillo y
Santiago de Surco y Por el Oeste limita con el Océano Pacífico. La extensión es
de 9.62 kilómetros cuadrados. Cuenta aproximadamente con 82 805 habitantes
según el Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI).
Figura N° 1.1.1 Plano de Ubicación
HOTEL IBIS
DISTRITO
MIRAFLORES
PLAYA
3
1.2. DESCRIPCIÓN DEL HOTEL IBIS
El proyecto vislumbra la construcción de un hotel que cuente con un diseño
moderno y funcional que permita el ahorro de agua, además de cumplir con la
reglamentación vigente.
El hotel contará con 96 habitaciones para hospedaje situados desde el segundo
piso al décimo piso. Contempla la construcción de cuatro (04) sótanos, de los
cuales, el primer sótano (N.P.T.: - 3.00 m) contará con un comedor para
empleados, vestuarios para hombres y mujeres, además de un área para
estacionamiento, los sótanos segundo (N.P.T.: - 5.90 m) y tercero (N.P.T.: - 8.80
m) serán de uso para estacionamiento; en el cuarto sótano (N.P.T.: - 12.10 m) se
ubicarán las cisternas de agua potable, de agua contra incendio y de agua
residual tratada, además de los cuartos de bombas. El primer nivel contará con
comedor, cocina y un salón de reuniones. En la azotea encontraremos el cuarto
de máquinas del ascensor y la ubicación de los calentadores.
1.3. INSTALACIONES SANITARIAS
A continuación se realizará una descripción general de los sistemas de agua fría,
agua caliente, agua contra incendio, evacuación de desagües, ventilación y
aguas grises.
1.3.1. SISTEMA DE AGUA FRÍA Y CALIENTE
Debido a las características del proyecto, este contará con un sistema indirecto.
Sistema de Agua Fría Indirecto: Mediante la conexión procedente del medidor se
alimentará una tubería de 1 ¼” de diámetro a las dos cisternas de agua de
consumo doméstico (ACD), ambas cisternas con un volumen de 40.00 m3 y a la
cisterna de agua contra incendio (ACI), la cual tendrá un volumen de 108.00 m3.
4
El sistema de agua caliente abastecerá a todos los servicios higiénicos del hotel,
por lo que se usará calentadores a gas, los cuales se ubicarán en la azotea.
1.3.2. SISTEMA DE RECOLECCIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE AGUAS GRISES
Los Hoteles de la cadena IBIS, son diseñados en base al ahorro de agua potable
y reúso de aguas residuales, es por eso que en el presente diseño de
instalaciones sanitarias, se proyectó una red de recolección de aguas grises,
dicha red recolectará las aguas grises generadas en los lavatorios y duchas de
las habitaciones del hotel, para transportarlas hacia un sistema de tratamiento
ubicado en el cuarto sótano (N.P.T.: - 12.10 m), el cual contará con una trampa
de grasas y filtros que se detallaran en su respectivo capítulo.
Luego de realizado el tratamiento de las aguas grises, estas se almacenarán en
una cisterna de agua tratada, para luego ser impulsadas por un equipo de
bombeo y abastecer a los inodoros del hotel.
1.3.3. SISTEMA DE DESAGÜE Y VENTILACIÓN
El sistema de desagüe es por gravedad, siendo las aguas servidas evacuadas
por montantes instaladas convenientemente, las que serán recolectadas por
tuberías colgadas del techo del primer sótano y conducidas hacia la caja de
registro, la cual descargará a la red pública de alcantarillado.
Se han establecido los puntos de desagüe de acuerdo a la distribución de
aparatos fijados en arquitectura, con el dimensionamiento de tuberías y
accesorios adecuados según lo estipulado por el Reglamento Nacional de
Edificaciones – Instalaciones Sanitarias Norma I.S. 010 - Instalaciones sanitarias
para edificaciones (RNE - IS.010).
El sistema también contará con una cámara de bombeo de desagüe ubicada en
el tercer sótano (N.P.T.: - 8.80 m), la cual tiene un volumen de 1.00 m3, dicha
5
cámara impulsará los desagües generados en el primer, segundo y tercer
sótano, también contará con un pozo sumidero el cual se ubicará en el cuarto
sótano, tendrá un volumen de 1.50 m3 e impulsará los desagües producidos por
el rebose y/o limpieza de las cisternas.
Se ha diseñado un Sistema de Ventilación con tuberías y accesorios empotrados
en paredes, dichas tuberías se conectan a montantes de ventilación que se
encuentran instaladas en ductos y se prolongaran hasta la azotea, de tal forma
que se obtenga una máxima eficiencia en todos los puntos que requieran ser
ventilados, a fin de evitar la ruptura de sellos de agua, alzas de presión y la
presencia de malos olores.
1.3.4. SISTEMA DE AGUA CONTRA INCENDIO
Se ha considerado un sistema de agua contra incendios del tipo húmedo, el cual
estará en forma permanente presurizado y lleno de agua, dicho sistema estará
compuesto por un equipo de bombeo, redes, gabinetes de agua contra incendio,
rociadores, válvulas, etc.
La cisterna de agua contra incendio (ACI), de un volumen de 108.00 m3, se
ubicará en el cuarto sótano (Nivel: - 12.10 m).
6
CAPÍTULO II
CRITERIOS DE DISEÑO
2.1. DATOS BÁSICOS DE DISEÑO
El presente proyecto expone el diseño funcional y moderno de las instalaciones
sanitarias del Hotel Ibis Reducto de Miraflores de acuerdo a la Reglamentación
vigente, NFPA (National Fire Protection Association), normas de seguridad y
evacuación. El hotel contempla la construcción de los siguientes ambientes:
Nivel Cuarto Sótano: Se proyectarán las cisternas de agua potable, la
cisterna de agua contra incendio, la cisterna de agua residual tratada, y
los cuartos de bombas.
Nivel Tercer Sótano: Estacionamiento.
Nivel Segundo Sótano: Estacionamiento.
Nivel Primer Sótano: Estacionamiento, vestuario para hombres, vestuario
para mujeres y un comedor de empleados.
Nivel Primer Piso: Estacionamiento, lobby, recepción, comedor y cocina.
Nivel Segundo Piso: Oficinas administrativas, baño de hombres, baño de
mujeres, ocho (08) habitaciones.
Nivel del Tercer al Décimo Piso: En cada piso se ha proyectado once (11)
habitaciones.
Nivel Azotea: Cuarto de máquinas.
Tabla N° 2.1.1 Cantidad de aparatos sanitarios
APARATOS SANITARIOS Und Cantidad
Inodoros con tanque – descarga normal uni 115
Lavatorios uni 115
Duchas uni 96
Urinarios con tanque– descarga normal uni 4
Lavadero Hotel restaurante uni 9
Puntos de agua uni 5
Sumideros uni 146
7
2.2. CRITERIOS DE DISEÑO
Para el desarrollo del diseño de las instalaciones de agua fría, agua caliente,
desagüe y agua contra incendio, se utilizarán los siguientes criterios:
Red de Agua Fría, Agua Caliente y Agua gris tratada
Para el cálculo de la máxima demanda simultánea de agua fría, agua caliente
y agua gris tratada, se utilizará el método Hunter, estipulado en el anexo N° 3
de la RNE - IS.010
Para determinar el diámetro de las tuberías de agua fría, agua caliente y agua
gris tratada se utilizará la ecuación de Hazen & Williams, en función de las
velocidades, 0.6 m/s como mínimo y 3.00 m/s como máximo, de acuerdo con
el RNE-IS.010 Instalaciones sanitarias para edificaciones.
La presión de salida en cada aparato sanitario será como mínimo de 2.00
m.c.a.
Red de Desagüe
El caudal de desagüe será de acuerdo a las unidades de descarga.
El diámetro mínimo de recolección está en función de las unidades de
descarga, siendo como mínimo el de 2”.
Se diseñará una red de desagüe independiente para la recolección de las
aguas residuales de los aparatos sanitarios ducha y lavatorio (aguas grises).
Red del Sistema de Agua Contra Incendio
Utilizaremos los criterios señalados en las normas internacionales NFPA
(National Fire Protection Association) empleados para los sistemas de
protección contra incendio.
8
2.3. NORMATIVIDAD
RNE - IS.010, Instalaciones sanitarias para edificaciones
NFPA 13, Norma para la Instalación de sistemas de Rociadores - Edición
2010
NFPA 14, Norma para la Instalación de Tuberías verticales y Accesorios para
Mangueras- Edición 2010
NFPA 20, Norma para la Instalación de bombas Estacionarias de Protección
contra Incendios – Edición 2010
NFPA 24, Norma para la Instalación de tuberías para Servicio Privado de
Incendio y sus Accesorios – Edición 2010
9
CAPÍTULO III
DISPONIBILIDAD DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE Y DESAGÜE
3.1. FUENTE DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE
Se tomará como fuente de abastecimiento la red pública que pasa frente al hotel,
dicha red es administrada por SEDAPAL, por lo que las gestiones de factibilidad
del servicio se realizarán ante esta empresa.
La tubería de agua potable que abastecerá al hotel proyectado, es de un
diámetro de 1½” y se encuentra en la Av. Reducto.
3.2. DISPOSICIÓN FINAL DE DESAGÜE
La tubería de desagüe de Ø 6" que sale de la cámara de registro N° 01
empalmará por gravedad a la red de alcantarillado administradas por SEDAPAL.
10
CAPÍTULO IV
SISTEMA DE AGUA FRÍA
4.1. GENERALIDADES
El abastecimiento de agua potable al Hotel Ibis Reducto de Miraflores será a
través de un Sistema Indirecto, el cual consta de dos cisternas y un equipo de
bombeo, dicho sistema estará conformado por:
Una tubería de alimentación de la conexión domiciliaria a las cisternas de
1 ¼” de diámetro.
Dos cisternas de almacenamiento con un volumen cada una de 40.00 m3
con capacidad total equivalente al 100% del consumo diario.
Un equipo de bombeo de presión constante y velocidad variable, que
suministrará el caudal y presión al sistema a través de una tubería de
succión y una red de distribución que se inicia en el equipo y termina en
cada uno de los puntos de salida para conectar los aparatos sanitarios,
artefactos o equipos con necesidad de agua potable.
4.2. ALMACENAMIENTO
Para el cálculo del volumen de las cisternas de agua potable, se ha considerado
las dotaciones establecidas en el "Reglamento Nacional de Edificaciones".
4.2.1. CÁLCULO DE LA DOTACIÓN
Según el Reglamento Nacional de Edificaciones Norma IS.010, la dotación del
edificio es la siguiente:
11
Tabla N° 4.2.1.1 Dotación diaria según ambientes
SÓTANO 3
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Depósitos 33.5 m² 0.50 l/m²/día 16.75 l/día
Estacionamiento 165.85 m² 2.00 l/m²/día 331.7 l/día
DEMANDA TOTAL SÓTANO 3 348.45 l/día
SÓTANO 2
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Depósitos 33.5 m² 0.50 l/m²/día 16.75 l/día
Estacionamiento 165.85 m² 2.00 l/m²/día 331.7 l/día
DEMANDA TOTAL SÓTANO 2 348.45 l/día
SÓTANO 1
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Depósitos 34.32 m² 0.50 l/m²/día 17.16 l/día
Estacionamiento 51.03 m² 2.00 l/m²/día 102.06 l/día
Cuarto de basura 14 m² 0.50 l/m²/día 7 l/día
Lavandería 384 Kg 30.00 l/Kg/día 11520 l/día
DEMANDA TOTAL SÓTANO 1 11,646.22 (l/día)
PISO 1
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Depósitos 14.00 m² 0.50 l/m²/día 7 l/día
Estacionamiento 38.27 m² 2.00 l/m²/día 76.54 l/día
Comedor 92 m² 50.00 l/m²/día 4600 l/día
Bar 23 m² 1500.00 l/día 1500.00 l/día
Lobby 66 m² 6.00 l/m²/día 396 l/día
Conserjería 10 m² 6.00 l/Kg/día 60 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 1 6,640 (l/día)
PISO 2
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Dormitorios
8.00 un 500.00 l/día 4000 l/día
Depósitos 42.00 m² 0.50 l/m²/día 21 l/día
Administración 32.00 m² 6.00 l/m²/día 192 l/día
Sala de usos múltiples 163.00 m² 30.00 l/m²/día 4890 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 2 9,103 (l/día)
PISO 3
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Dormitorios
11.00 un 500.00 l/día 5500 l/día
Linen 6.00 m² 6.00 l/m²/día 36 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 3 5,536 (l/día)
12
PISO 4
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Dormitorios
11.00 un 500.00 l/día 5500 l/día
Linen 6.00 m² 6.00 l/m²/día 36 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 4 5,536 (l/día)
PISO 5
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Dormitorios
11.00 un 500.00 l/día 5500 l/día
Linen 6.00 m² 6.00 l/m²/día 36 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 5 5,536 (l/día)
PISO 6
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Dormitorios
11.00 un 500.00 l/día 5500 l/día
Linen 6.00 m² 6.00 l/m²/día 36 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 6 5,536 (l/día)
PISO 7
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Dormitorios
11.00 un 500.00 l/día 5500 l/día
Linen 6.00 m² 6.00 l/m²/día 36 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 7 5,536 (l/día)
PISO 8
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Dormitorios
11.00 un 500.00 l/día 5500 l/día
Linen 6.00 m² 6.00 l/m²/día 36 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 8 5,536 (l/día)
PISO 9
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Dormitorios
11.00 un 500.00 l/día 5500 l/día
Linen 6.00 m² 6.00 l/m²/día 36 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 9 5,536 (l/día)
PISO 10
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Dormitorios
11.00 un 500.00 l/día 5500 l/día
Linen 6.00 m² 6.00 l/m²/día 36 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 10 5,536 (l/día)
DOTACIÓN DIARIA 72,374 (l/día)
13
De la tabla N° 4.2.1.1 obtenemos una dotación diaria de 72.37 m3, por lo que a
efectos de diseño se considerará que la dotación total de agua potable del hotel
será de 80.00 m3. Se ha considerado un tiempo de almacenamiento igual a 1día,
esto según el Ítem 2.4 Almacenamiento y Regulación, Artículo d), del RNE-
IS.010 que a letra dice: Cuando sólo exista cisterna, su capacidad será como
mínimo igual a la dotación diaria, con un volumen no menor de 1000 L.
Es necesario señalar que en la dotación hallada se está considerando que
abastecerá a todos los aparatos sanitarios del hotel, sin embargo como ya se ha
mencionado, el hotel contempla la reutilización de aguas grises para el
abastecimiento de inodoros, razón por la cual la dotación hallada será utilizada
por única vez, y la dotación real será menor.
