diseño hidrosanitario

MEMORIA TÉCNICA DE DISEÑO HIDRAULICO-SANITARIO

Edificio Palacio de Justicia – El Banco, Magdalena

MEMORIA TÉCNICA DE DISEÑO HIDRÁULICO - SANITARIO EDIFICIO PALACIO DE JUSTICIA – EL BANCO, MAGDALENA CONTENIDO

1.

NORMAS APLICABLES ..................................................... 2

2.

ALCANCE DEL PROYECTO .................................................. 2

3.

SISTEMA DE SUMINISTRO DE AGUA........................................... 3

3.1.

ACOMETIDA Y MEDIDOR ................................................ 3

3.2.

ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN ....................................... 3

3.3.

DISEÑO DEL SISTEMA ................................................... 7

4.

DESAGÜES ............................................................. 9

4.1.

DESAGÜES SANITARIOS ................................................ 10

4.2.

SISTEMA DE VENTILACIÓN .............................................. 11

4.3.

DRENAJE DE AGUA LLUVIA ............................................. 11

5.

SISTEMA CONTRA INCENDIO............................................... 14

ANEXOS ANEXO 1 -HOJAS DE CÁLCULO REDES HIDRÁULICAS BOMBEO DEL SISTEMA CONTRA INCENDIO

ANEXO 2 – LISTADO GENERAL DE CANTIDADES DE OBRA

ANEXO 3 – PLANOS DEL PROYECTO 1. REDES DE AGUA POTABLE PLANTA TIPO 2. REDES DE AGUA POTABLE SEMI SÓTANO 3. REDES DE DRENAJE SANITARIAS Y AGUAS LLUVIAS, PLANTA TIPO 4. REDES DE DRENAJE SANITARIAS, Y AGUAS LLUVIAS, SEMISÓTANO 5. DETALLES GENERALES

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MEMORIA TÉCNICA DE DISEÑO HIDRÁULICO - SANITARIO EDIFICIO PALACIO DE JUSTICIA – EL BANCO, MAGDALENA

OBRA

EDIFICIO PALACIO DE JUSTICIA

Localización

El Banco, Magdalena

Uso del edificio

Oficinas administrativas

Características

Semisótano, dos pisos de oficinas con una planta tipo. Azotea en losa.

Diseño Hidrosanitario

: Ing. Irina Támara Eraso

1.

NORMAS APLICABLES

El diseño de las instalaciones hidráulicas y sanitarias se efectúa con base en la norma ICONTEC 1500 (Código Colombiano de Fontanería, NTC 1500). Las redes se diseñarán para un máximo de accesibilidad, manejabilidad y seguridad. Los planos arquitectónicos han sido diseñados y suministrados por el propietario del proyecto. Estos planos determinan el diseño técnico del edificio con todas sus características y el uso de los espacios.

2.

ALCANCE DEL PROYECTO

El diseño de las instalaciones hidráulicas comprende el Sistema de Abastecimiento de agua desde la red pública de acueducto, y el sistema de Almacenamiento de esta, y el suministro de agua a los aparatos sanitarios.

2

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El Diseño sanitario abarca el Sistema de Evacuación de Aguas Servidas hacia la red de alcantarillado pública y su ventilación, y el Sistema de Recolección y Drenaje de aguas Pluviales de la edificación. Los parámetros básicos y los procedimientos de dimensionamiento para cada sistema, se describen a continuación.

3.

SISTEMA DE SUMINISTRO DE AGUA

Las redes, tanque y demás elementos del sistema se diseñan de manera que aseguren los caudales necesarios para los diferentes aparatos y mantengan las presiones requeridas. Se satisface la demanda de acuerdo con las normas aplicables y los posibles tipos de consumo para el establecimiento.

3.1.

ACOMETIDA Y MEDIDOR

Las redes de agua potable serán alimentadas por la red del Acueducto de El Banco, desde el tramo de red que pasa por el frente de la edificación. La acometida estará controlada por un medidor y se instalará de acuerdo con las disposiciones de la ESP.

3.2.

ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN

El almacenamiento garantizará 48 horas de consumo para todos los usos de la edificación. El proyecto arquitectónico ha previsto un tanque localizado en el nivel de semisótano, que recibirá el agua proveniente del sistema de acueducto. Este tanque tiene un volumen propuesto, de 50 m3. Se verifica la capacidad de almacenamiento requerida.

3

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Se calcula el caudal requerido en el Sistema de Abastecimiento de agua potable, y la capacidad necesaria para los tanques de almacenamiento de agua, de conformidad con las normas aplicables (Código Colombiano de Fontanería, NTC 1500) y los posibles tipos de consumo propios de la naturaleza del establecimiento.

DEMANDA DE AGUA POTABLE POR USO ► Para el cálculo de consumo de agua se adoptan los valores que aparecen a continuación. ► La capacidad total debe garantizar 48 horas de servicio. DEMANDA DE AGUA POTABLE POR USO USO O SERVICIO

CONSUMO

UNIDAD

Personal adm.tivo, serv. generales

90

lt/persona/día

70

personas

6,3

Baños públicos

50

lt/hora

8

unidades

5,6

Cafetería

16

lt/mesa/día

1

mesas

0,016

1,5

lt/m2/día

1400

m2

2,1

Aseo instalaciones jardineras

y

riego

de

CANTIDAD

Total consumo m3/día

Total m3/día

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CAPACIDAD REQUERIDA CONTRA INCENDIO ► Las redes y equipos de bombeo destinados a la protección contra incendio deben ser independientes de los destinados al resto del suministro, y diseñados de acuerdo con las normas aplicables a este tipo de servicio. ►

La reserva contra incendio se ubicará en el tanque ubicado en el nivel de sótano. La toma de agua potable garantizará que por debajo de su nivel permanezca la reserva contra incendio.

► Para el sistema de protección contra incendio se considera la norma colombiana ICONTEC 1969 para el sistema Clase 1, para ser usado principalmente por los ocupantes de la edificación mientras llegan los bomberos. 6,3 lps

riesgo leve

30 min

duración

11,3 m3

Volumen mínimo req.contra incendio. (Clase I)

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CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO REQUERIDA (Consumo y reserva 24 horas) Volumen requerido abastecimiento servicios varios 24 horas

14,0

m3/día

Vol. Adicional Requerido, 24 horas de reserva

14,0

m3/día

Vol. reserva contra incendio

11,3

m3

Volumen total requerido en tanques

39,4

m3

6

m3

Volumen seleccionado para tanques elevados

6,0

m3

Volumen total requerido en tanque enterrado

33,4

m3

Volumen tanque enterrado, proyecto arquitectónico

50,0

m3

Tanques elevados Volumen requerido en tanques elevados 40% vol. Diario

•

El tanque enterrado previsto, es suficiente para suministrar la capacidad de almacenamiento para el 100% del consumo diario.

•

Este tanque, tendrá una pendiente en el fondo que facilite su limpieza. Contará con tapa para inspección y escalera interna.

•

En los tanques se dejará espacio libre de 0.2m para aireación.

Se propone el esquema de alimentación a las redes se hará por gravedad, previo bombeo hasta un tanque o una batería de tanques elevados, que garantizará las presiones de servicio y los caudales requeridos. La capacidad en tanques elevados debe ser de 6 m3. El sistema de bombeo contará con una bomba en funcionamiento y un equipo de redundancia. Se definen las características de este equipo:

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Volumen en tanques elevados

6 m3

Tiempo de llenado Caudal bomba

0,5 horas 0,003

m3/seg

Succión de la bomba

En tanque bajo

Tubería de la succión

HG

material

Diámetro

2,00

plg

Velocidad en tubería

1,64

m/seg

Longitud tubería recta (aprox)

