MEMORIA TECNICA DE LOS SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AAPP. AASS. y AALL.-PROYECTO

Universidad de Guayaquil Facultad de Ciencias Matemáticas Y Físicas ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

PROYECTO DE INGENIERIA SANITARIA I

NOMBRE DEL PROYECTO:

ALUMNO: MARCO W. RICAURTE LUZURIAGA PROFESOR: ING. RODOLFO GONZALEZ AGUIRRE

2012 - 2013

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS INGENIERIA SANITARIA I

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MEMORIA TECNICA DE LOS SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE, AGUAS SERVIDAS Y AGUAS LLUVIAS, DE LA VIVIENDA UNIFAMILIAR RICAURTE-AGUILERA.

1. ANTECEDENTES Como una necesidad de suplir el déficit habitacional existente en nuestro país, se construyen este tipo de soluciones habitacionales, como son las viviendas unifamiliares de una y dos plantas para satisfacer esta necesidad especialmente en el sector de la clase media. Una de las partes más importantes en la construcción de las viviendas, es el diseño correcto y adecuado de los Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, de Evacuación de Aguas Servidas y de Evacuación de Aguas Lluvias, de manera de satisfacer adecuadamente las necesidades de los habitantes de la vivienda al menor costo constructivo posible. 2. GENERALIDADES La presente MEMORIA TECNICA corresponde al Diseño de los Sistemas de Abastecimiento de Agua Potable, de Evacuación de Aguas Servidas y de Evacuación de Aguas Lluvias de la vivienda unifamiliar de los esposos Ricaurte-Aguilera. 2.1 Ubicación.La vivienda de los esposos Ricaurte-Aguilera está ubicada en la ciudad de Guayaquil, en la parroquia urbana Tarqui, en la Ciudadela Alborada etapa 14, manzana A2, solar # 41, entre los solares # 40 y # 42, para lo cual adjunto los documentos respectivos (copia de la escritura). 3. DISEÑO DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE Para el diseño del Sistema de Abastecimiento de AA.PP. consideré que la vivienda albergará a 5 personas, y contará con una dotación de 250 litros por persona por día. Dotación = 250 lts/persona/día (x 5 personas) = 1250 lts. /día Consideré además un gasto de agua para riego de jardín de: 5 litros por m2, 2 veces al día. Tomando en cuenta que la vivienda tiene aproximadamente 20 m2 de jardín, se calcula entonces: 10 lts/m2/día x 20 m2 = 200 lts. /día. Esta cantidad se agregará a la dotación media diaria de la vivienda, lo cual da un total de = 1450 lts. /día; este será entonces el valor que se considerará para el cálculo y diseño de la cisterna y de la guía de agua. FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS INGENIERIA SANITARIA I

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3.1 Diseño de la Guía de Agua.Para el diseño de la guía de agua estimé la presión en la tubería en 12 psi (Pounds/square inches) ó (libras/pulgadas cuadradas) que es la unidad de presión referencial en el Sistema Inglés de unidades, la misma que es entregada por la empresa proveedora INTERAGUA, en base a estudios de factibilidad realizados por dicha empresa proveedora. 1 Psi = 1 libra/pulgada cuadrada = 0.070307 Kg/cm2 12 Psi = 12 libras/pulgada cuadrada = 0.84368 Kg/cm2 Para el cálculo de la Guía de agua he tomado en consideración los criterios de: Presión Residual, Presión Disponible y Presión Gastada (Pérdidas de carga), en base a la siguiente ecuación ó expresión: Presión residual = Presión disponible – Presión gastada

Presión Residual: La presión residual en un sistema de distribución de agua es la presión que queda del total disponible, menos la presión gastada por el flujo del agua dentro de la tubería. Esta diferencia entre la presión inicial (disponible) y la nueva presión registrada se conoce como Presión Residual. Presión Disponible: Es la presión que asumimos o que nos da la Empresa proveedora de agua. Presión Gastada: Es la suma de todas las pérdidas de carga de la tubería, desde que el agua sale de la Red Pública hasta el punto más alto al que tiene que llegar el agua (mueble sanitario más desfavorable). Para el cálculo de la Presión Gastada, consideramos los siguientes factores: 1.- Pérdida de Carga por Fricción. 2.- Pérdida de Carga por Desnivel. 3.- Pérdida de Carga por Longitud hasta la Cisterna (20 m.). 4.- Pérdida de Carga del Medidor de Agua. 5.- Pérdida de Carga del Flotador de la Cisterna., y 6.- Pérdida de Carga por Muebles Sanitarios. Estas Pérdidas de Carga se calculan a través del Abaco de HAZENC WILLIAMS, con la información del gasto ó consumo de agua por día de la vivienda, calculado previamente FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS INGENIERIA SANITARIA I

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incluyendo el factor de seguridad. (litros/minuto).