4.2.2. CÁLCULO DE LOS VOLUMENES DE ALMACENAMIENTO
ALMACENAMIENTO DE AGUA DE CONSUMO DOMÉSTICO
Según el Ítem 4.2.1, la dotación total es de 80.00 m3/día, por lo que tenemos:
Vol.Ciste.A.C.D. (1) = 40.00 m3/día
Vol.Ciste.A.C.D. (2) = 40.00 m3/día
Dimensiones de la Ciste.A.C.D. (1)
Área = 20.00 m2
Altura útil = 2.00 m
Altura libre = 1.00 m
Altura de seguridad = 0.05 m
Altura Total = 3.05 m
Nivel de fondo = -12.10 m
14
Dimensiones de la Ciste.A.C.D. (2)
Área = 20.00 m2
Altura útil = 2.00 m
Altura libre = 1.00 m
Altura de seguridad = 0.05 m
Altura Total = 3.05 m
Nivel de fondo = -12.10 m
4.3. CÁLCULO DEL CUADAL Y TIEMPO DE LLENADO DE CISTERNA DE
AGUA POTABLE
Considerando:
Volumen total de cisterna (V) = 80.00 m3
Tiempo de llenado (T) = 12 horas
Caudal de llenado (Q) = V / T
= 80.00 m3 / 12 horas
= 6.67 m3 / hora = 1.85 lt/s = 29.33 gpm
4.4. SELECCIÓN DEL MEDIDOR DE LA CONEXIÓN DOMICILIARIA
En la determinación del diámetro del medidor a usarse, se considerara los
siguientes criterios:
Pérdida de carga máxima en el medidor del 50% de la carga disponible.
Presión mínima de agua en la red pública en el punto de conexión del servicio
de 15.00 m.c.a., valor que fue proporcionado por SEDAPAL.
Nivel de ingreso de agua a la cisterna respecto a la red pública de - 9.70 mt.
Presión de salida de la tubería que llena la cisterna es igual a 2.00 mt.
Del ítem anterior, el caudal de llenado es igual a 29.33 gpm.
15
Cálculo de la carga disponible (H)
H = Pr - Ps - Ht
Se precisa:
H : Carga disponible
Pr : Presión en la red
Ps : Presión de salida en la cisterna (2 m.c.a.)
Ht : Altura de red a cisterna (- 9.70mt.)
H =15.00 - 2.00 - (- 9.70) = 22.70 m.c.a.
Siendo: 20.00 psi = 14.06 m.c.a.
X psi = 22.70 m.c.a.
Entonces: X = 32.29
H = 32.29 psi
Selección del medidor
H máxima medidor = 50 % H
H máxima medidor = 50% 32.29 psi = 16.15 psi
Con el valor del caudal de llenado (Q = 29.33 gpm) y el valor de la pérdida de
carga máxima del medidor (H máxima medidor = 16.15 psi) vamos al ábaco "Pérdida
de Presión en medidor tipo disco”.
16
Gráfico N° 4.4.1 Ábaco "Pérdida de Presión en medidor tipo disco”
Del ábaco obtenemos:
Diámetro Pérdida de carga
¾” 20 psi
1" 8 psi
1½" 2 psi
Debido a que la pérdida de carga del medidor elegido debe ser menor o igual a
la pérdida de carga máxima del medidor H máxima medidor = 16.15 psi, el medidor
elegido será el de 1” con lo cual tenemos que H medidor = 8.00 psi
Siendo: 0.704 m.c.a. = 1 psi
X m.c.a. = 8 psi
Entonces: X = 5.63
H medidor = 5.63 m.c.a.
17
4.5. DIMENSIONAMIENTO DE LA ACOMETIDA DE AGUA DEL MEDIDOR A
LA CISTERNA
Del Ítem 4.4 sabemos que el medidor genera una pérdida de carga de H medidor =
5.63 m.c.a., entonces la nueva carga disponible será:
H* = H - H medidor
H* = 22.70 m.c.a. – 5.63 m.c.a. = 17.07 m.c.a.
Para poder encontrar el diámetro de la tubería de alimentación, se debe cumplir
que la pérdida de carga en esta (H**) deberá ser menor o igual a la carga
disponible (H**).
(H**) ≤ (H*)
De acuerdo al Plano I.S.A. 01, tenemos que la longitud de tubería desde el
medidor hasta la cisterna es de 40.00 mt.
Asumiendo que el diámetro de la tubería de alimentación a la cisterna es de 1”,
la pérdida de carga en esta es de 36.42 m.c.a.
Asumiendo que el diámetro de la tubería de alimentación a la cisterna es de 1¼”,
hallaremos la pérdida de carga en esta:
Longitud equivalente por accesorios:
13 codos de PVC de 90° x 1¼” = 13 x 1.309 = 17.017
05 tee de 1¼” = 5 x 2.618 = 13.09
01 válvula de compuerta de 1¼” = 0.278
01 válvula Check de 1¼” = 3.638
01 válvula flotadora de 1¼” = 5.000
Por lo que la longitud equivalente por pérdida de accesorios será:
17.017 + 13.09 + 0.278 + 3.638 + 5.000 = 39.023 m
De la fórmula de Hazen y Williams obtendremos la gradiente “S”.
18
Q = 0.2785xCxD2.63xS0.54
Donde:
Q: Caudal de llenado (m3/seg) = 0.00185 m3/seg
D: Diámetro(m) = 0.0318m (1 ¼”)
C: Coeficiente de rugosidad = 150 (PVC)
S: Pendiente - Pérdida de carga por unidad de longitud del conducto (m/m)
Por lo que: S (m/m) = 0.170
Luego:
LTL = L. de Línea de servicio + L. Equivalente por pérdidas de accesorios
LTL = 40.00 m + 39.023 m
LTL = 79.023 m
Al ser: H**= S x LTL
Tenemos que: H** = 0.170 x 79.023
H**(1¼”) = 13.46 m.c.a.
Luego de determinar la perdida de carga de la tubería de alimentación a la
cisterna para los diámetros de 1” y 1 ¼” tenemos:
Diámetro en
pulg.
(H**) en
m.c.a.
1 36.42
1¼ 13.46
Se selecciona el diámetro de 1¼”, puesto que la pérdida de carga con este
diámetro es menor a la carga disponible de 17.07 m.c.a.
19
4.6. CÁLCULO DE LA MÁXIMA DEMANDA SIMULTÁNEA DE AGUA
POTABLE (MDS)
Para determinar el caudal correspondiente a la máxima demanda simultánea
utilizaremos el método de probabilidades, también llamado Hunter, el cual está
establecido en la Norma IS.010 del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE)
- 2006.
Tabla N° 4.6.1 Unidades Hunter para aparatos de uso privado
Fuente: RNE – IS.010 Anexo N° 1
Tabla N° 4.6.2 Unidades Hunter para aparatos de uso público
Fuente: RNE – IS. 010 Anexo N° 2
Aparato sanitario
Unidades de gasto
Total Agua fría Agua
caliente
Inodoro con tanque –
descarga normal 3 3 -
Lavatorio 1 0.75 0.75
Ducha 2 1.5 1.5
Urinario con tanque 3 3 -
Lavadero Cocina 3 2 2
Punto de agua 2 2 -
Aparato sanitario
Unidades de gasto
Total Agua fría Agua
caliente
Inodoro con tanque –
descarga normal 5 5 -
Lavatorio 2 1.5 1.5
Ducha 4 3 3
Urinario con tanque 3 3 -
Lavadero Cocina 4 3 3
Punto de agua 2 2 -
20
Cabe señalar que los aparatos sanitarios: ducha, lavatorio y lavadero de cocina,
requerirán tuberías que conduzcan tuberías agua fría y agua caliente, por lo que
se considerarán para estos las cifras indicadas en la segunda y tercera columna
del Anexo N° 1 y 2 del RNE - IS.010.
Tabla N° 4.6.3 Cálculo del total de UH de agua fría
Planta Aparato Sanitario Uso Cantidad Unidades Hunter
Sub Total
3° Sótano Grifo p/limpieza Público 1 2 2
2° Sótano Grifo p/limpieza Público 1 2 2
1° Sótano
Inodoro c/tanque Público 4 5 20
Lavatorio Público 4 1.5 6
Ducha Público 4 3 12
Urinario c/tanque Público 2 3 6
Lavadero d/cocina Público 2 3 6
1° Piso
Inodoro c/tanque Público 1 5 5
Lavatorio Público 1 1.5 1.5
Lavadero d/cocina Público 7 3 21
Grifo p/limpieza Público 3 2 6
2° Piso
Inodoro c/tanque Privado 8 3 24
Lavatorio Privado 8 0.75 6
Ducha Privado 8 1.5 12
Inodoro c/tanque Público 4 5 20
Lavatorio Público 4 1.5 6
Urinario c/tanque Público 2 3 6
3° Piso
Inodoro c/tanque Privado 11 3 33
Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
4° Piso
Inodoro c/tanque Privado 11 3 33
Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
5° Piso
Inodoro c/tanque Privado 11 3 33
Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
6° Piso
Inodoro c/tanque Privado 11 3 33
Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
21
7° Piso
Inodoro c/tanque Privado 11 3 33
Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
8° Piso
Inodoro c/tanque Privado 11 3 33
Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
9° Piso
Inodoro c/tanque Privado 11 3 33
Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
10° Piso
Inodoro c/tanque Privado 11 3 33
Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
Azotea Grifo p/limpieza Público 1 2 2
TOTAL DE UNIDADES HUNTER DE AGUA FRÍA 625.5
Como se mencionó al inicio del presente informe, este proyecto contempla la
reutilización de aguas grises, por lo que las UH demandadas por los inodoros no
se considerarán ya que estos inodoros no forman parte del sistema de agua fría.
Tabla N° 4.6.4 Cálculo del total de UH de agua fría, sin considerar los inodoros
Planta Aparato Sanitario Uso Cantidad Unidades Hunter
Sub Total
3° Sótano Grifo p/limpieza Público 1 2 2
2° Sótano Grifo p/limpieza Público 1 2 2
1° Sótano
Lavatorio Público 4 1.5 6
Ducha Público 4 3 12
Urinario c/tanque Público 2 3 6
Lavadero d/cocina Público 2 3 6
1° Piso
Lavatorio Público 1 1.5 1.5
Lavadero d/cocina Público 7 3 21
Grifo p/limpieza Público 3 2 6
22
2° Piso
Lavatorio Privado 8 0.75 6
Ducha Privado 8 1.5 12
Lavatorio Público 4 1.5 6
Urinario c/tanque Público 2 3 6
3° Piso Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
4° Piso Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
5° Piso Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
6° Piso Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
7° Piso Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
8° Piso Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
9° Piso Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
10° Piso Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
Azotea Grifo p/limpieza Público 1 2 2
TOTAL DE UNIDADES HUNTER DE AGUA FRÍA SIN INODOROS 292.5
Tabla N° 4.6.5 Cálculo del total de UH de agua caliente
Planta Aparato Sanitario Uso Cantidad Unidades Hunter
Sub Total
1° Sótano
Lavatorio Público 4 1.5 6
Ducha Público 4 3 12
Lavadero d/cocina Público 2 3 6
1° Piso Lavatorio Público 1 1.5 1.5
Lavadero d/cocina Público 7 3 21
2° Piso
Lavatorio Privado 8 0.75 6
Ducha Privado 8 1.5 12
Lavatorio Público 4 1.5 6
3° Piso Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
23
4° Piso Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
5° Piso Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
6° Piso Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
7° Piso Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
8° Piso Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
9° Piso Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
10° Piso Lavatorio Privado 11 0.75 8.25
Ducha Privado 11 1.5 16.5
TOTAL DE UNIDADES HUNTER DE AGUA CALIENTE 268.5
De la Tabla N° 4.6.4 y la Tabla N° 4.6.5, obtenemos el total de unidades hunter:
292.5 UH + 268.5 UH = 561 UH.
Según la tabla del Anexo N° 3 del RNE – IS.010 Gastos probables para
aplicación del método hunter, tenemos que:
550 U.H. 5.02 lt/s
561 U.H. X
600 U.H. 5.34 lt/s
Interpolando:
X = 5.02 + (561 – 550) x (5.34 – 5.02)/(600 – 550)
X = 5.10 lt/s es el caudal correspondiente a 561 UH.
También podemos notar que al no considerar a los inodoros como parte del
sistema de agua fría, habrá un ahorro de 625.5 UH – 292.5 UH = 333 UH, si
vamos al Anexo N° 3 del RNE – IS.010 Gastos probables para aplicación del
método hunter, tenemos que:
24
320 U.H. 3.32 lt/s
333 U.H. X
340 U.H. 3.52 lt/s
Interpolando:
X = 3.32 + (333 – 320) x (3.52 – 3.32)/(340 – 320)
X = 3.45 lt/s es el caudal correspondiente a 333 UH, es decir es el caudal de
agua fría que se ahorraría al abastecer a los inodoros con aguas grises tratadas.
4.7. DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA DE BOMBEO DE AGUA FRÍA
Datos de diseño:
Máxima demanda simultanea de agua MDS= 5.10 lt/s
Consideraciones de diseño:
El caudal de bombeo corresponderá a la MDS
Se proyectará tres electrobombas, cada una de ellas para un caudal de
bombeo igual a 2.55 lt/s, dos se encontrarán en funcionamiento y la otra
operará en stand-by.
Para hallar las pérdidas de carga en las tuberías utilizaremos la fórmula de
Hazen & Williams.
Determinación del caudal de bombeo:
Caudal de bombeo para cada electrobomba: 2.55 lt/s
Diámetro de la tubería de impulsión y succión:
Determinaremos el diámetro de la tubería de impulsión según Anexo N° 05 del
RNE - IS.010
25
Tabla N° 4.7.1 Diámetros de las Tuberías de impulsión en función del gasto de bombeo
Gasto de bombeo en l/s Diámetro de la tubería de
impulsión (mm)
Hasta 0.50 20 (3/4")
Hasta 1.00 25 (1")
Hasta 1.60 32 ( 1 ¼")
Hasta 3.00 40 (1 ½")
Hasta 5.00 50 (2")
Hasta 8.00 65 (2 ½")
Fuente: RNE - IS.010 Anexo N° 5
Figura N° 4.7.1 Esquema de bombas
26
Caudal de impulsión de cada bomba: 2.55 l/s
Según la Tabla N° 4.7.1 le corresponde a cada bomba un diámetro de la tubería
de impulsión de 1 ½”, y por consiguiente el diámetro de la tubería de succión de
cada una de ellas será de 2” (el diámetro inmediato superior).