3,00

m

Longitud equivalente accesorios

16,83

m

Longitud total

19,83

m

Pérdidas unitarias

0,0911

m/m

Hv

0,1380

m

Total pérdidas en la tubería

1,81

m

Cabeza estática

2,00

m

Altura dinámica succión

3,81

m

Pérdida por altura snm

0,25

m

Pérdida por temperatura

0,43

m

Pérdida barométrica y vacío imperfecto

2,36

m

pérdidas accesorios J

1,53

m

pérdidas velocidad

0,14

m

4,71

m

Chequeo altura máxima succión

Impulsión bomba

a tanques elevados

Longitud equivalente accesorios

11,45

m

Diámetro

1,50

plg

Velocidad en tubería

2,92

m/seg

Pérdidas unitarias HG

0,3573

pérdidas en tramo HG

4,81

m

20

m

Tubería

m/m

Pérdidas unitarias PVC

0,1553

Pérdidas en tramo PVC

1,82

m

0,1896

m

Total pérdidas en la tubería

6,63

m

Total pérdidas impulsión

6,82

m

Hv

ok

PVC

m/m

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Cabeza estática

9,50

m

Altura impulsión

16,32

m

Altura impulsión

16,32

mt

Altura succión

3,81

mt

20,12

mt

Altura dinámica total

CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO Tiempo de bombeo

0,5 horas

Total altura dinámica

20,1 m

Q bomba

3,33 lps

Eficiencia

0,65 %

Potencia

1,4 hp

Se debe seleccionar una bomba que cumpla con los requisitos de caudal y cabeza. La potencia aproximada es de 1,4 hP.

3.3.

DISEÑO DEL SISTEMA

El diseño de las redes verifica la disponibilidad de altura en el tanque elevado, para suministrar las presiones mínimas requeridas por aparato. Este tanque se propone directamente sobre el nivel de la losa de techo. Las redes y tuberías internas no sobrepasan la presión de trabajo del sistema, de 50 mca. Los parámetros básicos para dimensionamiento de las redes, se describen a continuación. En cualquier caso, la presión mínima disponible en todos los aparatos sanitarios, en condiciones normales de funcionamiento, debe ser de 1 mca.

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UNIDADES DE SUMINISTRO DE AGUA POR APARATO, DIÁMETRO DE CONEXIÓN Y PRESIÓN RECOMENDADA SEGÚN NORMAS NTC 1500 APARATOS SANITARIOS Y UNIDADES DE SUMINISTRO AGUA

UNIDADES - USO PÚBLICO TOTAL

UNIDADES-USO PRIVADO TOTAL

ø CONEXIÓN

PRESIÓN M.C.A.

PULGADAS

RECOMENDADA

Lavamanos

1

1/2"

Lavaplatos

2

1/2"

2

Lavadora

3

1/2"

2,8

5

3

1/2"

2,8

1"

10

Ducha o tina

3

2

1/2"

10

Orinal de llave

3

Sanitario de tanque Sanitario de fluxómetro

Orinal de fluxómetro Lavamanos de llave Fregadero

2 4

3

2

1/2"

2,8

3/4" - 1"

7,5

1/2"

2

1/2"

2

Aparte de los anteriores parámetros, se tendrán estos lineamientos para el diseño de las redes. •

Cada una de las unidades sanitarias debe aislarse por medio de una válvula de compuerta.

•

La caja del medidor del edificio se instalará en el andén, conforme los planos y lo que indique la ESP.

•

Las redes internas principales para agua fría estarán colgadas de la estructura donde sea viable, para un máximo de accesibilidad. En los casos en los que no se cuente con cielo raso, las redes irán embebidas en la losa, o a la vista en el piso inferior.

•

No existirán cruces de redes de agua potable con tuberías de agua servida. Las aguas de diversos tipos no tendrán oportunidades de mezclarse. Los tramos enterrados de agua potable se instalarán a una distancia mínima horizontal de 1.50m de las tuberías de aguas negras y de 1.0m. de las tuberías de aguas lluvias.

•

Cuando existan cruces en estas redes, la tubería de agua potable pasará a una distancia vertical de no menos de 10 cm de las demás tuberías. 8

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•

Se buscarán velocidades menores de 2.5 Mts/seg y mayores de 0.3 Mts/seg. Se aceptarán velocidades menores a la mínima cuando se trabaje con el diámetro mínimo.

•

La tubería a utilizar para agua fría será en P.V.C., con un coeficiente de rugosidad de Hazen C = 150.

