Dotacion de Agua Potable

“

AÑO DE LA INTEG INTEGRACI RACI N NACIONAL NACIONAL Y EL RECONO RECONOCIMI CIMIENTO ENTO DE DE NUESTRA DIVERSIDAD”

TEMA: 

Descripción de la Dotación de agua realidad nacional y local

Calculo del diámetro newton raphson mathlab 

C TEDRA

:

ABASTECIMI ABAST ECIMIENTO ENTO DE AGUA Y ALCA ALCANTARIL NTARILLADO LADO

CATEDRÁTICO

:

ING. IVÁN ARTURO AYALA BIZARRO

CICLO

:

VIII

ESTUDIANTE

:

MULATO CCOYLLAR, Erick Josef 

HUANCAVELICA - PERÚ 2012

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA FACULTAD CIENCIAS DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

Ing. Civil

INTRODUCCIÓN

Las instalaciones sanitarias en el interior de una edificación es de suma importancia, ya que el agua es un elemento vital y necesario para la supervivencia de la humanidad; es por eso que existe la necesidad de contar con un sistema de agua. En el presente informe se va a presentar el diseño adecuado de tuberias y distribución de agua, tanto fría como caliente, sistema contra incendios y riego de jardines, etc; de una edificación de cuatro niveles. Este diseño es de suma importancia para las instalaciones sanitarias en una edificación, por eso es importante reconocer todo los pasos y procedimientos. En este caso empezaremos por los calculas de dotación de agua, de acuerdo al tipo de edificaciones que se tiene. La dotación es el consumo diario de agua en un lugar determinado ya sea dentro del sector publico y en el sector privado, de acuerdo al tipo de edificaciones que se tenga; que sirve para calcular los caudales de diseño.

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DOTACIÓN Se entiende por dotación la cantidad de agua que se asigna para cada habitante y que incluye el consumo de todos los servicios que realiza en un día medio anual, tomando en cuenta las pérdidas. Se expresa en litros ./ habitante-día. Esta dotación es una consecuencia del estudio de las necesidades de agua de una población, quien la demanda por los usos siguientes : para saciar la sed, para el lavado de ropa, para el aseo personal, la cocina, para el aseo de la habitación, para el riego de calles, para los baños, para usos industriales y comerciales , así como para el uso público. La dotación no es una cantidad fija, sino que se ve afectada por un sin numero de factores que la hacen casi característica de una sola comunidad; sin embargo, se necesita conocer de ante mano estos factores para calcular las diferentes partes de un proyecto. Clasificación de climas por su temperatura. TEMPERATURA MEDIA ANUAL ( C ) TIPO DE CLIMA Mayor Que 22 CÁLIDO DE 18 A 22 SEMICÁLIDO DE 12 A 17.9 TEMPLADO DE 5 A 11.9 SEMIFRIO MENOR QUE 5 FRIO La dotación esta integrada por los siguientes consumos : a) CONSUMO DOMESTICO b) PUBLICO c) INDUSTRIAL d) COMERCIAL e) FUGAS y DESPERDICIOS. a). CONSUMO DOMESTICO: El consumo doméstico varia según los hábitos higiénicos de la población, nivel de vida, grado de desarrollo, abundancia y calidad de agua disponible, condiciones climáticas, usos y costumbres, etc. Es difícil establecer una cifra como puede apreciarse; sin embargo, en nuestro país se estima que el consumo de agua para uso domestico anda entre 75 y 100 lts/hab.dia, la cantidad básica para el consumo domestico, que incluye necesidades ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