Caudal de impulsión total (dos bombas trabajando): 5.10 l/s
Según la Tabla N° 4.7.1 la tubería de impulsión será de 2 ½” y la tubería de
succión igual a 3” (el diámetro inmediato superior).
Figura N° 4.7.2 Esquema de línea de succión e impulsión
27
Cálculo de la altura dinámica total (H.D.T.)
La altura dinámica total del equipo de bombeo será igual a:
H.D.T. = Hg + Hf + Ps
Donde:
Hg: Altura geométrica entre el punto más elevado y el nivel mínimo de la
cisterna (mt)
Hf: Pérdida de carga en la tubería (mt)
Ps: Presión de salida en el punto más elevado (mt)
Calculando:
a) Altura Geométrica (Hg):
De la figura N° 4.7.2, tenemos que:
Hg = Diferencia de cotas – alt. de agua en la cisterna
Hg = 43.40 mt – 1.85 mt = 41.55 mt
b) Pérdida de carga en la tubería (Hf), utilizaremos el Plano I.S.A. 01 – Esquema
de Alimentadores.
Para la succión:
Calcularemos la longitud equivalente por accesorios, según el diámetro de
la tubería y el caudal que pasa por esta, (el caudal se determinará según el
número de unidades hunter que pase por la tubería y que está indicado en
el Plano I.S.A.01- Esquema de alimentadores).
Para el diámetro de 3", el caudal de succión será: 5.10 l/s.
Pérdida de carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Canastilla de succión de 3" 1 20.761 20.761
Codo de 3" x 90° 1 3.068 3.068
Tee de 3" 5 6.136 18.408
Válv. Compuerta de 3" 1 0.648 0.648
Longitud de tubería de 3" 1 5.600 5.600
Longitud total (m)= 60.757
28
Longitud Total = 60.757 mt.
Diámetro = 3”
Caudal = 5.10 lt/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf(succión 1) = 1.09 m
Para el diámetro de 2", el caudal de succión será: 2.55 l/s.
Pérdida de carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Válv. Compuerta de 2” 1 0.432 0.432
Reducción 1 0.648 0.648
Longitud de tubería de 3" 1 1.000 1.000
Longitud total (m)= 2.080
Longitud Total = 1.648 mt.
Diámetro = 2”
Caudal = 2.55 lt/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf(succión 2) = 0.07 m
Hf(succión total) = Hf(succión 1) +Hf(succión 2) = 1.09 mt + 0.07 mt = 1.16 mt
Para la impulsión:
Calcularemos la longitud equivalente por accesorios, según el diámetro de
la tubería y el caudal que pasa por esta, (el caudal se determinará según el
número de unidades hunter que pase por la tubería y que está indicado en
el Plano I.S.A. 01- Esquema de alimentadores).
Para el diámetro de 1 ½", tramo A – B, el caudal de impulsión será: 2.55
l/s.
Pérdida de carga:
29
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Válv. Compuerta de 1½" 1 0.328 0.328
Válv. Retención de 1 ½" 1 3.213 3.213
Codo de 1 ½" x 90° 1 1.554 1.554
Longitud de tubería de 1 ½" 1 1.750 1.750
Longitud total (m)= 6.845
Longitud Total = 6.845 mt.
Diámetro = 1 ½"
Caudal = 2.55 l/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf(impulsión 1) = 1.00mt
Para el diámetro de 2 ½", tramo B – D, el caudal de impulsión será: 5.10
l/s.
Pérdida de carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Codo de 2½" x 90° 11 2.577 28.347
Tee de 2½" 2 5.154 10.308
Reducción de 2½" a 2" 1 0.544 0.544
Longitud de tubería de 2½" 1 69.800 69.800
Longitud total (m)= 108.999
Longitud Total = 108.999 mt.
Diámetro = 2 ½"
Caudal = 5.10 l/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf(impulsión 2) = 4.75 mt
Para el diámetro de 2", tramo D – E (Ver Plano I.S.A. – 01), el número
de unidades hunter es 361.5 UH, utilizaremos el Anexo N° 03 del RNE -
IS.010 para hallar el caudal de impulsión que pasa por este tramo:
340 U.H. 3.52lt/s
30
361.5 U.H. X
380 U.H. 3.67 lt/s
Interpolando:
X = 3.52 + (361.5 – 340) x (3.67 – 3.52)/(380 – 340)
X = 3.60lt/s
Pérdida de Carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Tee de 2" 1 4.091 4.091
Longitud de tubería de 2" 1 6.700 6.700
Longitud total (m)= 10.791
Longitud Total = 10.791mt.
Diámetro = 2"
Caudal = 3.60 lt/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf(impulsión 3) = 0.73 m
Para el diámetro de 2", tramo E – F (Ver Plano I.S.A. – 01), el número
de unidades hunter es 309 UH, utilizaremos el Anexo N° 03 del RNE -
IS.010 para hallar el caudal de impulsión que pasa por este tramo:
300 U.H. 3.32 lt/s
309 U.H. X
320 U.H. 3.37 lt/s
Interpolando:
X = 3.32 + (309 – 300) x (3.37 – 3.32)/(320 – 300)
X = 3.34 lt/s
Pérdida de Carga:
31
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Tee de 2" 1 4.091 4.091
Longitud de tubería de 2" 1 0.700 0.700
Longitud total (m)= 4.791
Longitud Total = 4.791 mt.
Diámetro = 2"
Caudal = 3.34 lt/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf(impulsión 4) = 0.28 m
Para el diámetro de 2", tramo F – G (Ver Plano I.S.A. – 01), el número
de unidades hunter es 268.5 UH, utilizaremos el Anexo N° 03 del RNE -
IS.010 para hallar el caudal de impulsión que pasa por este tramo:
260 U.H. 2.91 lt/s
268.5 U.H. X
270 U.H. 2.99 lt/s
Interpolando:
X = 2.91 + (268.5 – 260) x (2.99 – 2.91)/(270 – 260)
X = 2.97 lt/s
Pérdida de Carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Válv. Compuerta de 2" 1 0.432 0.432
Codo de 2" x 90° 4 2.045 8.180
Longitud de tubería de 2" 1 6.900 6.900
Longitud total (m)= 15.512
Longitud Total = 15.512 mt.
Diámetro = 2"
32
Caudal = 2.97 lt/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf(impulsión 5) = 0.74 m
De los cuadros anteriores, hallaremos la pérdida de carga en la tubería de
impulsión:
Hf(impulsión total) = Hf(impul.1) + Hf(impul.2) + Hf(impul.3) + Hf(impul.4)+ Hf(impul.5)
Hf(impulsión total) = 1.00 m + 4.75 m + 0.73 m + 0.28 m + 0.74 m
Hf(impulsión total) = 7.50 m
Por lo tanto, al ser: Hf = Hf(succión) + Hf(impulsión)
Hf = 1.16 m + 7.50 m = 8.66 m
Entonces la pérdida de carga en la tubería será de 8.66m
c) Presión de salida (Ps), la presión de salida se dará en el punto
hidráulicamente más alejado, según el isométrico del Plano I.S.A. 01 este se
presenta en la entrada de agua fría al calentador, la presión de entrada de
agua fría a este, debe ser tal que luego de pasar por el tanque de
almacenamiento de agua caliente satisfaga la presión mínima de 2 m.c.a. en
el aparato sanitario menos favorecido hidráulicamente.
Figura N° 4.7.3 Esquema del calentador al punto menos favorecido hidráulicamente
33
De la figura anterior y del Plano I.S.A. 2 se hallará la perdida de carga desde
la salida de agua caliente del calentador (Pto. 1) hasta el punto menos
favorecido hidráulicamente (Du).
c.1) Altura Geométrica (Hg):
Cota de la tubería más elevada = 31.50 mt
Altura de agua en el punto Du = 29.80 mt
Por lo que, la altura geométrica será de: 31.50 -29.80 = - 1.70mt
c.2) Pérdida de carga en la tubería (Hf), utilizaremos el Plano I.S.A. 02 –
Esquema de Alimentadores.
Para el diámetro de 2", tramo 2 – 3 (Ver Plano I.S.A. – 02), el número
de unidades hunter es 268.5 UH, utilizaremos el Anexo N° 03 del
RNE - IS.010 para hallar el caudal de impulsión que pasa por este
tramo:
260 U.H. 2.91 lt/s
268.5 U.H. X
270 U.H. 2.99 lt/s
Interpolando:
X = 2.91 + (268.5 – 260) x (2.99 – 2.91)/(270 – 260)
X = 2.97 lt/s
Pérdida de Carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Tee de 2" 2 4.091 8.182
Codo de 2" x 90° 2 2.045 4.090
Válv. Compuerta de 2" 2 0.432 0.864
Longitud de tubería de 2" 1 2.00 2.000
Longitud total (m)= 15.136
34
Longitud Total = 15.136 mt.
Diámetro = 2"
Caudal = 2.97 lt/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf1= 0.72 m
Para el diámetro de 2", tramo A” – C” (Ver Plano I.S.A. – 02), el
número de unidades hunter es 268.50 UH (2.97 lt/s)
Pérdida de Carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Tee de 2" 2 4.091 4.091
Codo de 2" x 90° 3 2.045 6.135
Válv. Compuerta de 2" 1 0.432 0.432
Longitud de tubería de 2" 1 7.000 7.000
Longitud total (m)= 21.749
Longitud Total = 21.749 mt.
Diámetro = 2"
Caudal = 2.97 lt/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf2= 1.03 m
Para el diámetro de 2", tramo C” – E” (Ver Plano I.S.A. – 02), el
número de unidades hunter es 228.00 UH, utilizaremos el Anexo N°
03 del RNE - IS.010para hallar el caudal de impulsión que pasa por
este tramo:
220 U.H. 2.60 lt/s
228 U.H. X
230 U.H. 2.65 lt/s
Interpolando:
X = 2.60 + (228 – 220) x (2.65 – 2.60)/(230 – 220)
35
X = 2.64 lt/s
Pérdida de Carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Tee de 2" 1 4.091 4.091
Longitud de tubería de 2" 1 2.00 2.000
Longitud total (m)= 6.091
Longitud Total = 6.091 mt.
Diámetro = 2"
Caudal = 2.64 lt/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf3= 0.23 m
Para el diámetro de 2", tramo E” – G” (Ver Plano I.S.A. – 02), el
número de unidades hunter es 181.5 UH, utilizaremos el Anexo N° 03
del RNE - IS.010para hallar el caudal de impulsión que pasa por este
tramo:
180 U.H. 2.29 lt/s
181.5 U.H. X
190 U.H. 2.37 lt/s
Interpolando:
X = 2.29 + (181.5 – 180) x (2.37 – 2.29)/(190 – 180)
X = 2.30 lt/s
Pérdida de Carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Tee de 2" 1 4.091 4.091
Longitud de tubería de 2" 1 13.30 13.30
Longitud total (m)= 17.391
36
Longitud Total = 17.391 mt.
Diámetro = 2"
Caudal = 2.30 lt/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf4= 0.51 m
Para el diámetro de 1½", tramo G” – K” (Ver Plano I.S.A. – 02), el
número de unidades hunter es 127.5 UH, utilizaremos el Anexo N° 03
del RNE - IS.010 para hallar el caudal de impulsión que pasa por
este tramo:
120 U.H. 1.83 lt/s
127.5 U.H. X
130 U.H. 1.91 lt/s
Interpolando:
X = 1.83 + (130 – 127.5) x (1.91 – 1.83)/(130 – 120)
X = 1.89 lt/s
Pérdida de Carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Tee de 1½" 1 3.109 3.109
Longitud de tubería de 1½" 1 2.00 2.450
Longitud total (m)= 5.559
Longitud Total = 5.559 mt.
Diámetro = 1½"
Caudal = 1.89 lt/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf5= 0.46 m
Para el diámetro de 1 ¼", tramo K” – L”-1 (Ver Plano I.S.A. – 02), el
número de unidades hunter es 40.5 UH, utilizaremos el Anexo N° 03
37
del RNE - IS.010 para hallar el caudal de impulsión que pasa por
este tramo:
40 U.H. 0.91 lt/s
40.5 U.H. X
42 U.H. 0.95 lt/s
Interpolando:
X = 0.91 + (40.5 – 40) x (0.95 – 0.91)/(42 – 40)
X = 0.92 lt/s
Pérdida de Carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Tee de 1¼” 1 2.618 2.618
Codo de 1 ¼” x 90° 2 1.309 2.618
Válv. Compuerta de 1 ¼” 1 0.278 0.278
Longitud de tubería de 1 ¼” 1 9.50 9.500
Longitud total (m)= 15.014
Longitud Total = 15.014 mt.
Diámetro = 1 ¼"
Caudal = 0.92 lt/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf6= 0.80 m
Para el diámetro de ½", tramo L”-1 - Du (Ver Plano I.S.A. – 02), el
número de unidades hunter es 3.5 UH, utilizaremos el Anexo N° 03
del RNE - IS.010 para hallar el caudal de impulsión que pasa por
este tramo:
3 U.H. 0.12 lt/s
3.5 U.H. X
4 U.H. 0.16 lt/s
38
Interpolando:
X = 0.12 + (3.5 – 3) x (0.16 – 0.12)/(4 – 3)
X = 0.14 lt/s
Pérdida de Carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Tee de ½" 1 1.064 2.128
Codo de ½" x 90° 2 0.739 3.695
Válv. Compuerta de ½" 1 0.112 0.112
Longitud de tubería de ½" 1 5.800 5.800
Longitud total (m)= 11.735
Longitud Total = 11.735 mt.
Diámetro = ½
Caudal = 0.14 lt/s
C(Hazen y Williams) = 150 (PVC)
Por Hazen y Williams: Hf7= 1.46 m
De los cuadros anteriores, hallaremos la pérdida de carga en la tubería:
Hf= Hf1+ Hf2 + Hf3 + Hf4 + Hf5 + Hf6 + Hf7
Hf = 0.72 m + 1.03 m + 0.23 m + 0.51 m + 0.46 m + 0.80 m + 1.46 m
Hf = 5.22 m
Entonces la pérdida de carga en la tubería será desde la salida del
calentador (Pto. 2), hasta el punto hidráulicamente más desfavorable
(Du) será: 5.22 m
La presión mínima requerida en el Pto.2 será igual a:
P = Hg + Hf + Ps
P = -1.70 + 5.22 + 2.00 = 5.52 m
39
Considerando la presión a la salida del calentador igual a la presión de
entrada al calentador, tendremos que la presión requerida en el Pto. 1 será
igual a 5.52 m, entonces:
La altura dinámica total del equipo de bombeo será igual a:
H.D.T. = Hg + Hf + Ps
H.D.T. = 41.55 + 8.66 + 5.52
H.D.T. = 55.73 m
Por lo que las características de la bomba a seleccionar serán las siguientes:
Qb = 5.10 lps
HDT = 55.73 m 56.00 m
e = 70% (Asumido)
Con estos datos procedemos a calcular la Potencia hidráulica estimada para
cada electrobomba, aplicando la siguiente expresión:
Potencia Hidráulica (Ph)= e
HDTQb
75
Potencia Hidráulica (Ph)= HP44.570.075
00.561.5
Entonces:
Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x Ph)
Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x 5.44)
Pot. Motor c/. Electrobomba = 6.8 HP 7.0 HP
Las características de la alternativa de elección de equipo de bombeo serán:
Caudal: 5.10 lps,
HDT: 56.00
Potencia: 7.0 HP
Diámetro de impulsión: 2 ½”
Diámetro de succión: 3”
40
CAPÍTULO V
SISTEMA DE AGUA CALIENTE
5.1. GENERALIDADES
El abastecimiento de agua caliente al Hotel Ibis Reducto será a través de un
sistema que estará conformado por:
Una tubería de alimentación de agua fría a los calentadores.
