Inst. en Edific. 2012 Presentación 5

INSTALACIONES EN EDIFICACIONES Profesor: INGº JUAN HARMAN I. Clave: CIV 283 Horario: HH-701

DISTRIBUCIÓN DE AGUA FRÍA EN EDIFICIOS

5.4.- SISTEMA DE ALIMENTACIÓN INDIRECTA 5.4.1.- SISTEMA SUPERIOR SIN BOMBEO (Tanque Elevado por alimentación directa y Abastecimiento por gravedad) Se utiliza cuando el suministro público garantiza cantidad pero no presión suficiente, sino durante algunas horas, para asegurar el abastecimiento continúo. DISEÑO

Se requiere por tanto instalar un tanque elevado de regulación, que pueda ser llenado en cuatro horas (generalmente en las noches). La capacidad de este tanque será, cuando menos, igual a la dotación diaria y nunca menor de 1,000 litros. El diseño debe empezar por establecer o verificar la altura del tanque elevado, desde el NPT de la azotea, para garantizar la presión mínima de salida en los aparatos sanitarios. DISEÑO

Los cálculos, como en todos los casos, deben acompañarse de reducciones de planos o croquis acotados en los que se indiquen claramente: La ubicación de los aparatos sanitarios, la identificación de los diversos tramos, sus longitudes y UG. Correspondientes.

Para efectuar los cálculos se utilizarán formatos apropiados, evitándose en todo lo posible los cálculos sueltos.

DISEÑO

Para los cálculos hidráulicos se utiliza la fórmula de Hazen y Williams para C = 100 (o en el Nomograma) y para las “piezas especiales” o accesorios su Longitud equivalente (Le) La longitud equivalente del “especial” comprendido entre dos tramos sucesivos, se considerará una sola vez (como final del tramo de aguas abajo)

DISEÑO

Para la conexión domiciliaria y la línea de alimentación: El gasto de diseño será el necesario para llenar el tanque elevado en un tiempo no mayor de 4 horas. La línea de alimentación debe estar provista de una válvula de interrupción al inicio y de una válvula flotadora en la descarga.

DISEÑO

Ejemplo de diseño: de un sistema de alimentación superior sin bombeo (Este ejemplo numérico es aplicable al diseño de los demás sistemas) DATOS BÁSICOS: Edificio bi-familiar de dos pisos iguales Área del lote : 250 m2 Altura de piso a piso: 3.00 m Presión disponible del primer piso: 20 p.s.i.g. Altura de descarga de los aparatos (ver RNC) Tubería a usar PVC (clase 10), factor = 0.537 DISEÑO-Ejemplo

Aparato sanitario Ducha Lavadero Lavatorio Inodoro

Altura (m) 2.00 1.10 0.90 0.70

Pautas a seguir para el cálculo del sistema de distribución: •Hacer croquis del sistema de distribución (típico) •Definir el camino o línea crítica (hasta la salida mas desfavorable) DISEÑO-Ejemplo

Pautas a seguir para el cálculo del sistema de distribución:

• Definir los tramos de la línea crítica, según las UG. • Confeccionar cuadro con las siguientes columnas:  Tramo, Longitud (m), Unidades de gasto UG. Caudal Q (litros / segundo (según Hunter), Diámetros máximo y mínimo (según método práctico de cuadro) DISEÑO-Ejemplo

Ver transparencias (desde pag.15) • Ver el uso del Nomograma

Solución a: De los planos adjuntos (para lectura)

DISEÑO-Ejemplo

b) Croquis Isométrico (ver ejemplo en transparencias)

X m.

3.00 m 3.00 m

DISEÑO-Ejemplo

c) Determinación de diámetros máximos, mínimos y el diámetro asumido y definición de ruta crítica (en Negrita) TRAMO

LONG. (m)

UG

Q: (l.p.s.)

Ø” máx.

Ø” mín

Ø" asum.

T – A2 A2 – a2 a2 – b2 b2 – c2 c2 – d2 a2 – e2

3.00 + X 5 6 1.5 6.5 10

24 12 6 3 2 6

0.61 0.38 0.24 0.12 0.08 0.24

1 1/4” 3/4” 3/4” 1/2" 3/4”

3/4” 3/4” 1/2" 1/2" 1/2" 1/2"

1" 1" 3/4” 3/4” 1/2" 1/2"

A2 – A1 – a1 a1 – b1 b1 – c1 c1 – d1 a1 – e1

8 6 1.5 6.5 10

12 6 3 2 6

0.38 0.24 0.12 0.08 0.24

3/4” 3/4” 1/2" 3/4”

3/4” 1/2" 1/2" 1/2" 1/2"

3/4” 3/4” 1/2" 1/2"

DISEÑO-Ejemplo

Nota: Definida la ruta crítica entonces se define:

d) Altura del tanque elevado: Cálculo de la pérdida de carga (hf ) en la línea crítica: T-A2-a2-b2-c2-d2 Donde; (d2 es el punto más desfavorable, por estar más alejado y elevado y requerir la presión mínima en la descarga: 2.00 mca) DISEÑO-Ejemplo

CONDICIONES

TRAMO T-A

A2-a2

a2-b2

b2-c2

c2-d2

Long U.G. Q(l/s) Q(gl./m) Diámetro S Long U.G. Q(l/s) Q(gl./m) Diámetro S Long U.G. Q(l/s) Q(gl./m) Diámetro S Long U.G. Q(l/s) Q(gl./m) Diámetro S Long U.G. Q(l/s) Q(gl./m) Diámetro S

DISEÑO-Ejemplo

3,00+X 24.0000 0.6100 9.6400 1.2500 0.0500 5.0000 12.0000 0.3800 6.0000 1.0000 0.0600 6.0000 6.0000 0.2400 3.7900 0.7500 0.1000 1.5000 3.0000 0.1200 1.9000 0.7500 0.0300 6.5000 2.0000 0-08 1.2600 0.5000 0.0900

ELEMENTOS Suma en Le

Le C = 100

Hf (m.c.a.)