•

Los caudales en las redes de distribución se determinan con base en el método de Hunter y las recomendaciones de la NTC 1500. Las redes y tuberías se diseñarán para el 100% de la demanda. Las pérdidas de presión por fricción se calculan por medio de la formula de Hazen-Williams.

Los resultados de la modelación de las redes, aparecen en los anexos, y se muestran en los planos. Puesto que la altura de la losa de techo es suficiente para suministrar las presiones mínimas requeridas, se determina que la alternativa de alimentar las redes por gravedad es conveniente para este proyecto.

4. DESAGÜES Los desagües sanitarios y pluviales funcionan por gravedad. Las aguas se transportarán mediante colectores enterrados, de acuerdo con las cotas en el edificio. Los colectores de aguas lluvias estarán instalados 10 cm por encima de los de aguas sanitarias. La pendiente y los diámetros de cada tramo, se calculan por la formula de Manning con n = 0.009 para PVC. Se aceptan velocidades como sigue: Redes de Agua negra

V ≥ 0.45 m/seg

Redes de Agua lluvia

V ≥ 0.8 m/seg

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4.1.

DESAGÜES SANITARIOS

Los caudales de agua sanitaria se calcularon por el método de unidades sanitarias de descarga o de Hunter. El caudal de aguas servidas será vertido a la red pública de alcantarillado sanitario. La conexión al alcantarillado se hará en 6”. Los parámetros establecidos por la norma, son los siguientes: UNIDADES DE DESCARGA DE AGUA POR APARATO

APARATOS ducha o tina lavamanos Lavaplatos Lavadora orinal de pared orinal de fluxómetro sanitario de tanque

NO. UNIDADES DESCARGA 2 1 2 3 2 8 3

ø DRENAJE APARATO PULGADAS 2" 2" 2" 2" 2" 2" - 3" 4"

Cargas máximas permisibles para tubos de desague sanitario En unidades de aparato Bajante - No Bajante - mas de 3 pisos mayor de tres Pisos Total Tallo Total piso

Diametro Nominal

Cualquier Ramal

1 1/4 (1)

1

2

2

1

1 1/2 (1)

3

4

8

2

2(1)

6

10

24

6

3

20(2)

30(3)

60(3)

16(2)

4

160

240

500

90

6

620

960

1900

350

10

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4.2.

SISTEMA DE VENTILACIÓN

Para evitar el sifonamiento de los aparatos se utilizarán columnas de ventilación, ventilación en circuito, y ventilación por aparato. Las tuberías serán en tubería de PVC conectada al desagüe. El diámetro de los circuitos de ventilación será de 2”. Los tramos de ventilación servirán a máximo 8 aparatos entre conexiones, con excepción de fluxómetros. Las bajantes deben prolongarse 20.0 cm sobre el punto de salida para ventilación, y la boca debe ser protegida con malla. Las columnas de ventilación serán de mínimo 2”, y se unirán a las bajantes antes de la terminal de bajante.

4.3.

DRENAJE DE AGUA LLUVIA

El proyecto del edificio presenta cotas mas bajas que las de la vía que pasa por la fachada principal. Estas cotas se hallan en el nivel de semisótano y en áreas verdes. Lo anterior se aprecia en los planos. Las Aguas Lluvias provenientes de las cubiertas, se captarán superficialmente mediante tragantes tipo cúpula o rejilla plana. De aquí el agua será conducida por bajantes y colectores colgados en el nivel de semisótano, hacia la Calle 4a. Se deben garantizar pendientes hacia la calle en las zonas de acceso, para evitar el ingreso de aguas lluvias hacia el área de parqueos. Se deben dejar pendientes en las losas de techo hacia los tragantes. El dimensionamiento del sistema de drenaje de aguas lluvias, se realizó utilizando la formula de Manning. Para las bajantes se usará tubería PVC. Para estimar la capacidad hidráulica se adoptan las recomendaciones de Pérez Carmona:

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Q = 1,75 r 5/3 d 8/3 r

relación área anillo agua - área total sección tubo. R recomendado, 1/3.

d

diámetro de la sección

Para el cálculo del caudal de agua lluvia se utiliza el método Racional Americano: Q=

CxIxA Caudal aporte cuenca

I=

Intensidad de la lluvia, se escoge un caudal unitario de 0.028 lt/m2/seg, para una frecuencia de 5 años aprox.