Dos calentadores de una capacidad cada uno de 500 galones/hora, se
ubicarán en la azotea.
Dos tanques de almacenamiento, de una capacidad cada uno de 700
galones, se ubicarán en la azotea.
5.2. CÁLCULO DE LA MÁXIMA DEMANDA SIMULTÁNEA DE AGUA
CALIENTE
Basándonos en la Tabla N° 4.6.5, el número de U.H. de agua caliente será de
268.50 U.H.
Según tabla del Anexo N° 03 del R.N.E. I.S.010:
260 U.H. 2.91 lt/s
268.50 U.H. X
270 U.H. 2.99 lt/s
Interpolando:
X = 2.91 + (268.5 – 260) x (2.91 – 2.99)/(270 – 260)
X = 2.97 lt/s
41
Por lo que luego de interpolar, el caudal correspondiente a 268.50 U.H. es de
2.97 l/s, el cual es la máxima demanda simultánea de agua caliente que se daría
en el hotel.
5.3. CÁLCULO DE LA DOTACIÓN DE AGUA CALIENTE
Según el Reglamento Nacional de Edificaciones Norma IS.010, la dotación del
edificio es la siguiente:
Los dormitorios o habitaciones del hotel deberán tener una dotación de
agua de 150 litros por dormitorio, esto según el ítem 3.2 Dotaciones, sub
ítem (b) del RNE - IS.010.
El comedor, deberá tener una dotación de agua de 12 litros por m2, esto
según el ítem 3.2.Dotaciones, sub ítem (c) del RNE - IS.010.
La lavandería deberá tener una dotación de agua de 5.00 litros por
Kilogramo de ropa a lavar.
SÓTANO 1
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Lavandería 384 Kg 5.00 l/Kg/día 1920 l/día
DEMANDA TOTAL SÓTANO 1 1,920.00 (l/día)
PISO 1
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Comedor 110 m² 12.00 l/m²/día 1320 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 1 1,320.00 (l/día)
PISO 2
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Dormitorios 8.00 un 150.00 l/día 1200 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 2 1,200.00 (l/día)
PISO 3
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Dormitorios 11.00 un 150.00 l/día 1650 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 3 1,650.00 (l/día)
PISO 4
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Dormitorios 11.00 un 150.00 l/día 1650 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 4 1,650.00 (l/día)
42
PISO 5
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Dormitorios 11.00 un 150.00 l/día 1650 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 5 1,650.00 (l/día)
PISO 6
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Dormitorios 11.00 un 150.00 l/día 1650 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 6 1,650.00 (l/día)
PISO 7
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Dormitorios 11.00 un 150.00 l/día 1650 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 7 1,650.00 (l/día)
PISO 8
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Dormitorios 11.00 un 150.00 l/día 1650 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 8 1,650.00 (l/día)
PISO 9
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Dormitorios 11.00 un 150.00 l/día 1650 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 9 1,650.00 (l/día)
PISO 10
Ambiente: Área útil Dotación Demanda
Dormitorios 11.00 un 150.00 l/día 1650 l/día
DEMANDA TOTAL PISO 10 1,650.00 (l/día)
DOTACIÓN DIARIA 17,640 (l/día)
La dotación de agua caliente diaria del proyecto será de 17.64 m3.
5.4. CÁLCULO DE VOLÚMENES DE EQUIPOS DE PRODUCCIÓN DE AGUA
CALIENTE
Para determinar los volúmenes de los equipos de producción de agua caliente
nos basaremos en el Ítem 3.4 del RNE - IS.010.
43
Entonces:
Tanque de almacenamiento: 17.64 x 1000 / 7 = 2,520.00 L = 665.72 galones,
por lo que se proyectará 2 tanques de 700 galones, uno se encontrará en
funcionamiento y otro que operará en stand-by.
Capacidad del calentador: 17.64 x 1000 / 10 = 2,887 L/H = 466.00
galones/hora, por lo que se proyectará 2 calentadores de 500 galones/hora,
uno se encontrará en funcionamiento y otro que operará en stand-by.
5.5. TRAZADO Y CÁLCULO DEL SISTEMA DE AGUA CALIENTE
Como se puede apreciar en el Plano I.S.A. 02, la distribución del agua caliente
constará de una tubería de 2” de diámetro que saldrá del tanque de
almacenamiento y llevará el agua caliente hasta los 06 alimentadores, los cuales
abastecerán a todos los aparatos sanitarios del hotel. A continuación se mostrará
un cuadro en donde se puede apreciar el cálculo de las U.H. de cada
alimentador, en cada piso del hotel.
Tipo de
edificio
Capacidad del tanque
de almacenamiento
en relación con la
dotación diaria en
litros
Capacidad horaria del
equipo de producción de
agua caliente, en relación
con la dotación diaria en
litros
Hoteles 1/7 1/10
44
CAPÍTULO VI
SISTEMA DE AGUAS GRISES
6.1. GENERALIDADES
a. Como se ha mencionado, sólo los desagües provenientes de duchas y
lavatorios (aguas grises) serán tratados para ser reutilizados en el
abastecimiento de los inodoros del hotel.
b. La red de desagües (aguas grises) es independiente a la red de desagües
normales de inodoros y sumideros.
c. El sistema de tratamiento contará con un tanque de recolección que tiene
previamente una trampa de grasas, espumas y arena, trampas para pelos,
dos bombas de recirculación, dos filtros multimedia, dos filtros de carbón.
d. El sistema de tratamiento tiene un alimentador de agua fría para el
retrolavado de filtros, del tanque de almacenamiento y de la trampa de
grasas.
6.2. CÁLCULO DEL CAUDAL MÁXIMO DE LLEGADA
El caudal máximo de llegada se producirá cuando todos los lavatorios y duchas
funcionen a la vez.
Aparato sanitario U.D. Cantidad Total de U.H.
Lavatorio privado 1 96 96
Ducha privada 2 96 192
288
45
Según el Anexo N° 03 del RNE – IS.010:
280 U.H. 3.07 l/s
288 U.H. X
290 U.H. 3.15 l/s
Interpolando:
X = 3.07 + (288 – 280) x (3.15 – 3.07)/(290 – 280)
X = 3.13 lt/s
Luego de interpolar, el caudal correspondiente a 288 U.H. es de 3.13 l/s, este
valor es el máximo caudal que llegará a la cámara de paso.
6.3. CÁLCULO DEL VOLUMEN DE TRAMPA DE GRASA
Las características de las aguas grises provenientes de las duchas y lavatorios
son propias de cada edificación o establecimiento, sin embargo a fin de calcular
el volumen de la trampa de grasa, se considerará los siguientes valores que se
han determinado en otros proyectos similares al presente:
Caudal de llegada 3.13 l/s
Concentración de grasa (Cgr): 100 mg/lt
Concentración de sólidos sediméntales (Cs): 8.00 ml/lt/hr
Periodo de retención (Tr): 3 min = 180 seg.
Tiempo de operación (To): 8.0 horas/día
Periodo de limpieza (Tl): 7dias
Densidad de grasa (Dgr): 0.5 gr/cm3
Operando:
- Volumen del líquido: Q x Tr
V = 3.13lt/s x 180seg. = 563.4lt
46
- Masa de grasas: Mgr = Cgr x Q x To x Tl
100 mg/lt x 3.13 lt/s x 8 hr/día x 7 días = 63.10 Kg
- Volumen de grasas: Vgr= Mgr / Dgr
63.10 kg / 0.5 kg/lt = 126.20 lt
- Volumen de solidos: Vs = Cs x Q x To x Tl
8.00 ml/lt/hr x 3.13lt/s x 8hr/día x 7 días = 5048.06 lt
- Volumen de trampa de grasa: Vliq + Vgr + Vs = 563.4 + 126.20 + 5048.06
= 5737.67lt = 5.73 m3
Se considerará un volumen de 6.00 m3
- Dimensiones de la trampa de grasa:
Ancho: 1.50 m
Largo: 2.50 m
Altura: 1.60 m
6.4. CÁLCULO DEL VOLUMEN DE LA CÁMARA DE PASO
La cámara de paso servirá para almacenar el agua proveniente de la trampa de
grasa antes de pasar por los filtros de carbono y filtros de multimedia.
Considerando un tiempo de retención en la cámara de paso de 20 minutos:
Q = 3.13 l/s
Tiempo de retención = 20 min. = 120 seg.
Volumen = 3.13 l/s x 120 seg.= 3.756 m3
A efectos de diseño se considerará un volumen de 4.00 m3 para la cámara de
paso, con las siguientes características:
47
Ancho: 1.20 m
Largo: 2.50 m
Altura: 1.35 m
6.5. CÁLCULO DEL VOLUMEN DE CISTERNA DE AGUA TRATADA
Se considera que la dotación de inodoro por habitación requerida será de 80
lt/día. Entonces, al estar considerando que el agua tratada solo abastecerá a los
inodoros, tenemos que:
Volumen de cisterna = 80 lt/día x 115 = 9,200.00 lt = 9.2 m3, a efectos de diseño
se considerará un volumen de 10.00 m3.
Ancho: 1.80 m
Largo: 3.20 m
Altura: 1.60 m
6.6. CÁLCULO DEL EQUIPO DE BOMBEO DE LA CÁMARA DE PASO A LA
CISTERNA DE AGUA TRATADA
Se realizarán las siguientes consideraciones:
Caudal de bombeo igual a 1.25 el caudal de llenado de la cámara de paso
Por cada filtro, se considerará una pérdida de carga de 4 m.c.a.
Presión de llegada a cisterna de agua tratada 2 m.c.a.
Cálculo del diámetro de impulsión
Del ítem 6.2. tenemos que el caudal de llegada a la cámara de paso es igual a
3.13 l/s, entonces el caudal de bombeo será igual a 1.25 x 3.13 = 3.91 l/s.
Considerando la Tabla N° 4.7.1 para un caudal de 3.91 l/s le corresponde un
diámetro de impulsión de 2" y un diámetro de succión de 2 ½”, para cada bomba
proyectada.
48
Cálculo de la altura dinámica total (H.D.T.)
La altura dinámica total del equipo de bombeo será igual a:
H.D.T. = Hg + Hf + Ps
Donde:
Hg: Altura geométrica entre el punto de llegada a la cisterna de agua
tratada y el nivel de la cámara de paso.
Hf: Pérdida de carga en la tubería de succión de la electrobomba (mt)
Ps: Presión de salida en el punto más elevado (mt)
Figura N° 6.5.1 Esquema de bombeo de agua reusada
|
49
Figura N° 6.5.2 Esquema de bombeo de agua reusada
Altura Geométrica (Hg):
Hg = Diferencia de cotas – alt. de agua en la cisterna
Hg = 1.80 mt – 1.35 mt = 0.45 mt
Pérdida de carga en la tubería (Hf), utilizaremos el Plano I.S.A.R. 02 y el
esquema de la figura N° 6.5.1.
Para la succión:
Calcularemos la longitud equivalente por accesorios:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Canastilla de succión de 2 ½" 1 17.440 17.440
Codo de 2 ½" x 90° 1 2.577 2.577
Válv. Compuerta de 2 ½" 1 0.544 0.544
Longitud de tubería de 2 ½" 1 1.000 1.000
Longitud total (m)= 21.561
Longitud Total = 21.561 mt.
Diámetro = 2 ½”
Caudal = 3.91 lt/s
50
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf(succión) = 0.57 m
Para la impulsión:
Calcularemos la longitud equivalente por accesorios, según el diámetro de la
tubería y el caudal que pasa por esta.
Para el diámetro de 2", tramo B – C, el caudal de impulsión será: 3.91 l/s.
Pérdida de carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Válv. Compuerta de 2" 2 0.432 0.864
Válv. Retención de 2" 1 4.227 4.227
Codo de 2" x 90° 2 2.045 4.090
Tee de 2" 2 4.091 8.128
Longitud de tubería de 2" 1 4.000 4.000
Longitud total (m)= 21.363
Longitud Total = 21.363 mt.
Diámetro = 2”
Caudal = 3.91 lt/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf1= 0.57 m
Para el diámetro de 2", tramo C – D, el caudal de impulsión será: 3.91 l/s.
Pérdida de carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Válv. Compuerta de 2" 2 0.544 1.088
Codo de 2" x 90° 1 2.045 2.045
Tee de 2" 2 4.091 8.182
Longitud de tubería de 2" 1 2.400 2.400
Longitud total (m)= 10.582
Longitud Total = 10.582 mt.
51
Diámetro = 2”
Caudal = 3.91 lt/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf2= 0.83 m
Para el diámetro de 2", tramo D – E, el caudal de impulsión será: 3.91 l/s.
Pérdida de carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Válv. Compuerta de 2" 3 0.544 1.632
Codo de 2" x 90° 2 2.045 5.154
Tee de 2" 1 4.091 4.091
Longitud de tubería de 2" 1 9.650 9.650
Longitud total (m)= 13.741
Longitud Total = 13.741mt.