3.00 m tubería PVC X tubería PVC 1 Válvula compuerta

1.61 0.537*X 0.25

Suma en Le tubería PVC 1 tee derivada 1-1Wa 1 Válvula compuerta

1.86+0.537*X 2.69 0.63 0.2 0.2

0.15

Suma en Le tubería PVC 1 tee recta (3) 1 reducción 1" a 3/4" 1 Válvula compuerta

3.72 3.222 0.08 0.15 0.15

0.22

Suma en Le tubería PVC 1 tee recta

3.602 0.8055 0.25

0.36

Suma en Le 6.50 m tubería PVC 1 tee recta (4) 1 reducción 3/4" a 1/2" 3 codos 1/2" x 90°(3*0.60) 1 Válvula compuerta 1/2" Suma en Le

1.0555 3.4905 0.04 0.1 1.8 0.1 5.5305

0.03

0.5

Presión disponible en A2: 3.00 +X = 2.00 + 2.00 + 0.09 +0.03X + 0.22 + 0.36 + 0.03 + 0.55 = 5.25 + 0.03X X (altura) = 2.25/ 0.97 = 2.30 m. Donde: Hf (T-A2) = 0.09 +0.03 * 2.30 = 0.16 (1) 1.85 * 0.34 = 0.63 m (3) 0.30 * 0.25 = 0.08 (4) 0.25 * 0.14 = 0.04

DISEÑO-Ejemplo

e) Entonces las presiones y diámetros definitivos: DIÁMETROS DEFINITIVOS Y PRESIONES Tramo

”

Hf

T – A2 A2 - a2 a2 - b2 b2 – c2 c2 – d2

1 ¼” 1” 3/4” 3/4” 1/2”

0.16 0.22 0.36 0.03 0.55  = 1.32

DISEÑO-Ejemplo

Punto Nivel Nivel Piezm. Físico T A2 a2 b2 c2 d2

8.30 8.14 7.92 7.56 7.53 6.98

8.30 3.00 3.00 3.00 3.00 5.00

Presión m.c.a. 0.00 5.14 4.92 4.56 4.53 1.98 (2.00 aprox.)

 Tramo en derivación a2 – e2 Condiciones de diseño:  Q = 0.25 l/s  ”= ¾” , entonces S = 0.098  L = 10.0 m de tubería de PVC  Pérdida de carga: Tee derivada de 1”: 0.38 m (1.5*.25) Reducción 1” a 3/4”: 0.15 m 2 Valv. De compuerta: 0.30 m 10.00 m de tub. PVC: 5.37 m (10*0.537)  le = 6.20 m, entonces Hf = 0.62 m.c.a. DISEÑO-Ejemplo

 Presión en e2 = Cota piezométrica - cota física: = (Cota piezométrica en a2 - Hf ) - (3.00 +1.10) = (7.92 – 0.62) - 4.10 = 3.20 m.c.a.  Presión requerida en e2:

2.00 m.c.a.

Nota: puede verificarse si el diseño pasa con tubería de 1/2” de diámetro

DISEÑO-Ejemplo

TRAMO T-A

e)

Completamos la hoja de cálculo incluyendo el tramo de derivación (a2e2)

HOJA DE CALCULO PARA DISTRIBUCIÓN DE AGUA ELEMENTOS Le Hf PUNTO Suma en Le C = 100 (m.c.a.) Long 3,00+X 3.00 m tubería PVC 1.611 T U.G. 24.0000 X tubería PVC 0.537*X Q(l/s) 0.6100 1 Válvula compuerta 0.25 Q(lg/m) 9.6400 Diámetro 1.2500 CONDICIONES

S A2-a2

a2-b2

b2-c2

c2-d2

a2-e2

0.0500 Suma en Le

1.861+0.537*X

Long 5.0000 tubería PVC U.G. 12.0000 1 tee derivada 1-1Wa Q(l/s) 0.3800 1 Válvula compuerta Q(lg/m) 6.0000 Diámetro 1.0000 S 0.0600 Suma en Le Long 6.0000 tubería PVC U.G. 6.0000 1 tee recta (3) Q(l/s) 0.2400 1 reducción 1" a 3/4" Q(lg/m) 3.7900 1 Válvula compuerta Diámetro 0.7500 S 0.1000 Suma en Le Long 1.5000 tubería PVC U.G. 3.0000 1 tee recta Q(l/s) 0.1200 Q(lg/m) 1.9000 Diámetro 0.7500 S 0.0300 Suma en Le Long 6.5000 6.50 m tubería PVC U.G. 2.0000 1 tee recta (4) Q(l/s) 0-08 1 reducción 3/4" a 1/2"

2.685 0.63 0.2 0.2

Q(lg/m) 1.2600 3 codos 1/2" x 90°(3*0.60) Diámetro 0.5000 1 Válvula compuerta 1/2" S 0.0900 Suma en Le Long 10.0000 tubería PVC U.G. 6.0000 1 tee derivada 1" (5) Q(l/s) 0.2400 1 reducción 1" a 3/4" Q(lg/m) 3.7900 2 válvulas compuerta Diámetro 0.7500 S 0.1000 Suma en Le

OBSERVACIONES:

NIVEL Piezómetro Físico 8.3 8.3

0.15

A2

8.15

3

5.15

3.715 3.222 0.08 0.15 0.15

0.22

a2

7.92

3

4.92

3.602 0.8055 0.25

0.36

b2

7.56

3

4.56

1.0555 3.4905 0.04 0.1

0.03

c2

7.53

3

4.53

0.5

d2 a2

7.03 7.92

5 3

2.03 4.92

0.62

e2

7.3

4.1

3.2

1.8 0.1 5.5305 5.37 0.38 0.15 0.3 6.2

Presión disponible en A2: 3.00+X= 2.00 +2.00+(0.09 + 0.03 X + 0.22 + 0.36 + 0.33 + 0.50) = 5.20 + 0.03 X Entonces X = Altura mínima de Tanque = 2.20/0.97 = 2.27 () (1) 1.- Hf (T-A") = 0.05*1.86 + 0.05 * 0.54 X = 0.09 + 0.03* 2.30 = 0.15 2.- 1.85 * 0.34 = 0.63 3.- 0.30 * 0.25 = 0.08 4.- 0.25 * 0.14 = 0.04 5.- 1.50 * 0.25 = 0.38 NOTA: Tubería PVC : C = 140 usar Factor = 0.537

DISEÑO-Ejemplo

PRESIÓN (m.c.a.) 0

5.4.2 Conexión domiciliaria y línea de alimentación: a) Dotación (S.222.2.01): Se ha considerado como dos viviendas unifamiliares con área de lote de 250 m2.  Dotación (l/d/vivienda)= 1,700 l/d/vivienda.  Dotación del edificio = 3,400 l/d. b) Almacenamiento en el tanque elevado (S.222.4.03):  Igual a la dotación: 3,4 m3

DISEÑO-Ejemplo

c) Dimensiones del Tanque elevado: Considerando un tirante de 1.20 m, se requerirá una sección cuadrangular de 1.70 * 1.70 m2 d) Gasto requerido para llenar el tanque en cuatro horas: 3,400 / 4*(3,600) = 0.24 l/s

e) Diámetros límites para este gasto: ”máx. = 3/4” ,”mín. = 1/2” DISEÑO-Ejemplo

f) Diámetro de diseño:

Considerando que para un diámetro de 1” el gasto mínimo es de 0.30 l/s. Se ha tomado este como diámetro de diseño. Asimismo: 3/4”  para la conexión domiciliaria y 1”  para la alimentación, con el objeto de reducir la pérdida de presión y por tanto garantizar la presión de servicio necesaria. (ver separata, 29) DISEÑO-Ejemplo

Pérdida de carga en la línea: (Se omite, es de ELEMENTOS Conexión domiciliaria: Corporación y curva de tubería de plomo Medidor volumétrico 2 Llaves en medidor Alimentación: Ampliación 3/4”a ´1” Válvula Compuerta 14.75 de tub. PVC (5 + 9.75) 2 codos de 90° Válvula flotadora

DISEÑO-Ejemplo

Le (C=100)

Sedapal)

CONDICIONES Hf en m.c.a.