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fisiológicas, usos culinarios, lavado de ropa y utensilios, sistemas de calefacción y acondicionamiento de aire, riego de plantas y jardines privados, aseo de la vivienda, etc. b).CONSUMO PÚBLICO: Este consumo se refiere al de los edificios e instalaciones públicas tales como: escuelas, mercados, hospitales, rastros, cuarteles, riego de calles, prados, jardines, servicio contra incendios, lavado de redes de alcantarillado. Este consumo es variable pero en nuestro país puede estimarse entre el 20 y 30 % del consumo domestico. El consumo público normalmente es excesivo debido a descuidos, pues el desperdicio en tales usos públicos se debe a daños en tuberías, llaves o accesorios cuya reparación inconscientemente se retarda. c).CONSUMO INDUSTRIAL: Depende del grado de industrialización y del tipo de industrias, grandes o pequeñas. las zonas industriales en muchos casos conducen a un desarrollo urbanístico que trae como consecuencia un aumento en el consumo del agua. En el consumo industrial del agua, influye la cantidad disponible, precio y calidad. En general las grandes industrias se abastecen en forma particular de sus propios sistemas sin gravitar sobre el sistema general de la población. d).CONSUMO COMERCIAL: Depende del tipo y cantidad de comercio tanto en la localidad como en la región. e).FUGAS Y DESPERDICIOS:  Aunque las fugas y desperdicios no constituyen un consumo, es un factor que debe ser  considerado. En la vivienda influye en el consumo doméstico, pues es corriente encontrar  filtraciones o fugas permanentes debido a desperfectos en las instalaciones domiciliarias. Estas pérdidas aunadas al mal uso de los consumos públicos y al irracional uso doméstico, conducen a agravar el consumo general de agua. Estas pérdidas giran al rededor del 35% al 40 % de la suma de los consumos antes citados. Lo cual representa un grave problema para todos los órganos operadores de Administración del Agua Potable en el País. LAS NORMAS DE PROYECTO PARA ABASTECIMIENTO DE AGUA EN LOCALIDADES URBANAS DE LA REPUBLICA MEXICANA ESTABLECE QUE: En nuestro país no es común ni fácil hacer estos estudios de la dotación, pero existe inquietud por realizarlos, pues la demanda es cada vez mayor de los pueblos por gozar del servicio de agua (potable); esto obliga a los técnicos a estudiar las necesidades de agua en cada localidad. Por ahora la dotación la fijaremos en base a las normas de proyecto para obras de abastecimiento de agua potable en localidades urbanas según la Comisión Nacional del Agua la cual esta en función

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del clima y del número de habitantes de la población de proyecto, por lo tanto el Ingeniero proyectista para fijar su dotación deberá hacer uso de lo que establece la Gerencia de Normas Técnicas de Comisióm Nacional de Agua. 5.2. Dotación de agua potable por clima y número de habitantes, fijado por la Subdirección General de Infraestructura Hidráulica Urbana e Industrial ( Gerencia De Normas Técnicas ) de la C.N.A.(Tabla 1.3.3) Tabla 1.3.3.- Dotación de agua potable por clima y número de habitantes que establece la Gerencia de Normas Técnicas de la Comision Nacional del Agua. POBLACIÓN DE PROYECTO ( lts. / hab.- día) DE DE DE DE DE

2500 15000 30000 70000 150000

TIPO DE CLIMA CÁLIDO 150 200 250 300 300

TEMPLADO 125 150 200 250 300

FRIÓ 100 125 175 200 250

A 15000 A 30000 A 70000 A 150000 o MAS Las dotaciones anteriores deben ajustarse a las necesidades de la localidad y a sus posibilidades físicas. Económicas, sociales y políticas, de acuerdo con el estudio específico que se realice en cada localidad. Para localidades rurales ( menores de 2500 habitantes ), las especificaciones recomiendan que la dotación se establezca tomando en cuenta el uso del agua y dice : Dado que el consumo de agua se destinará en la gran mayoría de los casos únicamente para satisfacer  necesidades de carácter doméstico, se recomienda adoptar los siguientes valores para la dotación , siempre que el servicio se realice a base de Toma Domiciliaria . Clima frío y templado

75 lts/hab.dia.

Clima cálido

100 lts/hab.dia.

En caso de servicios por hidrante público o cualquier otro medio , los valores que se deben adoptar quedarán en la siguiente proporción : Clima frío o templado

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25 lts/hab.dia. 5

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Clima cálido

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35 Lts/hab.dia.

Los valores anteriores solo se podrán incrementar hasta en un 50% cuando se proporcione adicionalmente agua para el consumo de animales domésticos tales como : caballos, burros, mulas, bueyes, vacas, cerdos, ovejas, chivos, gallinas, guajolotes, etc. cuyos valores máximos son:  A).