Diámetro = 2”
Caudal = 3.91lt/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf3= 1.08 m
De los cuadros anteriores, hallaremos la pérdida de carga en la tubería:
Hf(impulsión) = Hf1+ Hf2 + Hf3 + 4 x (Pérdida de cada filtro)
Hf(impulsión) = 0.57 m + 0.83 m + 1.08 m + 4 x 4 m
Hf(impulsión) = 0.57 m + 0.83 m + 1.08 m + 4 x 4 m
Hf(impulsión) = 18.48 m
Hf = Hf (succión) + Hf(impulsión)
Hf = 0.57 m+ 18.48 m
Hf = 19.05 m
Entonces la pérdida de carga en la tubería será de 19.05 m
Presión de salida (Ps): 2.00 m
52
La altura dinámica total del equipo de bombeo será igual a:
H.D.T. = Hg + Hf + Ps
H.D.T. = 0.45 + 19.05 + 2.00
H.D.T. = 21.50 m 22.00 m
Por lo que las características de la bomba a seleccionar serán las siguientes:
Qb = 3.91 lps
HDT = 22.00 m
e = 70% (Asumido)
Con estos datos procedemos a calcular la Potencia hidráulica estimada para
cada electrobomba, aplicando la siguiente expresión:
Potencia Hidráulica (Ph)= e
HDTQb
75
Potencia Hidráulica (Ph)= HP64.170.075
00.2291.3
Entonces:
Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x Ph)
Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x 1.64)
Pot. Motor c/. Electrobomba = 2.05 HP <> 2.50 HP
Las características de la alternativa de elección de equipo de bombeo serán:
Caudal: 3.91 lps,
HDT: 22.00
Potencia: 2.50 HP
Diámetro de impulsión: 2”
Diámetro de succión: 2 ½”
53
6.7. CÁLCULO DE LA MÁXIMA DEMANDA SIMULTÁNEA
Como se menciono en el ítem 4.6 cálculo de la máxima demanda simultanea de
agua potable, el caudal correspondiente a los inodoros será de 3.45 lt/s.
6.8. CÁLCULO DE LA ALTURA DINÁMICA TOTAL (H.D.T.)
Diámetro de la tubería de impulsión y succión:
Determinaremos el diámetro de la tubería de impulsión según Anexo N° 05 del
RNE - IS.010, de la Tabla N° 4.7.1. tenemos que a un caudal de 3.45 l/s le
corresponde un diámetro de impulsión de 2” y por consiguiente, el diámetro de
succión será de 2 ½” (el inmediato superior).
Figura N° 6.8.1 Esquema de bombas de agua gris
54
Figura N° 6.8.2 Esquema de línea de succión e impulsión
Cálculo de la altura dinámica total (H.D.T.)
La altura dinámica total del equipo de bombeo será igual a:
H.D.T. = Hg + Hf + Ps
Donde:
Hg: Altura geométrica entre el punto más elevado y el nivel mínimo de la
cisterna (mt)
Hf: Pérdida de carga en la tubería de succión de la electrobomba (mt)
Ps: Presión de salida en el punto más elevado (mt)
55
Calculando:
a) Altura Geométrica (Hg):
Hg = Diferencia de cotas – alt. de agua en la cisterna
Hg = 43.10 mt – 1.60 mt = 41.50 mt
b) Pérdida de carga en la tubería (Hf), utilizaremos el Plano I.S.A.R. 01 –
Esquema de Alimentadores e Isométrico
Para la succión:
Calcularemos la longitud equivalente por accesorios, según el diámetro de
la tubería y el caudal que pasa por esta, (el caudal se determinará según el
número de unidades hunter que pase por la tubería y que está indicado en
el Plano I.S.A. 01- Esquema de alimentadores).
Para el diámetro de 2 ½", el caudal de succión será: 3.45 l/s.
Pérdida de carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Canastilla de succión de 2 ½ " 1 17.440 17.440
Codo de 2 ½ " x 90° 1 2.577 2.577
Tee de 2 ½ " 2 5.154 10.308
Válv. Compuerta de 2 ½ " 1 0.544 0.544
Longitud de tubería de 2 ½ " 1 1.200 1.200
Longitud total (m)= 32.069
Longitud Total = 32.069 mt.
Diámetro = 2 ½”
Caudal = 3.45 lt/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf(succión) = 0.57 m
56
Para la impulsión:
Calcularemos la longitud equivalente por accesorios, según el diámetro de
la tubería y el caudal que pasa por esta, (el caudal se determinará según el
número de unidades hunter que pase por la tubería y que está indicado en
el Plano I.S.A.R. 01- Esquema de alimentadores).
Para el diámetro de 1 ½", tramo A – B, el caudal de impulsión será: 3.13
l/s.
Pérdida de carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Válv. Compuerta de 2" 1 0.328 0.432
Válv. Retención de 2" 1 3.213 4.227
Codo de 2" x 90° 1 1.554 2.045
Longitud de tubería de 2" 1 1.630 1.630
Longitud total (m)= 8.334
Longitud Total = 8.334 mt.
Diámetro = 2"
Caudal = 3.45 l/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf(impulsión 1) = 1.77 mt
Para el diámetro de 2", tramo C – D (Ver Plano I.S.A.R. – 01), el número
de unidades hunter es 180 UH, y según el Anexo N° 03 del R.N.E. -
I.S.010le corresponde un caudal de 2.29 l/s.
Pérdida de carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Teede2" 1 4.091 4.091
Longitud de tubería de 2" 1 7.400 7.400
Longitud total (m)= 11.491
Longitud Total = 11.491 mt.
Diámetro = 2"
Caudal = 2.29 l/s
57
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf(impulsión 2) = 0.11 mt
Para el diámetro de 2", tramo D – E (Ver Plano I.S.A.R. – 01), el número
de unidades hunter es 108 UH, utilizaremos el Anexo N° 03 del RNE -
IS.010 para hallar el caudal de impulsión que pasa por este tramo:
100 U.H. 1.67 lt/s
108 U.H. X
110 U.H. 1.75 lt/s
Interpolando:
X = 1.67 + (108 – 100) x (1.75 – 1.67)/(110 – 100)
X = 1.73 lt/s
Pérdida de Carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Tee de 2" 1 4.091 4.091
Reducción de 2" a 1 ½” 1 0.432 0.432
Longitud de tubería de 2" 1 2.400 2.400
Longitud total (m)= 6.923
Longitud Total = 6.923 mt.
Diámetro = 2"
Caudal = 1.73 lt/s
C(Hazen y Williams) =140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf(impulsión 3) = 0.120 m
Para el diámetro de 1 ½", tramo E – F1 (Ver Plano I.S.A.R. – 01), el
número de unidades hunter es 54 UH, utilizaremos el Anexo N° 03 del
RNE - IS.010 para hallar el caudal de impulsión que pasa por este
tramo:
50 U.H. 1.13 lt/s
58
54 U.H. X
55 U.H. 1.19 lt/s
Interpolando:
X = 1.13 + (54 – 50) x (1.19 – 1.13)/(55 – 50)
X = 1.18 lt/s
Pérdida de Carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Válv. Compuerta de 1 ½” 1 0.328 0.328
Codo de 1 ½” x 90° 2 1.554 3.108
Tee de 1 ½" 1 3.109 6.218
Reducción de 1 ½” a ½” 1 0.725 0.725
Longitud de tubería de 1 ½” 1 10.150 10.150
Longitud total (m)= 20.529
Longitud Total = 20.529 mt.
Diámetro = 1 ½"
Caudal = 1.18lt/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf(impulsión 4) = 0.72 m
Para el diámetro de ½", tramo F1 – Wc” (Ver Plano I.S.A.R. – 01), el
número de unidades hunter es 3 UH, según el Anexo N° 03 del RNE -
IS.010le corresponde un caudal de impulsión de 0.12 l/s.
Pérdida de Carga:
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Válv. Compuerta de 2" 1 0.112 0.112
Codo de ½" x 90° 1 0.532 0.532
Codo de 2" x 90° 1 1.064 1.064
Longitud de tubería de 2" 1 1.200 1.200
Longitud total (m)= 2.908
59
Longitud Total = 2.908 mt.
Diámetro = ½"
Caudal = 0.12 lt/s
C(Hazen y Williams) = 150 (PVC)
Por Hazen y Williams: Hf(impulsión 5) = 0.27 m
De los cuadros anteriores, hallaremos la pérdida de carga en la tubería de
impulsión:
Hf(impulsión total) =Hf(impulsión 1) +Hf(impulsión 2)+Hf(impulsión 3)+Hf(impulsión 4)+Hf(impulsión 5)
Hf(impulsión total) = 1.77 m + 0.11 m + 0.12 m + 0.72 m + 0.27 m
Hf(impulsión total) = 2.99 m
Por lo tanto, al ser: Hf = Hf(succión) + Hf(impulsión)
Hf = 0.57 m + 2.99 m = 8.66 m
Entonces la pérdida de carga en la tubería será de 3.56 m
Presión de salida (Ps): 2.00 m
La altura dinámica total del equipo de bombeo será igual a:
H.D.T. = Hg + Hf + Ps
H.D.T. = 41.50 + 3.56 + 2.00
H.D.T. = 47.06 m 48.00 m
Por lo que las características de la bomba a seleccionar serán las siguientes:
Qb = 3.13 lps
HDT = 48.00 m
e = 70% (Asumido)
Con estos datos procedemos a calcular la Potencia hidráulica estimada para
cada electrobomba, aplicando la siguiente expresión:
60
Potencia Hidráulica (Ph)= e
HDTQb
75
Potencia Hidráulica (Ph)= HP86.270.075
00.4813.3
Entonces:
Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x Ph)
Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x 2.86)
Pot. Motor c/. Electrobomba = 3.57 HP <>4 HP
Las características de la alternativa de elección de equipo de bombeo serán:
Caudal: 3.13 lps,
HDT: 48.00
Potencia: 4 HP
Diámetro de impulsión: 2”
Diámetro de succión: 2 ½”
6.9. TRAZADO Y CÁLCULO DEL SISTEMA DE AGUA REUSADA
Como se puede apreciar en el Plano I.S.A.R. 01 la distribución del agua
reciclada constará de una tubería de impulsión de 2” de diámetro la cual llegará
hasta el último piso, para llevar el agua hasta 06 alimentadores de agua
reciclada, los cuales abastecerán a los inodoros de las habitaciones del hotel.
A continuación se mostrará un cuadro en donde se puede apreciar el cálculo de
las U.H. de cada alimentador:
61
6.10. CÁLCULO DE LOS FILTROS UTILIZADOS
Para el tratamiento de las aguas grises se utilizará los filtros multimedia y de
carbono activado con las siguientes características que escogeremos:
Filtro de carbono activado capacidad de: 6 gpm/pie2
Filtro multimedia capacidad de: 8 gpm/pie2
Siendo el caudal que recorrerá los filtros el de: 3.91 l/s <> 75.48 gpm
Área del filtro de carbono: 75.48 gpm / (6gpm/ pie2) = 12.58 pie2
Considerando dos filtros de carbono, cada filtro deberá tener un área de filtrado
de 6.29pie2, por lo que cada filtro tendrá un diámetro de 2.83 pies es decir
33.95”, comercialmente se elegirá el filtro de 35” de diámetro.
Área del filtro de carbono: 75.48 gpm / (8gpm/ pie2) = 9.44 pie2
Considerando dos filtros de carbono, cada filtro deberá tener un área de filtrado
de 4.72 pie2, por lo que cada filtro tendrá un diámetro de 2.45 pies es decir
29.40”, comercialmente se elegirá el filtro de 30” de diámetro.
62
CAPÍTULO VII
SISTEMA DE EVACUACIÓN DE DESAGÜES Y VENTILACIÓN
7.1. GENERALIDADES
Para evacuar las aguas residuales de la edificación se ha previsto dos sistemas,
uno por gravedad, otro por impulsión con cámara de bombeo, los cuales
conducen las aguas residuales a una caja de registro para posteriormente ser
eliminadas a la red pública.
Se han establecido los puntos desagüe de acuerdo a la distribución de aparatos
fijados en arquitectura, con el dimensionamiento de tuberías y accesorios
adecuados según lo estipulado por el Reglamento Nacional de Edificaciones.
Se ha diseñado un Sistema de Ventilación con tuberías y accesorios empotrados
en paredes y recolectadas en montantes a ubicarse en ductos, de tal forma que
se obtenga una máxima eficiencia en todos los puntos que requieran ser
ventilados, a fin de evitar la ruptura de sellos de agua, alzas de presión y la
presencia de malos olores, estas montantes son paralelas a las montantes de
desagüe y van conectadas a estas.
Para el rebose de las cisternas y el drenaje del Cuarto de bombas, se ha
proyectado un pozo sumidero de1.50 m3 con 2 electrobombas sumergibles del
tipo inatorable, para los drenajes de los sótanos se ha proyectado una cámara
de bombeo de drenaje de 1.00 m3 con 2 electrobombas sumergibles del tipo
inatorable, las cuales evacuarán las aguas que se generen.
7.2. CÁLCULO DEL TOTAL DE UNIDADES DE DESCARGA (UD)
Para determinar el total de unidades de descarga, utilizaremos el Anexo N° 06
del RNE - IS.010:
63
Tabla N° 7.2.1. Unidades de Descarga
Fuente: R.N.E. I.S.010 Anexo N° 6
Tabla N° 7.2.2. Cantidad de aparatos sanitarios en la edificación
Unidades de Descarga
Planta Aparato Sanitario Uso Cantidad Unidades de descarga
Sub Total
4° Sótano Sumidero Público 4 2 8
3° Sótano Sumidero Público 8 2 16
2° Sótano Sumidero Público 8 2 16
1° Sótano
Inodoro c/tanque Público 4 4 16
Lavatorio Público 4 2 8
Ducha Público 4 3 12
Urinario c/tanque Público 2 3 6
Lavadero d/cocina Público 2 3 6
Sumidero Público 10 2 20
1° Piso
Inodoro c/tanque Público 1 4 4
Lavatorio Público 1 2 2
Lavadero d/cocina Público 7 2 14
Sumidero Público 4 2 8
2° Piso
Inodoro c/tanque Privado 8 4 32
Lavatorio Privado 8 1 8
Ducha Privado 8 2 16
Inodoro c/tanque Público 4 4 16
Lavatorio Público 4 2 8
Urinario c/tanque Público 2 4 8
Sumidero Público 10 2 20
Tipos de aparatos Unidades
de descarga
Inodoro con tanque 4
Lavatorio privado 1
Lavatorio público 2
Ducha privada 2
Ducha pública 3
Urinario con tanque 4
Lavadero Cocina 2
Sumidero 2
64
3° Piso
Inodoro c/tanque Privado 11 4 44
Lavatorio Privado 11 1 11
Ducha Privado 11 2 22
Sumidero Privado 11 2 22
4° Piso
Inodoro c/tanque Privado 11 4 44
Lavatorio Privado 11 1 11
Ducha Privado 11 2 22
Sumidero Privado 11 2 22
5° Piso
Inodoro c/tanque Privado 11 4 44
Lavatorio Privado 11 1 11
Ducha Privado 11 2 22
Sumidero Privado 11 2 22
6° Piso
Inodoro c/tanque Privado 11 4 44
Lavatorio Privado 11 1 11
Ducha Privado 11 2 22
Sumidero Privado 11 2 22
7° Piso
Inodoro c/tanque Privado 11 4 44
Lavatorio Privado 11 1 11
Ducha Privado 11 2 22
Sumidero Privado 11 2 22
8° Piso
Inodoro c/tanque Privado 11 4 44
Lavatorio Privado 11 1 11
Ducha Privado 11 2 22
Sumidero Privado 11 2 22
9° Piso
Inodoro c/tanque Privado 11 4 44
Lavatorio Privado 11 1 11
Ducha Privado 11 2 22
Sumidero Privado 11 2 22
10° Piso
Inodoro c/tanque Privado 11 4 44
Lavatorio Privado 11 1 11
Ducha Privado 11 2 22
Sumidero Privado 11 2 22
Azotea Sumidero Público 12 2 24
Techo Sumidero Público 2 2 4
TOTAL DE UNIDADES DE DESCARGA 1064
65
Al existir un sistema que trata y vuelve a usar las aguas grises, los lavatorios y
duchas no aportarán para el cálculo del total de unidades de descarga del hotel.