3.20 4.00 3.10 12.60  = 22.90

Q = 0.24 l/s = 3.79 g/m = ¾” , entonces: S = 0.10

0.20 0.20 7.92 1.80 4.30  = 14.42

Q = 0.24 l/s = 3.79 g/m = 1”, entonces: S = 0.03

Hf = 2.29

(0.13) Hf = 0.43

Pérdida de carga total: 2.29 + 0.43 = 2.72 m.c.a. Pérdida de carga antes de la válvula flotadora: 2.72-0.13=2.59 g) Presión requerida a nivel del primer piso:  Altura de la descarga en tanque elevado = 3.00 + 3.00 + 2.30 + 1.20 + 0.25 = 9.75 Pérdida de carga: 2.59 RNC (Antes de la válvula flotadora): 2.00 Total: 14.34 m.c.a. = 1.434 Kg./cm2 = 20.36 p.s.i.g. DISEÑO-Ejemplo

Nota: Normalmente la presión de servicio en la línea matriz, es el dato básico para el cálculo de los diámetros.  La presión disponible en la línea es de 20 p.s.i.g = 14.1 m.c.a.  Se requiere de 14.34 m.c.a. (102 %)  Probablemente se llenará en 4.07 horas = 4:4´  Hf / H = 2.72 / 9.75 = 0.28 = 28%

DISEÑO-Ejemplo

5.4.3.-SISTEMA SUPERIOR CON BOMBEO Se utiliza cuando el suministro público garantiza cantidad pero no la presión suficiente para llenar el tanque elevado. En este caso es necesario instalar una cisterna y un equipo de elevación de presión (electrobomba). Según la norma S.222.4.05 la capacidad de la cisterna no será menor de las 3/4 del consumo diario (dotación) y la del tanque elevado no menor de la tercera parte de dicho consumo; cada uno de ellos con un mínimo de 1,000 litros. DISEÑO

Conexión domiciliaria y alimentación El cálculo es similar al del sistema de “Alimentación superior sin bombeo”, variando solamente la capacidad de la cisterna y el tiempo de llenado, que no lo especifican las normas y que puede estimarse de 4 a 8 horas (usar 6 horas) Sistema de Distribución El procedimiento es igual al del sistema que no requiere de bombeo (pues ya se resolvió la altura del tanque elevado). DISEÑO

Equipo de Bombeo (Luego del cálculo de la altura del tanque elevado) • La capacidad del equipo de bombeo será la necesaria para llenar el tanque elevado en un tiempo no mayor de dos horas. • El cálculo teórico de la potencia de la bomba está dado por la fórmula: H.P = Q x Ht / 75 (H.P=potencia) (solo para fines de PRE-dimensionamiento)

DISEÑO

Donde: Q = Gasto en litros por segundo (Capacidad de tanque / tiempo de llenado) Ht = Pérdida (altura) de carga total en metros Ht = He + Hf + Ps He = Diferencia de elevación del agua, de cisterna a tanque = Hs + Hi Hf = Pérdida por fricción en tuberías y accesorios (desde cisterna hasta salida en T. elevado)

Ps = Presión de salida de agua en tanque (2.00 m.c.a., mínimo) DISEÑO

Donde:  = Eficiencia de la bomba: de 60 % a 70% Nota: Sin embargo, el equipo siempre se elegirá considerando la altura total (Ht) y el caudal o gasto: Se usa la “Curva característica” de cada electrobomba, según el fabricante La potencia teórica solo sirve de referencia

DISEÑO

El diámetro mínimo de la tubería de impulsión se elegirá se determina aplicando el anexo N° 5 de las Normas sanitarias:

Anexo # 5

Gasto de bombeo (lt/seg)

Tubería de impulsión (”)

Hasta 0.50 1.00 1.60 3.00 5.00 8.00 15.00 25.00

3/4” 1” 1 1/4" 1 1/2" 2” 2 1/2” 3” 4”

• La tubería de succión debe ser siempre de un diámetro mayor o igual que la de impulsión. DISEÑO

Ejemplo numérico: El diseño arquitectónico de un edificio de 4 pisos indica 8 departamentos pequeños, el que será habitado por 40 personas (Cinco personas por departamento). El sistema de abastecimiento es indirecto con cisterna, bombas (dos) y tanque elevado, desde el cual por medio de bajadas se abastece de agua a los diferentes departamentos. Consumo diario: 40 x 250 = 10,000 l.p.d. (Admitiendo un consumo medio de 250 litros/persona/día: USA, Perú 200 l/p/d) DISEÑO

Capacidad de cisterna: Vol. cisterna= 3/4 * 10,000 = 7,500 lt. = 7.5 m3 (Puede considerarse el factor de seguridad ≥ 1.25) Gasto para llenar la cisterna en 6 horas: Q = 7,500 / 6 * 3,600 = 0.35 l/s Entonces:  máx = 1” y  mín = 3/4” (se adopta este diámetro)

Capacidad de tanque elevado: Vol. tanque elev:= 1/3 * 10,000 lt. = 3.33 m3 DISEÑO

Características de c/u de las bombas: Gasto = 3,333 / (2 x 3,600) = 0.46 l/s (Asumiendo que debe llenarse el tanque en 2 horas)

Considerando: *He = 17 m (Diferencia de elevación del agua, de cisterna a tanque: succión hasta descarga)) Hf = 10% de He = 1.7 m (Pérdida por fricción en tuberías y accesorios) *[ver separata: He = 2.50+(4 x 2.75) + 3.50 = 17.00 ]

DISEÑO

Ps = 2.0 m (Presión de salida de agua en tanque: 2.00 m mínimo) Entonces: Ht = 1.1 * 17 + 2 = 20.7 m Para: Ht = 20.7 m y Eficiencia de bomba = 60%

Entonces la potencia teórica será: 0.46 * 20.7 / 75 *0.60 = 0.21 H.P. (siempre será un valor mínimo de referencia)

DISEÑO

 

Tubería de impulsión:  = ¾” Tubería de succión:  = 1”

De las tablas de rendimiento de electro bombas se escoge (ver separata, pag. 21a): Electro bomba marca HIDROSTAL, monofásica, de 220 v. y 60 ciclos, tipo B1C– 0.5, (de 0.5 caballos de fuerza). Según su curva característica proporciona un caudal de 0.5 lts/seg. para una altura de 22 metros. DISEÑO

TABLA DE RENDIMIENTO DE BOMBAS ELÉCTRICAS MONOFÁSICAS DE 220 VOLTIO / 60 cps (Herz)

Modelos

Diámetro

Peso

Succión Descarga

(Kg.)

