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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I TEMA: AGUA CORRIENTE CONEXIONES A LA RED CAÑERIAS, ACCESORIOS TENDIDO Y PROTECCION TANQUE DE DISTRIBUCION, PRESIONES DIAMETRO DE CAÑERIAS DE ALIMENTACION DIRECTA SISTEMAS DE ELEVACION DE AGUA: DIRECTA O MECÁNICA TANQUES DE RESERVA Y DE BOMBEO, CARACTERISTICAS EMPLAZAMIENTO, CAPACIDADES CALCULO DE BJADAS Y COLECTOR UN EJERCICIO AUTOR: ARQ. NESTOR OSVALDO BIANCHI UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I AGUA CORRIENTE *DISPOSICIONES GENERALES Todo edificio habitable ubicado sobre calles que tengan cañerías de distribución, es- ta obligado a surtirse de agua corriente, debiendo efectuar la conexión respectiva. Si la finca consta de mas de dos plantas, o se destine a hotel o departamentos, se acompañará a la solicitud, planos detallados de las instalaciones de agua. Los edificios de planta baja, con agua caliente pueden eliminar el tanque de reserva; su adopción es conveniente pues en caso de corte o baja de presión de la red distribuidora el agua necesaria para cocción e higiene esta asegurada. *CAÑERIA DE PROVISIÓN INTERNA DE LOS EDIFICIOS Ubicación de 0,10 m. a 0,40 m. del nivel de piso, en canaletas practicadas en los mu- ros inmediatamente debajo del revoque, instaladas de tal manera que cualquier deterioro se evidencie de inmediato y su reparación se haga cómodamente. Nunca pasará por albaña- les, sumideros, chimeneas o cualquier lugar donde un escape de agua no se note y así evi- tar su derroche. *PROTECCION Las cañerías de plomo o bronce serán protegidas contra la acción corrosiva de los morteros, mediante un tratamiento de pintura asfáltica y cinta de cartón corrugado o fibra de vidrio. Cuando por razones especiales deban cruzar un terreno, se la protegerá con un caño rígido o ladrillos para preservarla de golpes o achatamientos. *DIAMETRO MINIMO El diámetro mínimo es de 0,013 mts (1/2‟‟). Ramales hasta 2,00 mts; 0,009 mts., en caños de plomo, bronce o plástico. Los de hierro galvanizado tendrán un rango superior, por su fácil oxidación interior. *MATERIALES Bronce (latón: zinc + Cu); Plomo: pesado o liviano. Plásticos: gran variedad, de utili- zación indistinta fría o caliente en la distribución interna. En las columnas o montantes de bajada, para absorber las presiones a la que están sometidas se utilizan los caños rígidos, bronce o hierro galvanizado. No se debe usar el plomo en la distribución de agua caliente, producen pérdidas. *LA CONEXIÓN CON LA RED DISTRIBUIDORA Se conecta a la cañería de distribución que por lo general corre bajo cada vereda, mediante la férula de bronce, pieza que va roscada y que obra de válvula de retención. Un tramo de cañería la une a la llave maestra, también de bronce, de retención, es decir con una válvula suelta que impide el retroceso del agua y con ello la posibilidad de conta- minar el agua potable; otro tramo de caño conecta la llave maestra al medidor; por último un tramo de caño vincula al medidor con la llave de paso ubicada dentro de la finca. El con- junto de férula, llave maestra, medidor y llave de paso, corresponde a las obras sanitarias UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I externas controladas y/o manejadas por la Empresa de Obras Sanitarias, sea esta nacional, Provincial o privada. Los caños usados son: plomo pesado, de bronce y últi- mamente se acepta el plástico reforzado. *LA LLAVE DE PASO, COLOCACION Y CARACTERISTICAS Con el fin de permitir la ejecución de arreglos en cualquier parte de la cañería inter- na, lo más cerca posible de la entrada, se instalará una llave de paso interna, tipo a válvu- la suelta que se caracteriza por tener esta pieza de cierre, independiente del vástago (ver figura) a fin de que en caso de contracorriente, actué como válvula de retención; pero para que esta llave funcione debidamente, su colocación será indefectiblemente con el vástago en posición vertical. Para evitar la contaminación, la