Esta información estará dada en lt./min.

En mi proyecto el consumo o gasto lo calculé en 3.63 m3/día, el cual al aplicar la fórmula de Q = b/t, nos da el siguiente valor:

𝑸=

𝒃 𝒕

=

𝟑𝟔𝟑𝟎 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔 𝟏𝟒𝟒𝟎 𝒎𝒊𝒏.

= 2.52 lt/min.

Con esta información voy al ábaco de Hazenc Williams, sabiendo que el diámetro de la tubería es de 1/2 pulgada, con lo cual voy a hallar el valor del coeficiente de fricción K. La guía de agua se encuentra a 1.50 metros debajo del nivel del piso terminado de la acera y el medidor de agua estará ubicado en el piso de la acera a unos 30 cm de la línea de fabrica de la vivienda. Antes de llegar a la cisterna, la tubería de φ ½ pulgada de PVC se bifurcará en un bypass el cual tiene el objetivo de dotar de agua potable a por lo menos la planta baja, en caso de realizar trabajos de mantenimiento o reparación de la cisterna o del cuarto de bomba. 3.2 Diseño de la Cisterna Para el diseño de la cisterna consideré el número de personas que habitan la vivienda (5 personas) con lo cual calculamos el consumo diario de la vivienda, el cual se calculó en 1450 lts. /día, el mismo que representa 1.45 m3 como volumen de consumo diario. Como factor de seguridad, aplicaremos a este consumo, un aumento de un 150 %, lo que nos da el siguiente volumen para el cálculo de las medidas de la cisterna. 1.45 m3 + 2.18 m3 (factor de seguridad) = 3.63 m3, que será el volumen final a considerar para el cálculo de las dimensiones de la cisterna. El factor de seguridad es necesario aplicar, para que la vivienda no se quede sin agua en caso de un corte general por daño o mantenimiento de la red pública, de esta manera aseguramos una provisión de 2 días y medio para la vivienda, en caso de cualquiera de los eventos señalados. También he considerado un espacio o colchón de aire de 30 cm, entre la losa de la cisterna y el nivel de agua, el mismo que sirve como aireación del agua y también como ayuda a la presión de salida del agua. El fondo de la cisterna se ha diseñado con una pendiente del 1% con dirección al tubo de succión de la bomba. Este tubo de succión estará ubicado a 25 cm de la tapa de la cisterna, la misma que tendrá como medidas 0.60 m x 0.60 m. La tubería de alimentación de la cisterna y de aspiración se encontrarán cerca de la tapa para facilitar la limpieza y FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS INGENIERIA SANITARIA I

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reparación de las mismas. Para las paredes y el fondo de la cisterna consideré un fundición de hormigón con malla electrosoldada de 0.15 m de espesor y para la losa una fundición de 0.15 m de espesor (ver lámina) 3.3 Distribución Para la distribución del agua potable considere una distribución ramificada y también tres subidas de agua para la planta alta, tal como lo indica la lámina correspondiente. 3.4 Alimentación Para la alimentación de los muebles sanitarios he diseñado una derivación que viaja por el piso a una cota estimada de -0.10 m. del hormigón y cuya entrada se realizará por la pared, por lo general a un lado del lavabo y de ahí serán alimentados hacia cada uno de los muebles sanitarios. Cada cuarto de baño constará con una llave de paso que permitirá cerrar el paso del agua cuando sea necesario, especialmente en caso de reparaciones, y que estas se realicen sin ningún inconveniente. Se instalarán dos llaves de paso en el sistema de bypass que solo serán abiertas en caso de reparación y mantenimiento de la cisterna y/o del cuarto de bomba. La grifería será de los materiales que se encuentran disponibles en el mercado, con la certificación de calidad para cada artefacto proyectado, y se instalarán de acuerdo a las instrucciones del fabricante. Los aparatos sanitarios serán los que se encuentran disponibles en el mercado con los respectivos certificados de calidad y garantía. 4. DISEÑO DEL SISTEMA DE EVACUACION DE AGUAS SERVIDAS El diseño se hará a través del criterio de una Red en Colector. 4.1 Red en Colector. Planta Baja El colector externo tendrá una cota invertida -0.70 m. con respecto al nivel del piso terminado de la acera, por lo cual estimé de acuerdo a las dimensiones de la red, la implementación de 10 cajas de registro domiciliario de 0.40 m. x 0.40 m., distribuidas según la ubicación de los muebles sanitarios y además consideré tres bajantes de aguas servidas cuyo diámetro es de φ 110 mm., que a su vez se conectarán con una caja de registro en la acera ó colector externo de la red pública. Para un buen funcionamiento de esta red en colector tomé en cuenta una pendiente apropiada del 1%, con lo cual me permitirá llegar a la caja externa (red pública) con una cota de -0.70 m. iniciando la primera caja con una cota -0.20 m. con respecto al piso terminado. (ver lámina de detalles) FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS INGENIERIA SANITARIA I