CAUDAL (Litro por segundo

HP 0.3

0.5

1.0

1.5

2.0

3.0

4.0 5.0 8.0

Altura de elevación en metros (según la curva característica)

B1C - 0.3

0.33

1"

1"

15

20.0 18.0 13.0

BIC - 0.5

0.50

1"

1"

16

24.0 22.0 15.0

B1C - 1

1

1"

1"

19

33.0 32.0 26.0 19.0

32-125-0.5

0.50

2"

1-1/2"

22

13.0 13.0 13.0 12.0 12.0 9.0

B1 - 1M

1

1-1/2"

1"

21

32.0 30.0 30.0 28.0 23.0

32-125-1M

1

2"

1-1/2"

27

18.0 18.0 18.0 18.0 17.0 15.0 11.0

40-125-1M

1

2-1/2"

1-1/2"

27

12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 11.0 7.0 6.0

2B1-1

1

1-1/2"

1"

21

38.0 29.0 15.0 15.0 15.0 15.0

DISEÑO

2.0

TABLA DE RENDIMIENTO DE BOMBAS ELÉCTRICAS TRIFÁSICAS DE 220 VOLTIO / 60 c.p.s Diámetro

Peso

CAUDAL (Litro por segundo)

Modelos

HP

B1 - 2.5

3

1-1/2"

1"

32

B1 - 2.5

3

1-1/2"

1"

33

32 - 125 - 2.5

3

2"

1-1/2"

35

3.0 5.0 7.0 10.0 15.0 20.0 Altura de elevación en 44.0 43.0 41.0 37.0 metros (según la curva 62.0 57.0 48.0 característica) 25.2 25.2 25.0 24.6 23.2 16.4

40 - 125 - 2.5

3

2-1/2"

1-1/2"

8

18.2 18.2 18.2 18.2 18.0 17.4 15.9 9.2

32 - 125 - 5

5

2"

1-1/2"

45

41.0 41.0 41.0 41.0 40.0 35.8 24.0

32 - 160L - 5

5

2"

1-1/2"

52

62.0 61.8 61.2 60.0 54.0

2/ 32 -200L - 5

5

2"

1-1/2"

55

85.5 83.5 80.0 73.5

40 - 125 - 5

5

2-1/2"

1-1/2"

51

29.6 29.8 29.8 30.0 30.0 29.4 28.2 24.0

32 - 160L - 6.6

7

2"

1-1/2"

72

63.0 63.0 62.5 61.8 58.6 47.4

2/32 - 200L - 6.6

7

2"

1-1/2"

74

98.0 96.0 92.5 85.0

40 - 125 - 6.6

7

2-1/2"

1-1/2"

71

37.0 37.0 37.0 37.0 37.0 37.0 35.0 33.0

40 - 160 - 6.6

7

2-1/2"

1-1/2"

72

40.5 41.0 41.6 42.0 42.6 42.0 38.6 32.0

2/32 - 200L - 12

12

2-1/2"

1-1/2"

78

97.5 96.0 95.0 92.5 87.0 60.0

40 - 160 - 12

12

2-1/2"

1-1/2"

78

57.0 57.4 57.8 68.0 58.4 58.0 56.0 48.4

50 - 160 - 12

12

3"

2"

81

41.0 42.0 42.0 42.0 42.0 42.0 42.0 40.0 36.0 29.0

DISEÑO

Succión

Descarga (Kg.) 0.5

1.0

1.5

2.0

5.4.4.- SISTEMA DE ALIMENTACIÓN INFERIOR (CON EQUIPO HIDRONEUMÁTICO) Es un sistema alternativo del anterior, sustituye la presión proporcionada por el tanque elevado por la generada en un tanque hidroneumático. Principio de operación: •En un tanque hidroneumático el aire comprimido por el agua, que se inyecta por bombeo, actúa como un resorte que mantiene una presión constante sobre ésta. Presión que se transmite a través de todo el sistema. DISEÑO

•

•

Cuando un grifo es abierto el aire se expande para reemplazar al agua liberada que ha sido forzada a salir por la presión del aire comprimido. Al descender la presión del aire en el tanque hasta el límite previsto en el diseño, entran en acción las bombas de agua hasta comprimir el aire a la condición inicial.

DISEÑO

•

•

La bomba trabaja permanentemente bajo dos condiciones de presión: La presión necesaria para tener, cuando menos 2.0 m.c.a. en las salidas mas desfavorables del sistema y una presión adicional que varía de 15 a 30 psig. Según los fabricantes. (10.6 @ 21.2 m.c.a.) La bomba debe detenerse al alcanzar la presión máxima y arrancar cuando ésta descienda a la presión de diseño, que ocurre cuando se ha consumido parte del agua contenida en el tanque hidroneumático. DISEÑO

•

Para disminuir el volumen del tanque hidroneumático se incluye en el equipo un compresor o cargador de aire, para aumentar la presión de éste y obligarlo a ocupar menos volumen en el tanque. El cargador solo necesita trabajar cuando se ha perdido parte del aire contenido en el tanque y, por consiguiente, se ha reducido el tiempo de parada de la bomba. (también se usa una vejiga o “blader” para el aire)

DISEÑO

•

El volumen del tanque hidroneumático (agua + aire) se calcula considerando el caudal y las presiones máxima y mínima del funcionamiento del motor. Se propone una fórmula teórica, para el cálculo del volumen:

V = 44 Q * ( P2 + 14.7) / ( P2 - P1) Donde: V = Volumen en galones americanos Q = Caudal en litros por segundo P2 = Presión máxima en psig. P1 = Presión mínima en psig. DISEÑO

Conexión domiciliaria y la alimentación •El cálculo es similar al del sistema de “alimentación superior”, variando solamente la capacidad de la cisterna, que en este caso será cuando menos igual al consumo diario. (puede usarse un FS mayor de 1.25

DISEÑO

Sistema de distribución •

•

•

Este sistema emplea: equipo hidroneumático, que bombea directamente de la cisterna y cuya capacidad debe satisfacer la máxima demanda de la edificación. El procedimiento de cálculo es igual al del sistema anterior, variando solo en el sentido del flujo. La altura mínima de bombeo será la necesaria para que la presión de salida sea, por lo menos, de 2.0 m.c.a. (Presión mínima: Ps)) DISEÑO