llave de paso nunca debe quedar inundada ni ente- rrada, bajo nivel; se construirá un pequeño pilar para nivelarla. Es conveniente que la llave de paso general, sea de un diámetro superior al de la cañería interna. LLAVES DE PASO LIBRE a) Con diafragma de retención (a charne- la) b) Válvula esclusa 1 - diafragma de retención 2 – diafragma LLAVES DE PASO RESTRINGIDO a) con diafragma de retención (suelto) b) con diafragma de goma 1 - diafragma de retención 2 - diafragma de goma UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I *PRESION ATMOSFERICA – PRINCIPIO DE TORRICELLI El peso de la atmósfera terrestre ejerce sobre la tierra una determinada presión; el valor de esa presión ha sido determinado por la experiencia efectuada por el físico E. Torr i- celli (1968-1947) y consiste en lo siguiente: 1) Se toma un tubo de vidrio de 1 cm² de sección, cerrado en un extremo y de longitud ma- yor a los 0,76 m. 2) Se lo llena de mercurio. 3) Se tapa con un dedo el extremo abierto. 4) Invierte la posición del tubo y se lo introduce en un recipiente que contenga mercurio, de manera que la punta del tubo y el dedo queden sumergidos. 5) Se retira el dedo, al dejar abierto el tubo se observará que la columna contenida en el mismo desciende hasta llegar a una altura de 0,76 m. Deducimos entonces que sobre el mercurio contenido en el recipiente actúa una fuerza igual y contraria que sostiene la que se encuentra en el tubo; a esa fuerza se la de- nomina presión atmosférica; como el peso específico del mercurio es igual a 13,59 kilos por decímetro cúbico, podemos concluir que: Una atmósfera es igual a una columna de 1 cm² y 0,76 m. de longitud de mercurio. Una atmósfera será entonces 0,76 m. x 13,596 0 10,33 m. de columna de agua; para nuestros cálculos, convenimos en despreciar la fracción 0,33 quedando entonces: 1 Kg/ cm² de presión = 1 atmósfera ó a 10 metros de altura de altura de agua. La forma de medir la presión (Kg/ cm²) se hace en aparatos llamados manómetros al conectarlos al tanque o tubería nos mide con una aguja en un cuadrante graduado los valores, en Kg/ cm²; metros o atmósferas. M E R C U R IO A T M O S F E R IC A P R E S IO N A L T U R A B A R O M E T R IC A 0 ,7 5 M E T R O S MERCURIO O VACIO DE TORRICELLI CAMARA BAROMETRICA 1 ATMOSFERA 760 mm DE MERCURIO 10,33 mm DE AGUA 1,033 Kg POR cm² experiencia de torricelli UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I NIVEL ESTATICO - LINEA PIEZOMETRICA 1 LINEA PIEZOMETRICA 2 LINEA PIEZOMETRICA 3 A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 TANQUE D1 D2 D3 C. DISTRIBUIDORACAÑERIA MAESTRA esquema de distribución de agua de tanque de poblaciones DEPOSITO DISTRIBUIDOR N.T. TANQUE CAÑERIA DE DISTRIBUSION CsCs VD LlP LlP V CsCs CsCs C A Ñ E R IA D E S U B ID A LlM LlP P R E S IO N E N V E R E D A VEREDA VEREDA N.P. NIVEL PIEZOMETRICO h Perd. carga Pen. TR cálculo de la presión a la entrada de un tanque elevado UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I a) Río - b) Lecho del río - c) Torre de Toma - d) Toma por Canal (directo) - e) Muralla – f) Cañería de bombeo desde la Torre Toma - g) Establecimiento - h) Equipo de impulsión directa de agua potabilizada desde Establecimiento a depósito distribuidor - i) Cámaras in- termedios con equipos elevadores de agua cruda a establecimiento (potabilizador) – j) Agua potabilizada - k) Cañería impulsión directa - l) Río subterráneo - m) Estación eleva- dora situada al pie del depósito de distribución- n) Depósito de distribución - o) Tanque regulador - p) Nivel piezométrico (ideal) estático - q) Nivel piezométrico real máximo - r) Ni- vel piezométrico real mínimo - Puede apreciarse en este gráfico que los edificios, según su altura respecto de los distintos niveles piezométricos, se presentan en tres distintas situaciones "1", "2" y "3" *TANQUES DE DISTRIBUCION Para el suministro de agua de un sector urbano normalmente se hace mediante tanques elevados de distribución, que actúan como tanques de reserva