B).

DISTRIBUCIÓN A BASE DE TOMA DOMICILIARIA. Clima frío o templado

100 lts/hab.dia.

Clima cálido

150 lts/hab.dia.

DISTRIBUCIÓN A BASE DE HIDRATE DE TOMA PUBLICA U OTROS. Clima frío y templado

36 lts/hab.dia.

Clima cálido

50 lts/hab.dia.

FACTORES QUE AFECTAN A LA DOTACIÓN. De acuerdo a las instalaciones en servicio, se tiene cada vez más información acerca del valor  real de la dotación; sin embargo, debe adjudicarse al proyecto la que se estima más adecuada en función de sus características. a) CANTIDAD DE AGUA DISPONIBLE La facilidad o dificultad para disponer de agua de las fuentes de abastecimiento, marcan en ocasiones la cantidad de agua que puede distribuirse. b) MAGNITUD DE LA POBLACIÓ: Conforme crece la población, aumenta el consumo de agua, porque se incrementa principalmente las necesidades de agua en usos públicos e industriales. El cambio de la dotación base puede hacerse de la siguiente manera: HABITANTES MENOS DE 5,000 5,000 A 20,000 20,000 A 50,000 ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

% DE LA DOTACIÓN BASE 80 90 100 6

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50,000 A 100,000 100,000 A 250,000 MAS DE 250,000

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110 125 130

c). CLIMA: Los climas extremosos tienen gran influencia en el consumo; cuando hace calor aumenta su empleo en baños, lavado de ropa, acondicionamiento de aire y riego de jardines; cuando hace frío, aumenta el consumo por calefacción y sobre todo por fugas cuando se llega a romper la tubería por congelación del agua. d). TIPO DE ACTIVIDAD PRINCIPAL: Se consideran tres tipos de actividades: AGRÍCOLA, INDUSTRIAL Y COMERCIAL, como actividades secundarias: la minería, turismo, pesca, y otras. e). NIVEL ECONÓMICO: Mientras mayor sea el nivel económico de una población, aumentarán las exigencias en el requerimiento de agua, pues la gente puede satisfacer mejor sus necesidades y comodidades. f). CALIDAD DEL AGUA: El uso del agua aumenta conforme su calidad es mejor, ya que se podrá emplear en todos los usos, principalmente en el industrial. g). PRESIÓN DEL AGUA: Una presión excesiva o por el contrario muy baja, hacen aumentar la cantidad de agua consumida, en el primer caso por fugas y en segundo por desperdicio. Debe procurarse suministrar el servicio con una presión mínima de 1.00 kg/cm2 y máxima d 5.00 Kg./cm2 . Presiones mayores de 5.0 Kg./cm2 es necesario instalar en la red, accesorios que rompan la presión para que la tubería trabaje hidráulicamente bien. h). MEDIDORES: La instalación de medidores hace disminuir el consumo del agua por tenerse que pagar por  ella, los desperdicios se reducen notablemente, sino se instalan medidores la dotación base puede incrementarse. El uso de medidores ahorra hasta en un 40 % el consumo de agua, por  eso es muy importante se instalen medidores en los sistemas de agua potable. i). COSTO DEL AGUA: El diseño de tarifas adecuadas al costo real del agua se vuelve primordial, si no se corre el peligro de fomentar el desperdicio del agua o bien la ineficiencia de la administración de los ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

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sistemas de agua potable. El precio del agua para los usos es la principal motivación para ahorrar agua, es decir quien consuma más que pague más. Para el análisis de las estructuras tarifarías se toma en cuenta el servicio no medido y el servicio medido, clasificados en usuarios domésticos, comerciales e industriales a manera de información un litro de agua embotellada cuesta $5.00, un Litro de leche $7.20, un litro de refresco $6.00, el litro de Gatorade $17.75, el Garrafón de 19 litros de agua purificada cuesta $11.00, siendo el costo por un litro de agua de $ 0.58 centavos. El metro cubico de agua en la ciudad de Oaxaca proveniente de la red de distribución cuesta $ 0.63 centavos, lo que podemos apreciar es que el costo real del agua potable es muy baja y por eso se da el subsidio del Agua.  j). EXISTENCIA DE ALCANTARILLADO: En general, se gasta más cuando los líquidos residuales se eliminan con mayor facilidad. k). FUGAS Y DESPERDICIOS: La edad de la red de agua potable, la calidad de la tubería y la conservación de las mismas, influyen en la calidad de agua que se fuga, los desperdicios dependen en gran parte del nivel cultural de los usuarios.