Ejemplo de diseño de un sistema indirecto de alimentación inferior (El mismo ejemplo numérico de alimentación superior con tanque) DATOS BÁSICOS: Edificio bi-familiar de dos pisos iguales Área del lote totalmente construida: 250 m2 Altura de piso a piso: 3.00 m Presión disponible del primer piso: insuficiente Croquis del sistema de distribución (típico): DISEÑO

1.- Sistema de alimentación a cisterna Dotación: 2 x 1,700 = 3,400 litros/día Almacenamiento en cisterna:  Se asume 6,000 litros (FS >> 1.25) Gasto para ser llenado en 6 horas:  Entonces: Q = 6,000/ (6  3,600) = 0.28 lt./seg.  Entonces: máx. = mín. = 3/4“ (se asume 1” F) Dimensiones netas de cisterna:  Dimensiones = 2 m. * 2m. * 1,5m. de altura

DISEÑO

2.- Dibujo Isométrico: del plano (no corresponde)

DISEÑO

(No corresponde al ejemplo) DISEÑO

3.- Determinación de diámetros: TRAMO LONG ( M)

UG

Q (l.p.s. )

Ø Máx.

Ø Min. Ø Asumido

A-a'

2.00

30.00

0.75

1 -1/4"

1"

1"

a'-a

11.70

27.00

0.69

1 -1/4"

1"

1"

a-b

3.80

21.00

0.56

1 -1/4"

3/4"

1"

b-c

2.03

18.00

0,25

3/4"

3/4"

1"

c-d

5.30

14.00

0.42

1"

3/4"

3/4"

d-e

3.80

12.00

0.38

1"

3/4"

3/4"

e-f

5,70

6.00

0.25

3/4"

3/4"

3/4"

f-g

0.40

3.00

0.12

1/2"

1/2"

1/2"

g-x

3.30

2.00

0.08

1/2"

1/2"

1/2"

(Ver ejemplo en separata)

DISEÑO

4.-Calculo de pérdida en la línea de impulsión desde la cisterna hasta el ingreso al tanqueHidroneumático. ELEMENTOS

Succión: "S" - ala toma de succión de la bomba Válvula de pie !" de Tubería PVC 1 codo de 90º Impulsión: Al inicio de la línea de impulsión continuo al punto "A" Válvula de compuerta Válvula Check de tubería PVC

DISEÑO

Le (C=100)

CONDICIONES Hf en m.c.a.

Q = 0.69 l/s = 10.88 g/m 2.84 Ø = 1", => S = 0.1747 1.61 0.6

Q = 0.69 l/s = 10.88 g/m 0.2 Ø = 1", => S = 0.1747 2.12 1.07 8.44 Hf = 8.44x0.1747=1.47

Nota: La pérdida de fricción en tuberías y accesorios Hf, desde la succión hasta el punto más desfavorable incluyendo los 1.47 m. generado por la pérdida de carga en la succión y la línea de alimentación. (en algunos casos se adopta un valor igual al 10% de He).

DISEÑO

5.- Calculo de Pérdida en la ruta crítica. (De la tabla Hf = 7.70 m.c.a) Sistema de regulación de presión: Equipo de bombeo: Unidades de gasto = 24,  Q = 0.61 l/s = 9.64 g/min. = 580 g/hora,  máx. = 1-1/4" , mín. = 3/4" , => se asume  = 1"

DISEÑO

Cálculo de la presión disponible: En la hoja de formato se encuentra una pérdida de carga (Hf) de 7.70 m Ht = (Hs + Hi) + Hf + 2.00 +2.00 = Ht = 5.02 + 7.70 + 2..00+2.00 = 16.09 m. Ht = 1.69Kg./cm2 = 22.84 psi  Pmín. = 25, Pmáx.= 45 (comercial Pmín. = 30 y Pmáx. = 50) => Paveg = 40 psi) Entonces la Presión de Trabajo = 40 p.s.i. = 2.82 Kg./m2 = 28.2 m.c.a. y Q = 0.69 lps. DISEÑO

Se escoge una bomba monofásica Hidrostal tipo B1C - 1, capaz de levantar una presión de 28.2 m.c.a. ( 40 psi) Para una presión mínima de 30 psi. , una presión promedio de 40 psi. y un caudal de 0.69 lps = 656 gal/hora, se requiere un tanque de 64 galones, se asume un tanque comercial de 70 ó 80 galones. galones Nota: El régimen de operación de la bomba: prende a la presión de 30 psi. y apaga a la presión de 50 psi.

DISEÑO

Capacidad de tanque hidroneumático (Basado en la capacidad de la bomba y la presión de operación) PRESIÓN (Libras/Pulgadas2) Presión Mín. Presión Máx... Presión Prom. Volumen(gal) T.Hidro-Neumático 18 32

185 325

230 400

145 260

100 185

90 155

80 140

80 150

60 110

65 120

Presión Mín. Presión Máx. Presión Prom. Volumen(gal) T.Hidro-Neumático 18 32

42

430

530

340

240

200

180

190

140

155

42

660 970 1,160 1,460 1,760 2,550 4,260 8,100 12,180 16,200 24,300 40,500 61,000 81,000

475 695 830 1,040 1,265 1,810 3,030 5,760 8,650 11,500 17,300 28,800 45,000 57,600

400 585 700 860 1,060 1,520 2,540 4,850 9,700 13,000 19,500 32,400 48,500 64,800

355 520 620 770 940 1,350 2,250 4,300 6,420 8,520 12,800 21,700 32,400 43,400

64

82 120 144 180 220 315 525 1,000 1,500 2,000 3,000 5,000 7,000 10,000

DISEÑO

656

20 35 28

20 40 30

30 50 40

40 60 50

50 80 65

50 70 60

60 70 65

60 80 70

70 100 85

CAPACIDAD en (Galones/Hora) a Presión Promedio

840 1,020 1,230 1,500 1,470 1,800 1,830 2,250 2,250 2,760 3,240 3,930 5,360 6,545 10,400 12,500 15,300 18,800 20,400 25,000 30,600 37,500 51,000 62,500 76,000 94,000 107,000 130,000

365 270 295 550 400 445 650 480 525 820 600 660 990 730 800 1,440 1,040 1,150 2,360 1,740 1,900 4,500 3,310 3,560 6,750 4,980 5,450 9,000 6,600 7,250 13,500 9,980 10,900 22,300 16,550 18,300 33,700 25,000 27,400 45,000 33,100 36,600

82 120 144 180 220 315 525 1,000 1,500 2,000 3,000 5,000 7,000 10,000

DISEÑO

HOJA DE CALCULO PARA DISTRIBUCIÓN DE AGUA

6.- Entonces se completa la tabla para calcular la presión en el punto más desfavorable:

TRAMO

CONDICIONES

Le

Hf

C = 100

(m.c.a.)