Tabla N° 7.2.3. Cantidad de unidades de descarga sin considerar los lavatorios y duchas de
las habitaciones
Planta Aparato Sanitario Uso Cantidad Unidades de descarga
Sub Total
4° Sótano Sumidero Público 4 2 8
3° Sótano Sumidero Público 8 2 16
2° Sótano Sumidero Público 8 2 16
1° Sótano
Inodoro c/tanque Público 4 4 16
Lavatorio Público 4 2 8
Ducha Público 4 3 12
Urinario c/tanque Público 2 3 6
Lavadero d/cocina Público 2 3 6
Sumidero Público 10 2 20
1° Piso
Inodoro c/tanque Público 1 4 4
Lavatorio Público 1 2 2
Lavadero d/cocina Público 7 2 14
Sumidero Público 4 2 8
2° Piso
Inodoro c/tanque Privado 8 4 32
Inodoro c/tanque Público 4 4 16
Lavatorio Público 4 2 8
Urinario c/tanque Público 2 4 8
Sumidero Público 10 2 20
3° Piso Inodoro c/tanque Privado 11 4 44
Sumidero Privado 11 2 22
4° Piso Inodoro c/tanque Privado 11 4 44
Sumidero Privado 11 2 22
5° Piso Inodoro c/tanque Privado 11 4 44
Sumidero Privado 11 2 22
6° Piso Inodoro c/tanque Privado 11 4 44
Sumidero Privado 11 2 22
7° Piso Inodoro c/tanque Privado 11 4 44
Sumidero Privado 11 2 22
8° Piso Inodoro c/tanque Privado 11 4 44
Sumidero Privado 11 2 22
9° Piso Inodoro c/tanque Privado 11 4 44
Sumidero Privado 11 2 22
66
10° Piso Inodoro c/tanque Privado 11 4 44
Sumidero Privado 11 2 22
Azotea Sumidero Público 12 2 24
Techo Sumidero Público 2 2 4
TOTAL DE UNIDADES DE DESCARGA 776
Como se puede apreciar en el Plano N° I.S.A. 02, en el presente diseño se están
considerando 6 montantes de desagües a continuación calcularemos las
unidades de descarga de cada uno de ellos.
Tabla N° 7.2.3. Cantidad de unidades de descarga en cada montante de desagüe
Del cuadro anterior podemos notar que ninguna montante supera las 500 UD,
que es el valor máximo de UD que podría tener una montante de un diámetro de
4”, según el Anexo N° 08 del RNE., entonces cada una de las seis montantes
tendrá un diámetro de 4”.
Del mismo modo hallaremos las unidades de descarga de cada montante de
agua gris.
Montante N° 01
Montante N° 02
Montante N° 03
Montante N° 04
Montante N° 05
Montante N° 06
Techos 2 2
Azotea 6 6 6 2 8
Piso 10 18 18 12 12 14 20
Piso 9 30 28 24 18 26 32
Piso 8 42 40 36 24 38 44
Piso 7 54 52 48 30 50 56
Piso 6 66 64 60 36 62 68
Piso 5 78 76 72 42 74 80
Piso 4 90 88 84 48 86 92
Piso 3 102 100 96 54 98 104
Piso 2 114 112 110 116
Total 114 112 96 54 110 116
67
Tabla N° 7.2.4 Cantidad de unidades de descarga en cada montante de agua gris
Del cuadro anterior podemos notar que ninguna montante supera las 60 UD, que
es el valor máximo de UD que podría tener una montante de un diámetro de 3”,
según el Anexo N° 08 del R.N.E., entonces cada una de las seis montantes
tendrá un diámetro de 3”.
7.3. CÁMARA DE BOMBEO DE DESAGÜE
Cálculo del caudal de bombeo:
El caudal de bombeo de desagüe del hotel está conformado por el caudal de
desagüe de los aparatos sanitarios del primer, segundo y tercer sótano. En la
Tabla N° 4.6.3 podemos apreciar que:
Planta Aparato Sanitario Uso Cantidad Unidades de
descarga Sub Total
3° Sótano Sumidero Público 8 2 16
2° Sótano Sumidero Público 8 2 16
1° Sótano
Inodoro c/tanque Público 4 4 16
Lavatorio Público 4 2 8
Ducha Público 4 3 12
Urinario c/tanque Público 2 3 6
Lavadero d/cocina Público 2 3 6
Sumidero Público 10 2 20
TOTAL UD 100
Montante N° 01
Montante N° 02
Montante N° 03
Montante N° 04
Montante N° 05
Montante N° 06
Piso 10 6 6 6 3 6 6
Piso 9 12 12 12 6 12 12
Piso 8 18 18 18 9 18 18
Piso 7 24 24 24 12 24 24
Piso 6 30 30 30 15 30 30
Piso 5 36 36 36 18 36 36
Piso 4 42 42 42 21 42 42
Piso 3 48 48 48 24 48 48
Piso 2 54 54 54 54
Total 54 54 48 24 54 54
68
El total de unidades de descarga es de 100 UD, según el Anexo N° 03 del
R.N.E. le corresponde un caudal de 1.67 l/s, asimismo de acuerdo al ítem (b)
del Acápite 6.4 de la Norma IS.010 del RNE, la capacidad total de bombeo
será por lo menos el 150% del gasto máximo que recibe la cámara de
bombeo, es decir el caudal de bombeo de desagüe será de 2.50 l/s.
Utilizaremos la siguiente ecuación:
𝑽 = 𝑻 (𝑸𝒃 − 𝑸𝒑)𝑸𝒑
𝑸𝒃
- V: Volumen útil en litros
- T: Tiempo total en segundos, T1 + T2
- T1: Tiempo de llenado en seg. (20 min)
- T2: Tiempo de vaciado en seg. (10 min)
- Qp: Caudal de desagüe. (1.67 L/seg)
- Qb: Caudal de bombeo (150% Qp). (1.67l/s x 1.50 = 2.50 l/s)
Entonces se tiene:
𝑉 = (20 + 10) min 𝑥 [(2.50 − 1.67)1.67
2.50𝑙/𝑠]
𝑽 = 0.878 m3
A efectos de diseño, se proyectará una cámara de bombeo de desagüe de un
volumen de 1.00 m3, con las siguientes dimensiones:
Ancho = 1.00 m
Largo = 1.00 m
Altura útil = 1.00 m
Diámetro de la tubería de impulsión:
El caudal de bombeo es igual a 2.50 l/s, según el Anexo N° 05 del RNE –
IS.010, el diámetro de la tubería de impulsión será igual a 1 ½”.
69
Altura dinámica total:
Sabemos que: HDT = Hg + Hfi + Ps
Altura geométrica (Hg) :
Figura N° 7.3.1 Esquema de línea de impulsión
Luego la altura geométrica será igual a: - 0.60 – (- 11.00) – 1.00 = 9.40 m
Pérdida de carga por accesorios y por fricción en la tubería de impulsión
(Hfi):
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Válv. Compuerta de 1 ½ " 1 0.328 0.328
Válv. Retención de 1 ½ " 1 3.213 3.213
70
Codo de 1 ½ " x 90° 3 1.554 1.554
Tee de 1 ½ " 1 3.109 3.109
Longitud de tubería de 1 ½ " 1 50.000 50.000
Longitud total (m)= 69.082
Longitud Total = 69.082 mt.
Diámetro = 1 ½"
Caudal = 2.50 l/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf(impulsión) = 9.66 mt
Presión de Salida (Ps):
Asumiremos que será de 2 m.c.a.
Luego; reemplazando en la ecuación inicial, tendremos que:
HDT: 9.40 + 9.66 + 2 = 21.06 m.c.a.
Por lo que las características de la bomba a seleccionar serán las siguientes:
Qb = 2.50 lps
HDT = 21.06 m 22.00 m
e = 70% (Asumido)
Con estos datos procedemos a calcular la Potencia hidráulica estimada para
cada electrobomba, aplicando la siguiente expresión:
Potencia Hidráulica (Ph)= e
HDTQb
75
Potencia Hidráulica (Ph)= HP22.160.075
00.2250.2
71
Entonces:
Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x Ph)
Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x 1.22)
Pot. Motor c/. Electrobomba = 1.53 HP = 2.00 HP
Las características de la alternativa de elección de equipo de bombeo serán:
Caudal: 2.50 lps,
HDT: 22 m
Potencia: 2.00 HP
Diámetro de impulsión: 1 ½”
7.4. POZO SUMIDERO
Cálculo del Volumen:
Ante una eventual falla de la válvula que controla el nivel máximo de la
cisterna, el caudal que saldría por la tubería de rebose será igual al caudal
que ingresa a la cisterna es decir 1.85 l/s.
asimismo de acuerdo al ítem (b) del Acápite 6.4 de la Norma IS.010 del RNE,
la capacidad total de bombeo será por lo menos el 150% del gasto máximo
que recibe la cámara de bombeo, es decir el caudal de bombeo de desagüe
será de 2.78 l/s.
Utilizaremos la siguiente ecuación:
𝑽 = 𝑻 (𝑸𝒃 − 𝑸𝒑)𝑸𝒑
𝑸𝒃
- V: Volumen útil en litros
- T: Tiempo total en segundos, T1 + T2
- T1: Tiempo de llenado en seg. (20 min)
- T2: Tiempo de vaciado en seg. (10 min)
72
- Qp: Caudal de desagüe. (1.85 L/seg)
- Qb: Caudal de bombeo (150% Qp). (1.85l/s x 1.50 = 2.78 l/s)
Entonces se tiene:
𝑉 = (20 + 10) min 𝑥 [(2.78 − 1.85)1.85
2.78 𝑙/𝑠]
𝑽 = 1.113 m3
A efectos de diseño, se proyectará una cámara de bombeo de desagüe de un
volumen de 1.50 m3, con las siguientes dimensiones:
Ancho = 1.20 m
Largo = 1.00 m
Altura útil = 1.25 m
Diámetro de la tubería de impulsión:
El caudal de bombeo es igual a 2.78 l/s, según el Anexo N° 05 del RNE –
IS.010, el diámetro de la tubería de impulsión será igual a 1 ½”.
Altura dinámica total:
Sabemos que: HDT = Hg + Hfi + Ps
Altura geométrica (Hg) :
Luego la altura geométrica será igual a: -0.60 – (- 14.75) – 1.25 = 12.90 m
73
Figura N° 7.4.1 Esquema de línea de impulsión
Pérdida de carga por accesorios y por fricción en la tubería de impulsión
(Hfi):
ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL
Válv. Compuerta de 1 ½ " 1 0.328 0.328
Válv. Retención de 1 ½ " 1 3.213 3.213
Codo de 1 ½ " x 90° 3 1.554 1.554
Tee de 1 ½ " 1 3.109 3.109
Longitud de tubería de 1 ½ " 1 55.000 55.000
Longitud total (m)= 74.082
74
Longitud Total = 74.082 mt.
Diámetro = 1 ½"
Caudal = 2.78 l/s
C(Hazen y Williams) = 140 (F°G°)
Por Hazen y Williams: Hf(impulsión) = 12.61mt
Presión de Salida (Ps):
Asumiremos que será de 2 m.c.a.
Luego; reemplazando en la ecuación inicial, tendremos que:
HDT: 12.90 + 12.61 + 2 = 27.51 m.c.a.
Por lo que las características de la bomba a seleccionar serán las siguientes:
Qb = 2.78 lps
HDT = 27.51 m 28.00 m
e = 60% (Asumido)
Con estos datos procedemos a calcular la Potencia hidráulica estimada para
cada electrobomba, aplicando la siguiente expresión:
Potencia Hidráulica (Ph)= e
HDTQb
75
Potencia Hidráulica (Ph)= HP73.160.075
00.2878.2
Entonces:
Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x Ph)
Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x 1.73)
Pot. Motor c/. Electrobomba = 2.16 HP = 2.50 HP
75
Las características de la alternativa de elección de equipo de bombeo serán:
Caudal: 2.78 lps,
HDT: 28 m
Potencia: 2.50 HP
Diámetro de impulsión: 1 ½”
76
CAPÍTULO VIII
SISTEMA DE AGUA CONTRA INCENDIO
8.1. GENERALIDADES
El sistema de agua contra incendio tiene como propósito proporcionar un grado
de protección a la vida y a la propiedad, basándose en normas nacionales e
internacionales de reconocido prestigio y confiabilidad.
Como base técnica para definir los parámetros de diseño, así como el tipo y
grado de protección para los distintos ambientes del proyecto, se han tomado
como lineamiento lo indicado en las siguientes normas:
NFPA 13, Instalación del Sistema de Rociadores –Edición 2010.
NFPA 20, Instalación de Bombas Estacionarias de Protección Contra
Incendios–Edición 2010.
Reglamento Nacional de Edificaciones - A.130 Requisitos de seguridad.
8.2. CRITERIOS DE DISEÑO
Toda el área techada del hotel será cubierta por rociadores automáticos y toda el
área en general estará dentro del alcance de algún gabinete.
Ningún rociador puede operar a una presión menor a 7psi según lo estipulado
por la NFPA 13.
Ningún gabinete puede operar a una presión a menor presión de los 65psi según
lo estipulado por la NFPA 14.
Toda el área del edificio estará cubierto al 100% de rociadores, excepto en las
salas eléctricas, que de acuerdo a la NFPA 13 no requerirá protección por medio
de rociadores si se cumple lo estipulado en la sección 8.15.10.3.