y regulador de presión; estos tanques elevados de distribución reciben alimentación directa de la planta potabilizadora. A partir de estos tanques nacen las cañerías maestras y de distribución en la malla urbana, derivándose de ellas las conexiones para las obras domiciliarias internas. La pre- sión disponible en veredas será igual al desnivel dado por la altura del agua en el tanque y la conexión. De acuerdo a lo indicado en la figura, si en distintos puntos de la red, tales como A, B,C,D; levantaremos tuberías verticales transparentes y viéramos a que nivel llega el agua en cada punto, comprobaríamos que cuando no hay ningún consumo de agua, el nivel del líquido en todos los tubos, determinan una línea horizontal que pasa por los puntos A1; B1; C1; D1; coincidente con el nivel del tanque; a esa línea la llamaremos nivel pizométrico estático o de agua en movimiento. El consumo del agua en la red, alejándonos del tanque hace que los niveles bajen variando las alturas continuamente, determinándonos una línea inclinada que une los pun- tos A2; B2; C2; D2…….A3; B3; C3; D3 según los horarios. Estos niveles son las alturas UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I máximas a la que puede llegar el agua en esos puntos y a cierta hora del día; las líneas que unen esos puntos se denominan niveles piezométricos dinámicos. El tanque del dibujo se encuentra entre los niveles de consumo máximo y mínimo por lo tanto, deberá poner servicio de bombeo, pues a ciertas horas la presión en esa finca no hará llegar agua al tanque de reserva. *TANQUES DE RESERVA DOMICILIARIOS El nivel pizométrico o presión en vereda es un dato a obtener de la Empresa Obras Sanitarias; es necesario conocerla para proyectar el suministro de agua a un edif icio; según el gráfico, el valor de la presión de vereda (N P) indica que puede alimentar directamente (sin bombeo) el tanque de reserva. Para conocer el valor de P de presión que dispongo en el tanque, considero la pre- sión en vereda (N P) dato, dado en metros, al que le resto la presión en el TR: (N T) igual a h. No obstante, el pasaje de agua por curvas, llaves, roce de cañería, sufre una pérdida de presión, (P C) pérdida de carga; en metros o centímetros que hay que restarle a h para obtener P ó presión real a la entrada del tanque de reserva. *CÁLCULO DEL AGUA NECESARIA PARA UNA CASA DE FAMILIA O UN DEPARTA- MENTO La sección de la conexión necesaria deberá dimensionarse de manera que el tanque pueda completar su reserva entre un mínimo de una hora y un máximo de cuatro horas. CONSUMO APROXIMADO POR ARTEFACTO POR UN DÍA PARA CUATRO PERSONAS Pileta de Cocina 300 litros Pileta de Lavar 300 litros Inodoro 140 litros Ducha 12 litros Lavatorio 100 litros Bidet 40 litros TOTAL 1000 litros Promedio por persona: 250 litros. Para mayor cantidad de personas agregar 200 li- tros por cada una. Se aconseja, no obstante, para viviendas individuales con jardín, 1200 litros y para departamentos 800 litros cada uno; estos valores no conviene reducirlos en adecuada provisiones de agua, hablando siempre de alimentación directa con presión en vereda suficiente para pocos niveles. *CÁLCULO DE UNA CAÑERIA DE AGUA CORRIENTE Para poder efectuar el cálculo teórico, para la determinación del diámetro de la ca- ñería resulta engorroso por la cantidad de factores tales como, tipo de cañería, frotamiento, codos, curvas, aplastamientos, todos causantes de pérdida de carga o presión. Para salvar estos inconvenientes existe una Tabla de “Presiones, Caudales y Diámetros” en base de UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I datos puramente prácticos, para ello se han medido en forma directa y con me- didores de caudales suministrados por caños de distintos diámetros y a diferentes presio- nes, obteniendo valores que pueden adoptase sin temores de cálculos teóricos optimistas. *CALCULO PARA SERVICIO DIRECTO DE AGUA Para casas bajas, sin tanque de reserva, la conexión que adoptamos debe garantizar un