Long A-a Long 14.5000 14.5 m tubería PVC 7.7865 U.G. 27.0000 2 uniones simples 0.6 Q(l/s) 0.6900 2 codos de 1" X 90º 1.8 Diámetro 1.0000 S 0.1747 Suma en Le 10.1865 a-b Long 3.8000 2.0406 tubería PVC U.G. 21.0000 1 tee recta de 1" (1) 0.08 Q(l/s) 0.5600 1 reducción de 1" a 3/4" 0.2 Diámetro 0.7500 S 0.4819 Suma en Le 2.3206 b-c Long 2.3000 1.2351 tubería PVC U.G. 18.0000 1 tee recta de 3/4" 0.25 Q(l/s) 0.2500 1 codo de 3/4" 90º 0.75 Diámetro 0.7500 S 0.1084 Suma en Le 2.2351 c-d Long 5.3000 2.8461 tubería PVC U.G. 14.0000 1 tee derivada 3/4" (2) 0.17 Q(l/s) 0.4200 Diámetro 0.7500 S 0.2830 Suma en Le 3.0161 d-e Long 3.8000 3.80 m tubería PVC 2.0406 U.G. 12.0000 1 tee recta 3/4" 0.25 Q(l/s) 0.3800 1 US 0.25 Diámetro 0.7500 S 0.2352 Suma en Le 2.5406 e-f Long 5.7000 3.0609 tubería PVC U.G. 6.0000 1 tee recta 3/4" 0.25 Q(l/s) 0.2500 6 codos de 3/4" x 90º 4.5 Diámetro 0.7500 1 válvula compuerta + 2 UU 0.65 S 0.1084 Suma en Le 8.4609 f-g Long 0.4000 0.2148 tubería PVC U.G. 3.0000 1 tee derivada 3/4" (2) 0.17 Q(l/s) 0.1200 1 reducción 3/4" a 1/2" 0.2 Diámetro 0.5000 S 0.2008 Suma en Le 0.5848 g-x Long 3.3000 1.7721 tubería PVC U.G. 2.0000 1 tee 1/2" 0.2 Q(l/s) 0.0800 2 codos 1/2" x 90º 1.2 Diámetro 0.5000 1 válvula compuerta + 2 UU 0.5 S 0.0949 Suma en Le 3.6721 Perdida por fricción Ht= (hs+Hi) + Hf + Ps = (5.05+1.35)+7.70+2.00 = .c.a.= 22.84 psi Pmín. = 30 psi Pmáx. = 50 psi (valores comerciales entonces) Promedio= 30 psi Para un Pprom. = 30 psi y un caudal = 0.69 lps = 0.69x951 = 656 gal/hora Entonces elegida B1C-1 Succión/ Impulsión = 1" Capacidad del tanque Hidroneumático = (comercial)

DISEÑO

ELEMENTOS

Suma en Le

PUNTO

NIVEL

PRESIÓN

1.47

S A

Piezómetro 26.85 25.38

Físico -1.35 0.1

(m.c.a.) 28.2 25.28

1.78

a

23.6

0.4

23.2

1.12

b

22.48

0.4

22.08

0.24

c

22.24

0.4

21.84

0.88

d

21.36

0.3

21.06

0.82

e

20.54

0.7

19.84

0.92

f2

19.62

3.05

16.57

0.12

g

19.5

3.05

16.45

5.05

14.1

0.30*.25= 1.2*.14=

0.08 0.17

0.35 7.70

x 19.15 Observaciones: (1) (2) (3)

6.0.- SUMINISTRO DOMÉSTICO DE AGUA CALIENTE

6.1.- ALCANCES El sistema de abastecimiento de agua caliente en un edificio es la instalación de plomería que produce, almacena y conduce dicha agua hasta el aparato en el que descarga en cantidad, presión y temperatura conveniente. Se debe garantizar la seguridad y la potabilidad del agua del suministro público. DISEÑO

6.2.- COMPONENTES DEL SISTEMA El sistema de abastecimiento de agua caliente está constituido por:

Un equipo de producción de agua caliente (calentador) Un tanque de almacenamiento Sistema de distribución que puede ser con o sin retorno del agua enfriada. La tubería de retorno no es requerida en pequeñas instalaciones. DISEÑO

Solo es necesaria cuando se instalen equipos centrales de producción de agua caliente. 6.2.1.- El calentador puede ser eléctrico, a gas, a petróleo o a vapor En instalaciones pequeñas se utilizan los dos primeros. El calentador eléctrico tiene un tanque acumulador, mientras que el calentador a gas calienta directamente.

DISEÑO

En grandes instalaciones se utilizan calentadores a gas, a petróleo o a vapor y se debe contar con depósitos acumuladores. En este caso se requiere de ambientes de suficiente espacio y con buena ventilación. La dotación diaria de agua caliente, para las diferentes edificaciones se muestran en las tablas N° (30 – 33) de la Norma sanitaria (S222.2)

DISEÑO

DOTACIONES DE AGUA CALIENTE TABLA Nº 30 Residencias Unifamiliares y Multifamiliares NUMERO DE DORMITORIOS

DOTACIÓN DIARIA

POR VIVIENDA

(litros)

1

120

2

250

3

390

4 5 >5

420 450 80 litros/dormitorio adicional

Capacidad de almacenamiento de AC (respecto de la dotación: 1/5 Capacidad horaria de producción de AC (respecto de la dotación: 1/7

DISEÑO

DOTACIONES…. TABLA Nº 31 Establecimiento de hospedaje

TIPO DE ESTABLECIMIENTO

DOTACION DIARIA Litros/ dormitorio

Hotel, Hostales y Moteles

150

Pensiones Centros vacacionales y otros

100 100 Litros/ m2

Almacenamiento: 1/7 Producción: 1/10

DISEÑO

DOTACIONES… TABLA Nº 32 Restaurantes AREA UTIL DE LOS COMEDORES (mts.) Hasta 40 41 a 100 Más de 100

DOTACIÓN DIARIA 900 Litros 15 Litros/m2 12Litros/m2

Almacenamiento: 1/5 Producción: 1/10

TABLA Nº 33 Hospitales, Clínicas, y Similares TIPO DE ESTABLECIMIENTO

DOTACION DIARIA

Hospitales, Clínicas con Hospitalización Consultorios Médicos Clínicas Dentales

250 Litros/cama 130 Litros/consultorio 100 Litros/unidad dental

Almacenamiento: 2/5 Producción: 1/7

DISEÑO

La capacidad horaria de almacenamiento y producción de agua caliente, se muestra al pie de cada tabla [TABLA N° 34 (S.223.4)] Las temperaturas de calentamiento /tipo de uso Higiene corporal: Lavado de ropa y utensilios: Para fines medicinales:

45°C ~ 55°C 60°C ~ 70°C 90°C ~ 100°C

NOTA: A temperatura menor de 82°C no existe el peligro de explosión

DISEÑO

6.2.2.- El depósito acumulador es metálico, hermético con entrada y salida controladas. Asimismo contará con cubierta aislante. La capacidad de almacenamiento se muestra en la TABLA N° 34