77
8.3. DESCRIPCION DEL SISTEMA
El sistema de bombeo que protegerá el Hotel Ibis será completamente
automático y mantendrá presurizada la montante, gabinetes y sistemas de
rociadores, lo que significa que estos sistemas pueden actuar de inmediato
cuando exista algún requerimiento.
8.4. VOLUMEN DE AGUA DE CONTRA INCENDIO
De acuerdo con lo indicado en la norma NFPA 13, Capítulo V, Artículo 5.2, se
aprecian dos tipos de riesgo:
La ocupación de los pisos superiores es para el uso de habitaciones de
personas por lo que el riesgo considerado es Ligero.
Los sótanos por su ocupación están clasificados como riesgo Ordinario
Grupo I.
La cisterna de almacenamiento de agua, de acuerdo a la NFPA 13, debe
considerar la reserva de agua para el aprovisionamiento de todo el sistema,
considerando la condición más crítica.
De acuerdo a la ocupación de los ambientes, según NFPA 13, articulo 4.3.4 (d)1
la edificación se ha clasificado como riesgo ligero y Ordinario I, se tomará como
valor de cálculo el riesgo Ordinario I, es decir la condición más crítica.
Caudal para rociadores
Según la NFPA 13, capitulo 11 Enfoque de diseño, inciso 11.2.3
Requisitos de demanda de agua – Métodos de Cálculo el abastecimiento
de agua para el sistema de rociadores debe determinarse a partir de la
curva densidad área en base al tipo de riesgo y área de operación del
rociador.
78
El riesgo leve según definición de la NFPA 13 está dado por las oficinas y
área comunes de los pisos superiores y el riesgo ordinario 1 está dado
por los estacionamientos que se encuentran en los sótanos.
Figura 8.4.1.- Curva Densidad/Área
Se tomará un área de 1500 pies2 partiendo de que es mejor contener el
incendio en el área más pequeña posible, para ambos riesgo se tendrá:
Riesgo leve:
Área de operación: 1500 pies2.
Densidad: 0.10 gpm / pies2.
Caudal: 1500 pies2 x 0.10 gpm / pies2 = 150 gpm
Riesgo ordinario grupo 1:
Área de operación: 1500 pies2.
Densidad: 0.15gpm/pies2.
Caudal: 1500 pies2 x 0.15 gpm / pies2 = 225 gpm
79
El caudal requerido para rociadores será el obtenido por el mayor de los
riesgos, es decir 225 gpm.
Caudal para mangueras.
Según la NFPA 13, capitulo 11 Enfoque de diseño, inciso 11.2.3
Requisitos de demanda de agua – Métodos de Cálculo, el suministro
mínimo de agua deberá está disponible para la duración mínima.
Tabla 8.4.1. Requisitos para la asignación de Chorros de mangueras y de duración de
abastecimiento de agua para sistema calculados hidráulicamente
Ocupación
Mangueras
interiores
(gpm)
Mangueras
interiores y
exteriores (gpm)
Duración en
minutos
Riesgo ligero 0.50 ó100 100 30
Riesgo ordinario 0.50 ó100 250 60 - 90
Riesgo extra 0.50 ó100 500 90 - 120
De la tabla 8.4.1. podemos apreciar que la demanda para el uso de
mangueras es de 250 gpm, se tomara la de riesgo ordinario por ser el
mayor.
Caudal Total.
Entonces se tiene que el caudal de bombeo del equipo de agua contra incendio
será el siguiente:
𝑄 𝑎𝑐𝑖 = 𝑄 𝑟𝑜𝑐𝑖𝑎𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠 + 𝑄 𝑚𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒𝑟𝑎𝑠
𝑄 𝑎𝑐𝑖 = 225 𝑔𝑝𝑚 + 250 𝑔𝑝𝑚
𝑸 𝒂𝒄𝒊 = 𝟒𝟕𝟓 𝒈𝒑𝒎
80
Calculo de la cisterna de Agua Contra Incendio.
- Volumen para rociadores
Vol. Rociadores = 225 gpm x 60 min = 13500 gal. = 51.03 m3
- Volumen para mangueras:
Vol. Rociadores = 250 gpm x 60 min = 15000 gal. = 56.70 m3
El volumen total de la cisterna de agua contra incendio seria de 107.73 m3, por
redondeo será de 108.00 m3.
Dimensionamiento de la Cisterna
Se ubicará en el sótano 4 (Nivel: - 12.10 m), junto a las cisternas de agua
potable, su capacidad es de 108.00 m3.
Área = 50.00 m2
Altura útil = 2.16 m
Altura libre = 0.84 m
Altura de seguridad = 0.05 m
Altura Total = 3.05 m
Nivel de fondo = -12.10 m
8.5. SISTEMA DE BOMBEO
El sistema de bombeo se encuentra ubicado en el cuarto de bomba, en el se
instalarán todos los equipos requeridos para mantener el suministro y presión del
sistema que incluye entre otros:
- Bomba principal accionada por motor diesel
- Bomba jockey
- Tableros de control
- Línea sensora de presión
81
El sistema de bombeo es completamente automático y mantiene presurizada la
red principal, lo que significa que este sistema podrá actuar de inmediato cuando
haya un requerimiento de agua.
El funcionamiento del sistema de bombeo y algunas condiciones como nivel de
la reserva de agua serán supervisados por el panel del sistema de alarma.
8.6. RED DE AGUA CONTRA INCENDIO
Desde la caseta de bombas se deriva un montante de Ø 100 mm que alimentará
al sistema de rociadores y gabinetes contra incendio, para los estacionamientos
y pisos del hotel (desde el 1er al 10avo).
El sistema contará con una conexión de bomberos es decir una válvula siamesa
cuya función es permitir al Cuerpo de Bomberos abastecer de agua directamente
al sistema de rociadores y gabinetes contra incendio, como una condición
adicional de respaldo en caso no opere la red o está presente fallas.
8.7. ROCIADORES
Los sistemas de rociadores consisten en una red húmeda de tuberías con
rociadores, válvulas y accesorios que se diseña para aplicar una determinada
cantidad de agua sobre un área. La aplicación del agua se hace por medio de los
rociadores, que son unas boquillas por las que se descarga el agua cuando el
dispositivo se activa. Los rociadores se activan cuando la temperatura del medio
ambiente es la suficiente como para fundir o romper un fusible que libera el
tapón del rociador.
8.7.1. PROTECCIÓN DEL 1er NIVEL
Los rociadores empleados son hacia abajo (tipo pendent) para ser usados en
falsos cielos de acuerdo a las características del techo en donde se instalen,
82
deben ser certificados por UL y aprobados FM para el tipo de riesgo
seleccionado.
El sistema de rociadores se abastece de la montante a través de una válvula
mariposa, y tiene un detector de flujo, un manómetro y una válvula de prueba y
drenaje según lo especificado en los planos de cada sistema. También tiene una
válvula de prueba para el inspector ubicada en el ramal más lejano así como una
conexión para futuro lavado de tuberías la cual consiste en una brida ciega en la
tubería de mayor diámetro (troncal) que alimenta a los sistemas de rociadores
del piso que está siendo protegido.
8.7.2. PROTECCIÓN DE LOS PISOS TÍPICOS (2do al 10mo)
Los rociadores empleados son hacia abajo (tipo pendent) en los pasillos debido
a que estos cuentan con falsos cielos deben ser certificados por UL y aprobados
FM para el tipo de riesgo seleccionado.
En el caso de los rociadores empleados dentro de las habitaciones estos serán
del tipo de pared (tipo sidewall) ya que las habitaciones no cuentan con falsos
cielos. Cada habitación se abastece de la troncal ubicada en los pasillos de los
pisos típicos.
8.7.3. PROTECCIÓN DE LOS ESTACIONAMIENTOS VEHICULARES
(SÓTANOS)
Los rociadores empleados son hacia arriba en los sótanos de acuerdo a las
características del techo en donde se instalen, deben ser certificados por UL
para el tipo de riesgo seleccionado.
83
8.8. GABINETES CONTRA INCENDIO
Los gabinetes de agua contra incendio se encuentran distribuidos en todas las
áreas del Hotel, con un alcance de manguera de un diámetro de 1 ½” y 30 m de
longitud, todas ellas se encuentran adosadas en las paredes y constan de
válvula angular de 1 ½”, pitón tipo chorro niebla de 1”. Los gabinetes son
abastecidos desde una de la montante contra incendio, de acuerdo a lo
mostrado en los planos, cabe señalar que los gabinetes clase II serán
proyectados desde el primer piso hasta el piso n° 10, los gabinetes clase III
serán proyectados en los sótanos.
Clases de Gabinete de agua contra incendio:
Clase I: Son sistemas equipados con mangueras de 2 ½” y están destinadas
para el uso de bomberos y personal entrenado en el manejo de chorros
pesados.
Clase II: Son sistemas equipados con mangueras de 1 ½” con 30 m de
longitud y están destinadas para el uso de los ocupantes o para el uso de los
bomberos y personal entrenado en incendios de pequeña y mediana longitud.
84
Clase III: Son sistemas equipados tanto con mangueras de 2 ½” como de
1 ½” con 30 m de longitud y están destinadas para el uso de los ocupantes,
bomberos y personal entrenado en el manejo de chorros pesados.
8.9. CONEXIÓN DE BOMBEROS
Consiste en conexiones de Ø 2 ½” unidas a la red principal, que permite a las
unidades del cuerpo de bomberos suministrar agua directamente a la red de
agua contra incendios. Las conexiones se encuentran en las paredes exteriores
del Hotel para su fácil acceso.
Esta conexión suministra agua a todos los sistemas contra incendios del Hotel,
esta entrada consta de 2 ingresos de Ø 65 mm (2½”), con el fin de garantizar un
suministro exterior mínimo de 1,890 Lpm (500 gpm).
Se debe instalar una válvula check lo más cerca posible a la tubería a la que se
le inyecta el agua, debiendo instalar aguas arriba de esta válvula check una o
varias válvulas automáticas de drenaje de ½” para mantener toda la tubería
seca.
85
8.10. CÁLCULO HIDRAULICO DE LA RED CONTRA INCENDIO
Para el cálculo de los diámetros, pérdida de presión y caudales en la tubería se
utilizará la fórmula de Hazen – Williams, según lo establece la norma NFPA Nº
14:
Dónde:
Hf: Pérdida de presión en el tramo de tubería (PSI / pie).
L: Longitud de la tubería (pie).
Q: Caudal de flujo (GPM).
C: Coeficiente de fricción HW (adimensional).
D: Diámetro de la tubería (pulgadas).
El cálculo se realiza considerando usar rociadores de cobertura estándar, con
coeficiente de descarga K=5.6
Como se ha mencionado anteriormente, y se puede apreciar en el isométrico del
Plano I.A.C.I. 01, la montante de 4” alimentará tanto a los rociadores como a los
gabinetes, para poder realizar un adecuado cálculo hidráulico debemos
analizarlos por separado, es decir:
1.- Cálculo hidráulico de gabinetes
2.- Cálculo hidráulico de rociadores
En cada caso se considerará el funcionamiento del otro, para resumir los
cálculos hallaremos la presión en el punto “B” del isométrico del Plano I.A.C.I.
01, la mayor presión requerida en este punto será la que utilizaremos para hallar
la HDT de la bomba.
86
8.10.1. CÁLCULO DE LA RED DE GABINETES
Demanda por gabinete: 125 gpm
Presión mínima en gabinete: 65 psi
Número de gabinetes activos: 2
Tabla 8.4.1. Balance de presiones considerando los gabinetes de la azotea
Según el cuadro adjunto se necesita 97.72 psi en el punto “B”.
8.10.2. CÁLCULO DE LA RED DE ROCIADORES
Densidad de riesgo: 0.15 gpm/pie2
Área de probable incendio: 1500 pie2
Cobertura de rociador: 130 pie2
Número de rociadores: 1500/130 = 12
Coeficiente de rociador: 5.6 (valor de k)
Caudal por rociador: 130 pie2/ 0.15 = 19.5 gpm
Presión en el rociador: p= (q/k)2 = (19.5 / 5.6)2 = 12.1 psi
TRAMO H PERDIDA x
Tipo Dn Leq. Cant. Leq.T FRICCION
Dnominal (plg.) (pies) (un.) (pies) (pies) (psi/pie)
125.00 C90C 1.5 4.00 3 12.00 Tub.: 44.28 Pi : 65
0.00 0.00 C-A.: 12.00 Ph : 0.74
125.00 0.00 0.00 Total: 56.28 Hf : 26.98
0.00 0.00 Pf : 92.72
A-B
q =
1.5 1.70 0.4794Q =
PRESION
(gpm) (plg.) EN TRAMO
(pies) (psi)
CAUDAL TUBERIA CONEX. - ACC. LONGITUD
87
Tabla 8.4.1. Balance de presiones considerando los doce rociadores más lejanos
TRAMO H PERDIDA x
Tipo Dn Leq. Cant. Leq.T FRICCION
Dnominal (plg.) (pies) (un.) (pies) (pies) (psi/pie)
19.50 C90C 1 2.00 2 4.00 Tub.: 4.27 Pi : 21.6
T 1 5.00 1 5.00 C-A.: 9.00 Ph : 0.00 q= 130*0.15
19.50 0.00 0.00 Total: 13.27 Hf : 1.65 q=19.50
0.00 0.00 Pf : 23.25
27.00 T 1.25 6.00 1 6.00 Tub.: 4.00 Pi : 23.25
0.00 0.00 C-A.: 6.00 Ph : 0.00 q=5.6*(23.25)^(0.5)
46.50 0.00 0.00 Total: 10.00 Hf : 1.63 q=27.00
0.00 0.00 Pf : 24.88
Qa = T 2 10.00 1 10.00 Tub.: 6.88 Pi : 24.88
0.00 0.00 C-A.: 10.00 Ph : 0.00
66.00 0.00 0.00 Total: 16.88 Hf : 0.74
0.00 0.00 Pf : 25.61
Qa = T 2 10.00 0.00 Tub.: 1.00 Pi : 25.61
0.00 0.00 C-A.: 0.00 Ph : 0.00
85.50 0.00 0.00 Total: 1.00 Hf : 0.07
0.00 0.00 Pf : 25.68
Qa = 28.38 T 2.5 12.00 1 12.00 Tub.: 4.00 Pi : 25.68
0.00 0.00 C-A.: 12.00 Ph : 0.00 q=5.6*(25.68)^(0.5)
113.88 0.00 0.00 Total: 16.00 Hf : 0.80 q=28.38
0.00 0.00 Pf : 26.49
Qa = T 2.5 12.00 0 0.00 Tub.: 8.20 Pi : 26.49
0.00 0.00 C-A.: 0.00 Ph : 0.00
133.38 0.00 0.00 Total: 8.20 Hf : 0.55
0.00 0.00 Pf : 27.04
Qa = T 2.5 12.00 1 12.00 Tub.: 4.00 Pi : 27.04
0.00 0.00 C-A.: 12.00 Ph : 0.00
160.38 0.00 0.00 Total: 16.00 Hf : 1.52
0.00 0.00 Pf : 28.56
Qa = 29.93 T 2.5 12.00 1 12.00 Tub.: 1.00 Pi : 28.56
0.00 0.00 C-A.: 12.00 Ph : 0.00 q=5.6*(28.56)^(0.5)
179.88 0.00 0.00 Total: 13.00 Hf : 1.52 q=29.93
0.00 0.00 Pf : 30.08
Qa = T 2.5 12.00 1 12.00 Tub.: 3.28 Pi : 30.08
0.00 0.00 C-A.: 12.00 Ph : 0.00
209.81 0.00 0.00 Total: 15.28 Hf : 2.38
0.00 0.00 Pf : 32.46
Qa = C90C 2.5 6.00 3 18.00 Tub.: 51.50 Pi : 32.46
0.00 0.00 C-A.: 18.00 Ph : 0.00
290.81 0.00 0.00 Total: 69.50 Hf : 19.80
0.00 0.00 Pf : 52.26
NOTAS K=5.6
B7-B6 2.5 0.00 0.0948Qt =
B9-B8 2.5
Qt =
2
Qt =
B10-B9 2 0.00
2.5
2.5 0.00 0.2849
0.00 0.0436
0.00 0.0503
0.0703
0.00 0.1630
0.00 0.1172
0.0674
Q =
1.25Q =
B13-B12 1
q =
q =
PRESION
EN TRAMO
(psi)
0.12420.00
CAUDAL
(gpm)
(pies)
TUBERIA LONGITUDCONEX. - ACC.