DOTACIÓN DE AGUA Es la cantidad de agua asignada a una persona por día. Está vinculada con el nivel de servicio. Como valores guía se tomarán los que se indica a continuación, teniendo en cuenta la zona geográfica, clima, hábitos, costumbres y niveles de servicio a alcanzar: 6.3.1 Sistemas convencionales Para los sistemas convencionales se aplicarán los siguientes valores:

En el caso de adoptarse sistema de abastecimiento de agua potable a través de Piletas públicas la dotación será de 20 a 40 lt/hab/día. ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

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6.3.2 Sistemas no convencionales En el caso de emplearse otras soluciones técnicas para pozos equipados con bombas de mano o accionadas por energía eólica, captación de agua de lluvia o protección de manantiales se podrá considerar dotaciones menores de 20 lt/hab/día.

DOTACIÓN DE AGUA NECESIDADES DE AGUA DE LAS CIUDADES (por habitante)   

 Abastecimiento rural Poblaciones de 3.000 habitantes Poblaciones 3.000 a 15.000 habitantes Ducha Sanitario

 

125 L/d/hab. 115 L/d/hab. 200 L/d/hab. 27,6 L/Pna 35,67 L/Pna

Lavado de manos

6,02 L/Pna

Lavado de platos

27,88 L/Pna

 Aseo y vivienda

0,29 L/m2 día

Consumo propio

6 L/Pna/día

Lavado de ropa

45,89 L/Pna

Poblaciones de 15.000 a 60.000 habitantes 220 L/d/hab. En poblaciones mayores a 60.000 habitantes la dotación para viviendas es de 250 L/Pna/día, válida para vivienda unifamiliares, bifamiliares y multifamiliares).

En caso de incendio 60 m 3/ hectárea durante un tiempo de 2 horas, con una reserva mínima de 120 m 3. ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

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DOTACIÓN DE AGUA PARA ALGUNAS INSTALACIONES HOTELES, PENSIONES, HOSPEDAJES Tipo de establecimiento

Dotación diaria

Hotel

500 litros/alcoba

Pensión

350 litros/alcoba

Hospedaje alcobas

25 litros por cada m2 destinado a

RESTAURANTES Área en m2

Dotación diaria

Hasta 40 m2

2.000 litros

De 41 a 100 m 2

40 litros/m2

Más de 100 m 2

50 litros/m2

Nota: en aquellos restaurantes donde también se elaboren alimentos para ser  consumidos fuera del local, se calculará una dotación complementaria a razón de 8 litros/cubierto preparado para este fin. PLANTELES EDUCATIVOS Y RESIDENCIAS ESTUDIANTILES Dotación diaria  Alumnado externo

40 litros/persona

 Alumnado semi-interno

70 litros/persona

 Alumnado interno o residente

200 litros/persona

Personal no residente

50 litros/persona

Personal residente

200 litros/persona

CINES, TEATROS, AUDITORIOS Y OTROS Tipo de establecimiento

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Dotación diaria 10

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Cines, teatros y auditorios

3 litros litros/asiento

Cabarets, casinos y salas de baile para uso público

30 litros/m2 de área

Estaciones, velódromos, autódromos, plazas de toros, similares

1 litro/espectador 

Circos, hipódromos, parques de atracción y similares la dotación requerida para animales.