DISEÑO

TABLA Nº 34 Capacidades de equipos de almacenamiento y producción de agua caliente TIPO DE EDIFICIO

CAPACIDAD HORARIA CAPACIDAD DE DE PRODUCCIÓN DE ALMACENAMIENTO AGUA CALIENTE EN EN RELACION CON RELACION CON LA LA DOTACION DOTACIÓN

Residencias Unifamiliares y Multi familiares

1/5

1/7

Hoteles y Pensiones

1/7

1/10

Restaurantes

1/5

1/10

Gimnasios Hospitales, Clínicas, Consultorios y Similares

2/5

1/7

2/5

1/6

DISEÑO

6.2.3.- PRINCIPIO DE CIRCULACIÓN DEL AGUA CALIENTE. El movimiento del agua caliente es el resultado de la actividad molecular que se desarrolla en el agua al ser calentada y que se observa claramente en el agua en ebullición. Al proporcionarle calor al agua hace que ésta se expanda, haciéndose menos densas las moléculas en proporción al calor recibido, lo cual le confiere una tendencia natural a elevarse en relación con las moléculas mas frías. DISEÑO

La desigualdad de peso entre el agua caliente y el agua fría en el tanque de almacenamiento y en el sistema de distribución con retorno produce la circulación continua por gravedad.

DISEÑO

Sistemas en grandes instalaciones de producción central: Sistema ascendente con circulación por gravedad.- Consiste en una red de distribución que partiendo de la fuente de producción del agua caliente, alimenta de abajo hacia arriba a los diferentes servicios, formando montantes ascendentes. Al final de cada una de los montantes se instala una tubería de retorno que regresa con agua enfriada al calentador.

DISEÑO

TA AF.

DISEÑO

C

Sistemas en grandes instalaciones de producción central: •Sistema descendente con circulación por gravedad.- Consiste en instalar una sola montante que lleva el agua caliente hasta la parte superior del edificio, desde donde se distribuye en montantes bajantes que vienen alimentando los diferentes servicios de arriba hacia abajo. Los extremos de las bajantes se unen en una para llevar de retorno al agua enfriada al calentador. DISEÑO

TA AF.

DISEÑO

C

NOTA: •Debe recordarse que la temperatura de ebullición del agua se incrementa tremendamente a presiones mayores que la atmosférica. Por ejemplo el agua sometida a presión y calentada a 100°C de temperatura, vaporiza si la presión cesa súbitamente y en estas condiciones se expande a 1,700 veces su volumen original, pudiéndose producir una explosión si se rompe el tanque debido al aumento de presión.

DISEÑO

NOTA:

Para prevenir este peligro se debe dispones de válvulas de alivio de temperatura y presión, como lo especifica la Norma Sanitaria (S.223.1)

DISEÑO

6.2.4.- SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN CON RETORNO A LA UNIDAD DE CALENTAMIENTO: Las tuberías de alimentación de agua caliente se calcularán de acuerdo con lo establecido en el numeral S.222.3. Es decir, de manera análoga al sistema de agua fría. NO llevan válvulas de control en cada batería

DISEÑO

6.2.4.- SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN CON RETORNO A LA UNIDAD DE CALENTAMIENTO:

El objeto del retorno del agua enfriada a la unidad de calentamiento es permitir que el agua caliente circule permanentemente dentro de la tubería de alimentación, para que los ocupantes del edificio puedan obtenerla en cualquier momento, eliminando al mínimo el desperdicio.

DISEÑO

6.2.4.- SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN CON RETORNO

A

LA UNIDAD DE CALENTAMIENTO:

El suministro de agua fría, proveniente del tanque elevado o del sistema hidroneumático, a la unidad de calentamiento llega por un tubo que acomete a una altura de 15 cm. del fondo. La tubería de retorno del agua enfriada puede conectarse a la de suministro, para garantizar que el agua caliente siempre se encuentre en la parte superior del tanque del calentador. DISEÑO

6.2.4.- SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN CON RETORNO

A

LA UNIDAD DE CALENTAMIENTO:

Las pérdidas de carga en el tanque de almacenamiento pueden ser omitidas en el cálculo. NOTA:

Tanto el Proyecto como la instalación del equipo de producción y almacenamiento de agua caliente, no son competencia del ingeniero civil. (solo la supervisión) DISEÑO

Veamos un ejemplo

:

DISEÑO

Veamos un ejemplo

:

DISEÑO

7.0.- SISTEMAS CONTRA INCENDIO Al hablar de incendios se está refiriéndose implícitamente al FUEGO, cuyos componentes principales son: Materiales combustibles.- Los que pueden arder o producir lumbre y que necesitan de una sustancia que produzca la combustión. Material Comburente.- Que hace posible la combustión de los materiales pasibles de arder (oxigeno). DISEÑO

Calor.- Energía que se libera durante la combustión y que además lo retro-alimenta, pues cada material combustible tiene su temperatura de inflamación. Es evidente la necesidad de protección contra los incendios, pues estaremos preservando las propiedades y lo más importante la vida de las personas.

DISEÑO

La protección contra incendios se enfoca bajo dos aspectos definidos: Prevención.Aspecto de diseño: Que contemplan las normas y requisitos arquitectónicos y de ocupación, así como de construcción e instalaciones electromecánicas, estipulados por el R.N.C y por la legislación existente.

DISEÑO

La protección contra incendios se enfoca bajo dos aspectos definidos: Combate.Aspecto relativo a los medios y sistemas para la extinción de los incendios en el interior y exterior de las edificaciones. Corresponde a las instalaciones sanitarias el manejo del agua como uno de los elementos extintores e involucrar conceptos de salud.

DISEÑO

Combate: Materias extintoras: Agua.- Elemento mas barato y mas usado, no es recomendable su uso para apagar incendios de sustancias líquidas y semi-sólidas, tampoco de materiales que contengan sodio, potasio o cal. También presenta el inconveniente del deterioro que causa a mercaderías, libros, cuadros, etc. El vapor de agua se recomienda para sofocar incendios en lugares cerrados. DISEÑO

Materias extintoras: Agua con adición de sales (bicarbonato de sodio o cloruro de sodio).- Presenta mejores condiciones extintoras que el agua sola ya que requiere mayor calor para evaporarse e incluso desprende gas carbónico. NOTA: Los cloruros pueden producir corrosión en estructuras metálicas

DISEÑO

Otras materias extintoras: Gases extintores como el ácido carbónico y el nitrógeno, se usan a presión Arena, tierra, tierra de infusorio, cenizas, polvo de ladrillo.- Se usan para extinguir incendios de sustancia semi-sólidas como alquitrán o asfalto. También para líquidos inflamables como gasolina. Productos en forma de espuma química o nieve carbónica. DISEÑO

Materias extintoras: El agua como material extintor se emplea en los siguientes sistemas: Alimentadores y mangueras para uso de los ocupantes del edificio (Gabinete contra incendio ) Alimentadores y mangueras para uso del Cuerpo de Bomberos de la ciudad (válvulas siamesas) Alimentadores y mangueras para uso combinado de los ocupantes del edificio y del Cuerpo de Bomberos de la ciudad DISEÑO

Materias extintoras: El agua como material extintor se emplea en los siguientes sistemas:  Rociadores automáticos, que se activan con detectores de humo o de aumento de de temperatura.