(plg.)
B5-B1Qt =
B12-B11
B6-B5
2.5
B11-B10
0.00 0.1558
B8-B7 2.5 0.00
Qt =
B1-BQt =
Qt =
Qt =
88
Según el cuadro adjunto se necesita 52.26 psi en el punto “B”.
Analizando los resultados de los cuadros, podemos concluir que en punto “B”, la
presión necesaria es de 97.72 psi, sin embargo en el segundo cuadro podemos
notar que el caudal necesario para abastecer a los 12 rociadores es igual a
290.81 gpm y no 225.00 gpm como se halló inicialmente.
En el punto “B” tenemos:
Q(gpm) = 290.81 gpm (rociadores) + 125 gpm (01 gabinete)
Q(gpm) = 415.81 gpm
Presión necesaria = 97.72 psi
Hallados estos valores, nuevamente vamos al isométrico del Plano I.A.C.I. 01
para realizar un nuevo cálculo hidráulico y hallar el caudal y la altura dinámica de
la bomba de agua contra incendio:
Tabla 8.4.2. Balance de presiones reajustado
La bomba contra incendio tendrá las siguientes características:
Caudal de bombeo = 540.81 gpm<>34.13 l/s
Altura Dinámica = 182.36 psi <> 90.24 m.c.a.
8.11. CALCULO DE LA BOMBA JOCKEY
El funcionamiento de la bomba Jockey es reponer la presión en el sistema de
agua contra incendio, necesario debido a fugas admisibles y a caídas normales
TRAMO H PERDIDA x
Tipo Dn Leq. Cant. Leq.T FRICCION
Dnominal (plg.) (pies) (un.) (pies) (pies) (psi/pie)
415.81 T 4 20.00 2 40.00 Tub.: 0.65 Pi : 97.72
0.00 0.00 C-A.: 40.00 Ph : 0.28
415.81 0.00 0.00 Total: 40.65 Hf : 2.07
0.00 0.00 Pf : 100.08
540.81 T 4 20.00 1 20.00 Tub.: 212.87 Pi : 100.08
C90C 4 10.00 6 60.00 C-A.: 114.00 Ph : 54.13
540.81 VCH 4 22.00 1 22.00 Total: 326.87 Hf : 27.13
VM 4 12.00 1 12.00 Pf : 181.33
540.81 C90C 6 14.00 1 14.00 Tub.: 6.00 Pi : 181.33
T 6 30.00 1 30.00 C-A.: 47.00 Ph : 0.43
540.81 VC 6 3.00 1 3.00 Total: 53.00 Hf : 0.60
Pf : 182.36
PRESION
(gpm) (plg.) EN TRAMO
(pies) (psi)
LONGITUD
q =
4 0.65 0.0510Q =
1.00 0.0113
C-D
q =
4 125.00 0.0830Q =
CONEX. - ACC. TUBERIACAUDAL
D-E
q =
6Q =
B-C
89
de la presión, es por eso que requiere un caudal mínimo y con una altura
dinámica mayor que la de la bomba de ACI, y se calcula de la siguiente manera:
Q jockey = 5% x Q aci = 5% x 34.13 l/s = 1.71 l/s
HDT jockey = 1.1 x HDT aci = 1.1 x 90.24 m.c.a. = 99.26 m.c.a. = 100 m.c.a.
Calculo de la potencia de la bomba principal.
Potencia =Qb x HDT
75 x E=
1.71 l/s x 100 m
75 x 0.70= 3.26 Hp
8.12. COMPONENTES DEL SISTEMA CONTRA INCENDIO
Todos los componentes utilizados en el sistema de protección contra incendios,
deben estar específicamente certificados por Underwriter Laboratories Inc. ®
(UL) para ser usados en sistemas contra incendios, si dicha certificación existiera
o están aprobados por Factory Mutual (FM).
TUBERÍA AÉREA
Este proyecto especifica tubería de acero cédula 40 sin costura.
ACCESORIOS
Deberán estar de acuerdo o exceder las siguientes especificaciones:
VÁLVULAS
Todas las válvulas principales de alimentación y aquellas que controlan el
abastecimiento a montantes o sistemas de rociadores, deben, por su
construcción o ensamble con otros accesorios, indicar su posición – abierta o
cerrada – y que estando completamente abierta no pueda ser cerrada en menos
de 5 segundos. Las válvulas deben seleccionarse observando supresión de
trabajo.
90
Las válvulas deben estar claramente identificadas mediante una tarjeta plástica o
metálica que indique su posición normal de funcionamiento (normalmente abierta
o cerrada) y la instalación debe hacerla accesible y fácil de operar.
Para el caso de las válvulas enterradas deben instalarse con un poste indicador
y deben tenerla certificación de Underwriters Laboratories Inc. o la aprobación de
Factory Mutual para ser enterradas en sistemas contra incendio.
COLGADORES, SOPORTES & PROTECCIÓN CONTRA SISMOS
Todos los colgadores, soportes y formas de instalación están especificados con
bastante detalle en el Capítulo 9 del estándar NFPA 13. Todos los colgadores y
soportes empleados deben estar certificados por UL y deben instalarse según
las restricciones de dicha certificación. Se permite fabricar colgadores y soportes
de acero siempre y cuando estos colgadores y soportes cuenten con la
certificación de un profesional colegiado, soporten 5 veces el peso de la tubería
llena de agua más 114 Kg estén instalados en puntos de la estructura que
puedan soportar esta carga, no se exceda la máxima distancia permitida entre
colgadores especificada en la NFPA 13.
La protección contra sismos está dada por la combinación de soportes en 2 y 4
sentidos con acoplamientos flexibles, permitiendo que en un sismo la tubería
siga el desplazamiento del edificio sin forzarse. La disposición de soportes y
acoplamientos flexibles debe respetarse estrictamente.
Las juntas estructurales de los edificios deben ser atravesadas usando
ensambles flexibles que liberen a las tuberías de los esfuerzos provocados por el
movimiento diferencial de las estructuras durante un sismo. Todos los recorridos
verticales de las tuberías deben tener acoples flexibles y soportes arriba y abajo
según las indicaciones del capítulo 9 de la NFPA 13.
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Colgadores, soportes fijos:
El sistema de tuberías deberá soportarse mediante dos tipos de elementos, los
colgadores y los soportes fijos. Los primeros tienen por función nivelar la red y
los segundos, de ligarla a la estructura del edificio para evitar movimientos
diferenciales. Todos los soportes están claramente definidos en el estándar
NFPA 13.
Soportes fijos longitudinales:
Se instalarán en todas las matrices, independientes de su diámetro y en todas
las cañerías con diámetros iguales o superiores a 2 ½”. Además en todos los
cambios de dirección de las matrices, en alimentadores verticales y otros lugares
indicados en el proyecto, aparezcan o no dibujados en los planos. Los elementos
de conexión deberán materializarse mediante el uso de pernos con tuerca y
golilla de presión.
Soportes fijos transversales:
Se instalarán en todas las matrices, independientes de su diámetro y en todas
las cañerías con diámetros iguales o superiores a 2 ½”. Además en todos los
cambios de dirección de las matrices, en alimentadores verticales y otros lugares
indicados en el proyecto, aparezcan o no dibujados en los planos.
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CAPÍTULO IX
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
9.1. CONCLUSIONES
Un correcto análisis de las áreas con que cuenta el hotel y una adecuada
interpretación de la Norma IS 010 – Instalaciones Sanitarias para
Edificaciones, nos ha permitido proyectar una cisterna de agua potable
de 80.00 m3 que se divide en una de 40.00 m3 y otra de 40.00 m3.
Para asegurar un buen funcionamiento del sistema diseñado es
necesario una adecuada selección del equipo de bombeo.
Se ha proyectado la reutilización de aguas grises, para lo cual se ha
diseñado una red de desagüe que recoge las descargas de los lavatorios
y duchas de las habitaciones, asimismo se ha diseñado una red de agua
tratada que alimenta a los inodoros de las habitaciones. Se estima que el
volumen a ahorrar de agua será aproximadamente de 9.2 m3.
El hotel contará con 6 ductos en los cuales se instalarán los
alimentadores de agua potable, agua caliente y agua tratada, así como
las montantes de desagüe y aguas grises con sus respectivas tuberías de
ventilación.
Por requerimiento del hotel, este contará con trampas de grasas
portátiles.
El análisis minucioso en la distribución general del hotel en sus
respectivas plantas permitió identificar el tipo de riesgo adoptado,
clasificarlo según la Norma NFPA 13 y aplicar el método de extinción y
control de un incendio más conveniente para así salvaguardar las vidas
humanas, asimismo también permitió proyectar una cisterna de agua
contra incendio de 108.00 m3.
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9.2. RECOMENDACIONES
El desarrollo del proyecto debe realizarse en constante comunicación con
las demás áreas involucradas en el proyecto, principalmente con el área
mecánica y eléctrica a fin que se logra una compatibilización de lo
proyectado.
El tratamiento de las aguas grises en el presente informe es general, es
decir corresponderá a otra área de ingeniería especializada el aprobar el
tratamiento planteado o en todo caso añadir algún componente más al
tratamiento.
La trampa de grasa que se presenta en el diseño del tratamiento de
aguas grises ha sido proyectada para que se realice una limpieza
semanal.
Para las tuberías de agua contra incendio expuestas, se recomienda el
pintado de éstas de acuerdo al código de colores de tuberías de la norma
NTP 399.012, rotuladas en su superficie; con la finalidad de que el
operador pueda identificarlas y así poder repararlas de ser el caso.
Se debe realizar capacitaciones a la brigada contra incendios del hotel,
ya que esto los familiariza y mejora la capacidad de respuesta en caso de
algún incendio.
Un programa de inspección periódica, prueba y mantenimiento debe ser
realizado por medio de personal capacitado a través de entrenamiento y
experiencia, puesto que al realizar correctamente estos programas los
equipos se mantendrán en excelentes condiciones y algún defecto o
daño puede ser descubierto y solucionado.
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Reglamento Nacional de Edificaciones, Norma IS.010 Instalaciones
Sanitarias – 8 de Junio de 2006.
Obras de instalaciones sanitarias en la construcción / Ing Jesús Ramos
Salazar / Lima – Perú / 2005.
Instalaciones sanitarias en edificaciones / Ing. Luis Castillo Anselmi /
Lima – Perú / Abril 2004.
Instalaciones sanitarias en edificaciones / Ing. Enrique Jimeno Blasco /
Lima – Perú/ Diciembre 1995.
Instalaciones sanitarias en los edificios / Arq. Luis A. López R. / Maracay
- Venezuela / Marzo 1990.
NFPA 13 Norma para la instalación del Sistema de Rociadores
Automáticos. National Fire Protection Association (NFPA).
Massachussettes – EEUU, Edición 2010.
NFPA 14 Norma para la instalación de tuberías verticales y sistemas de
mangueras. National Fire ProtectionAssociation (NFPA).
Massachussettes – EEUU, Edición 2010.
NFPA 20 Norma para la instalación de bombas estacionarias de
protección contra incendios. National Fire Protection Association (NFPA).
Massachussettes – EEUU, Edición 2010.
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RELACIÓN DE PLANOS
RED DE AGUA FRÍA Y AGUA CALIENTE
1 Plano I.S.A. 01 Esquema de alimentadores e isométrico de agua fría
2 Plano I.S.A. 02 Esquema de alimentadores e isométrico de agua caliente
3 Plano I.S.A. 03 Equipos y detalles
4 Plano I.S.A. 04 Cisternas
5 Plano I.S.A. 05 3° y 4° sótano
6 Plano I.S.A. 06 1° y 2° sótano
7 Plano I.S.A. 07 1° piso
8 Plano I.S.A. 08 2° piso
9 Plano I.S.A. 09 3° al 10° piso y azotea
RED DE AGUA TRATADA
1 Plano I.S.A.T.01 Esquema de alimentadores e isométrico de agua reciclada
2 Plano I.S.A.T.02 4° sótano al 2° piso
3 Plano I.S.A.T.03 3° al 10° piso y azotea
RED DE DESAGÜE
1 Plano I.S.D.01 Esquema de montantes
2 Plano I.S.D.02 Esquema de alimentadores
3 Plano I.S.D.03 Cortes de pozos sumideros
4 Plano I.S.D.04 3° y 4° sótano
5 Plano I.S.D.05 1° y 2° sótano
6 Plano I.S.D.06 1° piso
7 Plano I.S.D.07 2° y 3° al 10° piso
8 Plano I.S.D.08 Azotea y techos
RED DE AGUA CONTRA INCENDIO
1 Plano I.A.C.I.01 Detalles e isométrico
2 Plano I.A.C.I.02 2°, 3° y 4° sótano
3 Plano I.A.C.I.03 1° sótano y 1° piso
4 Plano I.A.C.I.04 2° al 12° piso y azotea