volumen de agua suficiente para el consumo: lavado, cocción, higiene, limpieza por arrastre. Se estimo que para departamentos o casa unifamiliar, con un cuarto de baño, un toi- lete, una pileta de cocina y una de lavar, el caudal es el equivalente al suministrado por una canilla y media abiertas a razón de 0,13 l/seg.; eso representa, 0,13 l/seg. x 1,5 = 0,195 l/seg., redondeando 0,20 l/seg. por vivienda. El volumen en una hora será: 0,20 l/seg. X 3600 seg. = 720 litros, suficientemente generoso para un uso normal. Para dimensionar el diámetro de una cañería principal interna que sirva a varios departamentos se comenzara a calcular la necesidad de cada conjunto, separadamente; con estos valores (Nº Dptos. X 0,20 l/seg.) y la presión media normal en vereda (que otor- gan las oficinas de Obras Sanitarias) restado 2, recurrimos a la tabla de “Diámetros, Cau- dales y Secciones”. SECCIONES DE CAÑERIAS DIAMETRO EN PULGADAS 3/8 1/2 3/4 1 11/4 11/2 2 21/4 3 4 5 6 DIAMETRO EN MILIMETROS 9 13 19 25 32 38 51 64 76 102 127 152 SECCION cm² 0,71 1,27 2,85 5,07 7,92 11,40 20,27 31,67 45,60 81,07 126,68 182,42 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I *PROVISIÓN DE AGUA FRÍA Gasto litros/segundos correspondientes a las distintas conexiones y cañerías Sobre la línea de presión correspondiente, buscamos el caudal aproximado en más al requerido por cada vivienda o conjunto. En la parte superior de la columna correspondiente a cada cuadro, esta indicado el diámetro necesario para cada ramal interno. Cuando varios ramales se unen en un punto de la cañería, se suma los caudales, asignados a cada una de las ramificaciones que concurren a ese punto, lo que determinará el caudal requerido en el mismo y por la tabla establecemos la sección para el tramo de cañería comprendida desde ese punto de empalme y el siguiente, donde se repetirá el cálculo. Siguiendo este procedimiento en cada tramo, se llegará a la determinación del diá- metro de la cañería de entrada de la finca, el que coincidirá con el diámetro de la conexión a la red. Entonces el diámetro de la cañería interna, principal, ira variando, según el caudal requerido en cada tramo de tal manera que no se afecte el caudal previsto para los respec- tivos grupos. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I PRESION DE TRABAJO – 12 m – 2 m = 10 m TRAMO CAUDAL L/seg. CAUDAL ACUMULADO CAUDAL TABLA DIAMETRO mm DIAMETRO PULGADAS I 2x0,20=0,40 0,40 0,42 13 1/2‟‟ II 4x0,20=0,80 1,20 1,63 25 1‟‟ III 4x0,20=0,80 2,00 2,79 32 11/4‟‟ *SISTEMAS DE ELEVACION DE AGUA Cuando la presión de agua en la vereda sea insuficiente para la alimentación directa del tanque de reserva, debe ser elevada por algún sistema mecánico, automático que garantice agua en todo momento. Hay tres sistemas: 1. Con tanque de bombeo. 2. Con bombeo directo. 3. Con tanque de distribución a presión. El primer sistema consiste en instalar en planta baja o subsuelo del edificio un tan- que de bombeo con una capacidad comprendidaentre 1/3 a 1/5 de la capacidad del tan- que de reserva. 0 ,2 0 1/2'' I II = 1 1 4 '' 1/2'' I I = 1 '' 1/2'' I = 1 /2 '' C A Ñ E R IA P R IN C IP A L IN T E R N A 0 ,2 0 0 ,2 0 0 ,2 0 0 ,2 0 0 ,2 0 1/2'' 1/2'' 1/2'' 0 ,2 0 0 ,2 0 0 ,2 0 0 ,2 0 RED CONEXION = 1 1 4'' = 32 mm UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I La entrada del agua al tanque de bombeo se hace directamente desde la red mediante una válvula flotante que regulará la entrada de agua según las necesidades. Si el tanque de bombeo se encuentra debajo del nivel de vereda y/o el diámetro de la conexión es igual o superior a 0,032, la cañería antes de entrar al tanque deberá doblar- se verticalmente hasta la altura de 2,50 se curvara y volverá a bajar para acometer al tan- que, formando así un sifón invertido que llevará en su coronamiento una válvula ruptura de vacío. Esta curvatura de 2,50 m impide la depresión en la red distribuidora externa inter- ior a esa magnitud (2,50 m.) que dejaría sin agua a las fincas