DISEÑO

DISEÑO

Generalidades: 1. La fuente de agua podrá ser la red de abastecimiento público, tanques con motobombas del Cuerpo de Bomberos, o fuente propia del edificio, siempre que se garantice el almacenamiento previsto en el depósito.

DISEÑO

Generalidades:

2.Los alimentadores estarán espaciados y distribuidos de manera que todas las partes de los ambientes del edificio puedan ser alcanzados por el chorro de las mangueras. Los alimentadores podrán conectarse entre sí mediante una tubería cuyo diámetro no sea menor al del alimentador de mayor diámetro. Al pie de cada alimentador se instalará una llave de purga y otra de compuerta. DISEÑO

Generalidades:

3.Las dimensiones de las mangueras serán las mostradas en la Tabla # 35: Largo de manguera (m) 15 30

DISEÑO

Diámetro periférico (pulg.) 1” 1-1/2”

Generalidades:

4.Antes de cada conexión para manguera se instalará una llave de compuerta o de ángulo. La conexión para manguera será de rosca “macho” con el diámetro correspondiente.

4.Cuando el almacenamiento sea común para el agua potable y la reserva para el sistema contra incendio, deberá instalarse a la salida de éste último desde el tanque una válvula de retención de tipo especial para incendios. DISEÑO

Generalidades:

6. En aquellos casos en que la presión sea insuficiente o menor que los mínimos especificados en la N.S.E. deberán adoptarse las siguientes alternativas: Usarse extinguidores apropiados en reemplazo de las mangueras. Instalarse equipos de elevación de presión de capacidad suficiente para garantizar el gasto y presión requeridos. DISEÑO

Generalidades:

7)Las bombas de agua contra incendios, deberán llevar control de arranque y parada de funcionamiento automático conectado a los sistemas de alarma del edificio.

8)Cuando se instalen sistemas equipados con rociadores automáticos, deberá cumplirse con los requisitos establecidos en la Norma # 13 de la N.F.P.A. (National Fire Protection Association ) DISEÑO

Generalidades:

9)En todos los casos deberá preverse un sistema de drenaje para la evacuación del agua utilizada en el combate del incendio.

DISEÑO

DISEÑO

Ejemplo numérico: Aplicado a un edificio a construirse en Lima, de 15 pisos, con alturas entre pisos de 3.00 m. incluyendo el sótano (semejante al esquema mostrado) Datos: •Tubería alimentadora de fºgº = Ø 2-1/2”; Q = 8 l/s (126.4 g/m) •Entonces S = 0.19

DISEÑO

Ejemplo numérico:

•Manguera de lona lisa (C = 120)  = 1-1/2” (Longitud = 20 m.) Q = 2.5 l/s (39.5 g/m) Entonces S = 0.20 •Boquilla Normalizada:  = 1-1/8” (Le = 0.25 m) •Se asume como longitud equivalente, por accesorios) el 10% de la longitud del alimentador

DISEÑO

Ejemplo numérico:

Solución: Es evidente que solo se alcanzará la presión mínima de 10 mca. Por debajo del piso 14 Determinación de la presión disponible en la salida de la boquilla del gabinete en el piso 13

DISEÑO

Ejemplo numérico:

Solución: •Presión al nivel de la conexión de la manguera •Desnivel entre el tanque y la conexión de manguera = 11.50 m •Pérdida por fricción en tubería tramo T-13: (11.5 + 2.5)1.1 * 0.19 = 2.93 mca. •Pérdida de carga en la manguera y boquilla: (20 * 0.71 + 0.25) * 0.20 = 2.89 mca DISEÑO

Ejemplo numérico:

Solución: •Pérdida de carga total la salida de la boquilla será = 2.93 + 2.89 = 5.82 mca. •Presión disponible a la salida de la boquilla: 11.50 – 5.82 = 5.68 mca. < 10.00

Se verifica que a partir del piso 9° se contará con la presión mínima para que opere el sistema. DISEÑO

COMPARACIÓN ENTRE LAS RECOMENDACIONES DEL N.B. of F.U. Y LAS NORMAS S.224. (N.B. of F.U.: National Board of Fire Underwriters) NORMA SANITARIA S.224

CARACTERISTICAS

N.B. of F.U.

Altura 15 @ 50 m. pisos 6 @ 16

Altura >50 m., piso>16

Volumen de Almacenamiento: Mínimo en cisterna

56,400 lts.

15,000 lts

40,000 lts.

Mínimo en Tanque Elevado

18,900 lts.

15,000 lts

(Ver gráfico # 3)

Gasto y diámetro para garantizar una presión de 10 @ 25 m.c.a.

Gasto y diámetro para garantizar una presión de 35 m.c.a.(mínimo)

Gasto Mínimo por Alimentador Diámetro mínimo de Alimentadores

16 lps 4" (Hasta 6 pisos) 6" (más de 6 pisos)

Presión en conexión de manguera más desfavorable

35 m.c.a (mínimo)

Diámetro mínimo de manguera

2-1/2"

Tabla # 35

2-1/2"

Longitud máxima de manguera

25 mts.

Tabla # 35

60 mts.

1-1/8"

Ver Tabla

1-1/8"

Boquillas de salida (Nozzles)

DISEÑO

COMPARACIÓN DE CARACTERÍSTICAS DE SISTEMAS CON ROCIADORES.

CARACTERISTICAS

Presión mínima en cada rociador Gasto por Rociador Distancia máxima entre ramales alimentadores y entre rociadores Número máximo de rociadores por ramal Rango de temperaturas de fusión de sellos termo sensibles: * Tipo ordinario * Tipo intermedio * Tipo resistentes * Tipo extras resistentes Separación mínima del techo Diámetro de los alimentadores Volumen mínimo de almacenamiento DISEÑO

N.B. of F.U.

R.N.C.

º (1)

.c.a. 1.25 lps.

3.90

3.6 mts.

8

8

68 a 74ºC 100ºC 140ºC 180ºC 10 cms. 2-1/2" (2) 17,000 lts

57 a 74ºC 80 a 100ºC 121 a 141ºC 162 a 181ºC 30 cms. 20,000 lts