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4.2 Red en Colector. Planta Alta En la planta alta, estimé la losa de la planta alta con un espesor de 0.25 m. según las normas técnicas estudiadas, y de acuerdo a esto, la tubería que partirá de los inodoros hacia las bajantes de aguas servidas (3 bajantes en total) será de φ110 mm, y durante el trayecto de esta tubería, se unirán a ella las tuberías de los demás muebles sanitarios con un ancho de φ 50 mm a 45º, para lo cual se utilizarán codos reductores de 110 mm. a 50 mm. En la losa de la planta alta se instalarán para cada una de las tres bajantes, un codo de φ110 mm. observando el espacio entre los hierros y el hormigón a utilizarse. Se instalarán también en los inodoros de la Planta Alta y en el fregadero, tuberías de ventilación (tiros de aire) para evitar los gases y malos olores que se produzcan, estas deben estar ubicadas en forma conveniente para evitar que los malos olores entren a la vivienda, hacia la parte más alta y alejadas de las ventanas. 5. DISEÑO DEL SISTEMA DE EVACUACION DE AGUAS LLUVIAS Para el diseño del Sistema de Evacuación de Aguas Lluvias, he considerado en primer lugar la cantidad de agua residual (AA.LL.) que transportará el sistema. Para esto es necesario calcular el área o superficie de aportación, según las dimensiones de la cubierta. Obtenida el área total de la cubierta, procedemos a calcular el caudal (Q) de aguas lluvias que recibirá la vivienda en un determinado período de tiempo, y esto lo hacemos aplicando una ecuación pluviométrica (mm/hora); lo cual es importante y necesario para el diseño definitivo del sistema. Es sustancial hacer este cálculo del caudal de lluvias, ya que generalmente se estiman los diámetros de los colectores (cajas de registro) y de los canalones de descarga, basados en las precipitaciones por hora. Esta información se la puede obtener también de los organismos públicos correspondientes, que estudian la intensidad, frecuencia y duración de las precipitaciones y que llevan estadísticas anuales. En nuestro caso esta información la proporcionaría el INAMHI. Para evitar las inundaciones de las calles y de la vivienda, las alcantarillas o colectores pluviales deben ser diseñados lo suficientemente grandes para drenar rápidamente y evitar la sobrecarga de éstos. En el proyecto considero la implementación de 2 cajas de registro ó colectores de 0.40 m. x 0.40 m, con sumidero y rejilla en el centro para interceptar los sólidos, y evitar la obstrucción del sistema. Los colectores tendrán una pendiente del 1 % en el sentido del

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flujo, los mismos que estarán situados cerca de las bajantes y tendrán como destino final la acera de la calle. En el proyecto estimé la instalación de 4 bajantes de AA.LL. con tuberías de P.V.C. de φ110 mm de diámetro, las mismas que llegarán hasta unos 0.30 m. antes del nivel del piso. Para el garaje estimé la instalación de una bajante con una tubería de P.V.C. de φ50 mm. Para la recolección horizontal de las aguas lluvias se ha diseñado un sistema de canalones trapezoidales de hierro galvanizado, los cuales estarán divididos en tramos correctamente distribuidos, con una pendiente del 2%, tal como se muestra en los detalles. La losa en la entrada de la casa tendrá una pendiente leve que permite escurrir el agua lluvia hacia el canalón. Se concibió en el diseño utilizar una lata galvanizada de calibre 26, que es lo suficientemente fuerte y durable, para que sirva de canalón en todo el sistema de recolección o descarga horizontal de las AA.LL.

Preparado por: Marco Walter Ricaurte Luzuriaga III Nivel – Grupo 2

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