1 litro/espectador más

BARES, FUENTES DE SODA, CAFETERÍAS Área del local

Dotación diaria

Hasta 30 m2

1.500 litros

de 31 a 60 m 2

60 litros/ m2

de 61 a 100 m 2 más de 100 m 2

50 litros/ m2 40 litros/ m 2

PISCINAS (DE RECIRCULACIÓN Y DE FLUJO CONTINUO) 





Con recirculación de las aguas de rebose litros/día por cada m 2 de proyección horizontal de piscina. Sin recirculación de las aguas de rebose litros/día x m2 Con flujo continuo de agua litros/hora x m 3

10 25 125

Nota: La dotación de agua para los servicios sanitarios en los desvestideros y cuartos de aseo anexos a las piscinas, se calculará a razón de 30 litros/día por  cada m2 de proyección horizontal de piscina. En aquellos casos en que se contemplen otras actividades recreativas, se aumentará proporcionalmente la dotación.

OFICINAS EN GENERAL La dotación de agua para oficinas se puede estimar a razón de 6 litros/día x m 2 de área útil del local. (También puede aplicarse 40 a 50 litros/persona x día).

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DEPÓSITOS La dotación diaria para depósitos de materiales, equipos y artículos manufacturados, se calculará a razón de 0.50 litros/día x m 2 de área útil del local y por cada turno de trabajo de 8 horas o fracción.

Nota: La dotación mínima debe ser de 500 litros/día. Si hay oficinas anexas, calcular su consumo adicionalmente. CARNICERÍAS, COMERCIOS, PESCADERÍAS Y SIMILARES Se calcula a razón de 20 litros/día x m 2 de área del local. La mínima dotación admisible es de 400 litros/día.

MERCADOS Calcular a razón de 15 litros/día x m 2 de área útil del local. La dotación de agua para locales con instalaciones separadas, tales como restaurantes, cafeterías, comercios, oficinas, etc. se calculará adicionalmente según las normas para cada caso.

BOMBAS DE GASOLINA, ESTACIONES DE SERVICIO, GARAJES Y PARQUEADEROS 



Para bombas de gasolina litros/día x bomba Para garaje simple y parqueadero cubierto litros/día x m2 de área

800 2

(puede asignarse también) litros/día x carro 





50

Para lavado corriente, no automático litros/día x unidad de lavado Para lavado automático litros/día x unidad de lavado Para oficina y venta de repuestos litros/día x m2 de área útil

8.000 12.800 6

HOSPITALES, CLÍNICAS, CONSULTORIOS Tipo

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Dotación diaria 12

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



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Hospitales y clínicas con hospitalización litros/día x cama Consultorios médicos litros/día x consultorio Clínicas dentales 1.000 litros/día x cada unidad dental.

800 500

RIEGO DE JARDINES La dotación de agua para áreas verdes se calcula a razón de 2 litros/día x m 2. No se incluyen áreas pavimentales, andenes, etc.

AGUAS PARA USOS INDUSTRIALES En muchos procesos industriales se requiere agua potable; esto sucede en todas las industrias dedicadas a la elaboración de comestibles y bebidas. Otros procesos no requieren agua potable tales como el enfriamiento de torres de destilación, motores, tanques de trenes, edificaciones, etc.

INDUSTRIAS EN GENERAL 



La dotación de agua para consumo humano se calcula a razón de 80 litros por operario o empleado, por cada turno de 8 horas o fracción. La dotación de agua para el consumo industrial, debe calculares de acuerdo con la naturaleza de la industria y sus procesos de manufactura. (Esta dotación debe ser comprobada por las autoridades sanitarias)

PLANTAS LECHERAS Y SUS ANEXOS 





Estaciones de recibo y enfriamiento: 1.500 litros por cada 1.000 litros de leche recibida por día. Plantas de pasteurización: 1.500 litros por cada 1.000 litros de leche a pasteurizar por día. Fábricas de mantequilla, queso o leche en polvo: 1.500 litros por cada 1.000 litros de leche a procesar por día.

ALOJAMIENTO DE ANIMALES (Caballerizas, establos, porquerizas, gallineros, etc.)