C=

Coeficiente de escorrentía según superficie. Para cubiertas, C = 1

A=

Área aferente (m2)

Para el aporte de superficies verticales se considerarà el 50% del área. Los aportes de aguas lluvias recibidos en la zona verde que tiene cota inferior a la vía Calle 4ª, pueden manejarse mejorando la capacidad de infiltración del terreno mediante la construcción de una zanja llena de piedras limpias, con diámetro de 10 a 60 mm. Sin embargo, esta recomendación debe ser validada a la luz de las conclusiones del estudio de suelos. De acuerdo con lo anterior, se determina el diámetro de las bajantes y de los tramos horizontales de drenaje de aguas lluvias. Los tramos colgantes irán a la vista en el nivel de semisótano. Q = 1,75 r 5/3 d 8/3

Caudal por bajante

Diámetro bajante plg

m

Caudal máximo lps

4

0,10

11,3

6

0,15

33,3

8

0,20

71,8

3

0,08

5,3

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Bajantes de aguas lluvias

Área total de la losa de cubierta

780 m2

BAJANTES 1, 2, 3, 4 Área aferente bajante paredes

195,0 0,0 0,0 0,0 195,0 5,4 4"

Área aferente máxima Q aporte área de drenaje (TOTAL)

Cubierta m2 Paredes m2 Balcones m2 Paredes m2 Total m2 lps Cada bajante

La ubicación de las bajantes aparece en los planos. Se emplearán rejillas planas o tipo cúpula para proteger la entrada de basuras a las bajantes. Las pendientes del proyecto, deben direccionar el agua hasta estas rejillas superficiales. Se dimensionan los colectores horizontales que reciben el agua de una o mas bajantes. Drenaje hasta la vía Diámetro colectores colgados Pendiente colectores Área drenaje para C

4 pulgadas 1% mínimo 0,0278 lps/m2

Long

DIMENSIO N

m

DIAM

S%

6

1,0%

195,0

6

1,0%

570,0

6

2,0%

Tramo

Área horiz.

Área vert

Q área

A total

m2

m2

b3+b2

445,0

0,0

lps 12,4

445,0

b1

195,0

0,0

5,4

b1+b4

570,0

17,8

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5. SISTEMA CONTRA INCENDIO Este aparte contiene los parámetros para dimensionamiento del sistema de protección contra incendio en el edificio. Se diseña de acuerdo con la norma NTC 1969. El sistema a utilizar es Tipo 1, para suministro de agua a presión, ser usado por los ocupantes mientras llegan los bomberos. El tanque enterrado de reserva es suficiente para abastecer 6.3 lps durante 30 minutos. El sistema contará con una bomba para presurizar las redes.

•

El suministro abastecerá la salida más lejana con 6.3 lps a presión residual de 38 m de columna de agua. Se instalarán gabinetes para conexión de mangueras de 30m, de ∅ 1 ½”. La presión en el gabinete mas desfavorable, debe ser al menos 55 psi.

•

El diámetro en la red será de mínimo 2 ½” HG. El diámetro de la columna será de 3”.

•

Estas redes serán completamente independientes del resto de redes en la edificación.

•

La bomba será controlada manualmente mediante control remoto en el gabinete, el cual hará parte del suministro eléctrico contra incendio.

•

El suministro eléctrico de las bombas contra incendio, debe tener acometida, circuito e interruptor independientes, y estar protegido contra incendio. Si existe planta de emergencia, debe estar conectada a ella.

•

El número de gabinetes es de uno por piso.

El establecimiento debe contar además de este sistema, con extinguidores de incendio tipo portátil, de químicos secos. El número de estos extintores será tal que exista al menos uno disponible para parqueaderos, uno por piso, y donde existen equipos eléctricos.

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