Edificación para: Ganado lechero litros/día x animal ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

Dotación 120 13

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Bovinos 0 litros/día x animal

4

Ovinos 0 litros/día x animal

1

Equinos 0 litros/día x animal

4

Porcinos 0 litros/día x animal

1

 Aves 0 litros/día x cada 100 aves

2

MATADEROS (PÚBLICOS O PRIVADOS) Se calcula de acuerdo con el número y clase de animales a beneficiar, así:

Clases de animal

Dotación diaria

Bovinos litros/día x animal

500

Porcinos litros/día x animal

300

Ovinos y caprinos litros/día x animal  Aves en general litros/día x cada 100 aves

250 16

LAVANDERÍAS Y SIMILARES 



Lavanderías litros/kg de ropa Lavado en seco, tintorerías y similares litros/kg de ropa

40 30

AGRICULTURA Trigo m3/tn producto

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1.500

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 Arroz m3/tn producto

4.000

Cereales pobres m3/tn producto

1.000

 Algodón m3/tn producto

10.000

Riego aspersión en régimen continuo (clima templado) m3 h/ha

1,5

GANADERÍA (por cabeza ganado mayor 60-80 1/día) Hidráulica tipo Frances-Danés L/día

4-20

Porquerizas con limpieza hidráulica en seco o mixta L/día

2-6

Ovejas

5 L/día

INDUSTRIAS AGRÍCOLAS Mantequilla L/L de leche

2a4

Quesería L/L de leche

6 a 10

Leche en polvo L/L de leche

7 a 17

Leche de consumo L/L de leche

7 a 11

Fabricación de sidra (sin embotellado) de manzana Lavado de botellas L/botella

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4 m3/t 2a6

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Elaboración de vino de vino Cervecería (sólo fabricación) m3/t de malte

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2 L/L 20 a 30

Fabrica de malte 1,5 a 3m 3/t cebada  Azucarera m3/t de remolacha

2 a 15

Fabrica de levadura m3/t de levadura

150

Fabricación de vinagre de vinagre Conservas de frutas 15 m3/t de fruta Conservas de legumbres m3/t de legumbres

50 L/L 12 a 6

Conservas de pescado m3/t de pescado

20

Conservas de carne m3/t de conserva

70

Fabrica de fécula m3/t de patata

15

Fabrica de almidón 20 m3/t de maíz

15 a

INDUSTRIAS NO AGRÍCOLAS Circuitos: Curtidos 140 m3/t de producto fabricado

20 a

Papeleras:

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Pasta de papel m3/t de producto fabricado

300

Embalaje-cartón m3/t de producto fabricado

40

Papeles especiales m3/t de producto fabricado

500

Textil:  Algodón (según grado de preparación) 200 m3/t de producto fabricado Lana (peinaje-blanqueo) m3/t de producto fabricado

15 a 165

Rayón 400 a 1000 m 3/t de producto fabricado Productos químicos a 1.000 m 3/t de producto fabricado

220

Refinería de petróleo 40 m3/t de producto fabricado

0,1 a

 Acero 300 m3/t de producto fabricado

6a

 Acero laminado m3/t de producto fabricado

400

CONCLUSIONES 

Utilizamos el Método Geométrico por ser uno de los métodos más utilizado actualmente por el Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI), además nos proporciona una mayor población a comparación de los demás métodos.

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

Ing. Civil

La dotación de agua está en funciona de varios factores que terminan el consumo de agua de una población (tamaño de la población, servicios públicos, clima, zona, etc.)



SUGERENCIAS 

Seguir los pasos que nos indica el REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES, ya que no brinda una seria de pautas y parámetros que se debe tener en cuenta en el diseño de sistemas de agua en una edificación y sobre las dotaciones de agua en cada nivel y ambiente.



Ser precisos en la elaboración de los calculas de dotaciones de agua en una edificaciones tomando en cuenta los diferentes ambientes en cada nivel. BIBLIOGRAFIA



http://civilgeeks.com/2010/10/07/dotacion-sistema-de-agua-potable/



http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/flujoentuberias/dotacionagua/ determinaciondeladotaciondeagua.html



http://www.fcpa.org.pe/archivos/file/DOCUMENTOS/5.%20Manuales%20de %20proyectos%20de%20infraestructura/Manual%20de%20agua%20potabl e%20en%20poblaciones%20rurales.pdf 

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