linderas (ver fig.) CONEXION DE AGUA LlP R U P T O R P A R A C O N E X IO N E S D E M A S D E Ø 0 .0 3 2 2 ,5 0 V E N T IL A C IO N A L A IR E L IB R E S U B ID A D E A G U A A L T A N Q U E D E R E S E R V A IE VL LlP BOMBA AUTOMATICA UNION ELASTICA VALVULA DE RETENCION LLAVE DE PASO provisión de agua con tanque de bombeo UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I Por el sistema de bombeo directo, se conecta la cañería de alimenta- ción al equipo de bombeo que eleva el agua al tanque de reserva, prescindiendo del tan- que de bombeo. Dentro del tanque de reserva, un flotante acciona un interruptor que cierra o abre el circuito eléctrico en el nivel máximo o mínimo del tanque. Es requisito que la electro bomba funcione solo con presiones superiores a 2,50 m. VALVULA DE RETENCION VALVULA PRINCIPAL PULSADOR DE PRESION PULSADOR DE MOTOR PROVISION AL EDIFICIO VALVULA DE SEGURIDAD VALVULA DE DESAGOTE COMPRESOR DE AIRE TANQUE NEUMATICO UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I El sistema de elevación o distribución a presión, con equipos hidro- neumáticos en la Argentina son usados en casos especiales cuando no existen tanques de reserva, por razones estructurales o de proyecto, o cuando la presión del agua directa no es suficiente para los servicios sanitarios y de incendios. Las instalaciones constan en esencia de de bomba centrífuga, un tanque hermética- mente cerrado llamado autoclave, y por el telerruptor accionado por un presostato, que es un interruptor que a su vez esta accionado por la presión del autoclave. La bomba introduce le agua en el autoclave, comprimiendo el aire contenido en el mismo, hasta una presión máxima determinada a voluntad, entonces el presostato automáti- camente, mediante un circuito eléctrico, interrumpe el accionar de la bomba. El consumo de agua de un edificio, sale del autoclave impulsado a través de las cañerías de distribución, descomprimiéndolo hasta una presión mínima preestablecida, de nuevo el presostato, cierra el circuito eléctrico que acciona la bomba, repitiendo el ciclo. Las presiones son fijadas según el tipo de instalaciones a servir, la de prueba se fija en 6 kg/cm² (60 m columna de agua) y la de trabajo 1,6 y 2,5 kg/cm² (16 y 25 m columna de agua). La capacidad de los tanques de ronda entre 1500 a 3000 litros, el espesor de la chapa es de 8 mm. La cañería de impulsión de las bombas en cualquiera de los sistemas deberá ser de hierro galvanizado o de bronce, siempre de material rígido que soporte la presión interna de la columna de agua y su diámetro será igual al de la conexión como mínimo. A la salida de la bomba se colocará un trozo corto de caño elástico para absorber las vibraciones del motor, así mismo contará con una válvula de retención que impida el retroceso de la colum- na de agua cuando la bomba deja de funcionar, pues en caso contrario la vena de agua har- ía funcionar por gravitación, las paletas de la bomba en sentido inverso y con ello el motor, con riesgo de su deterioro (ver fig. 1). El funcionamiento automático del bombeo de agua, el equipo de electro bombeo eleva por el caño de impulsión, agua desde el tanque de bombeo al tanque de reserva, pe- netrando por su parte superior, libremente (sin flotante). Una vez alcanzado el nivel máximo de agua de reserva, esta debe interrumpirse des- conectando el bombeo eléctrico. Ello se logra mediante un flotante automático dentro del tanque de reserva; este flotante se desplaza verticalmente por una varilla de bronce con dos topes, uno superior y otro inferior. En su movimiento, el flotante cuando empuja el tope su- perior, la varilla acciona exteriormente un interruptor eléctrico que desconecta (detiene) el bombeo. Del mismo modo cuando el flotante (por consumo de agua) baja y empuja el tope in- ferior la varilla acciona el interruptor eléctrico, pero esta vez conectando (poniendo en fun- cionamiento) la electro bomba. Queda establecido que el tanque de reserva lleva un solo flotante: el automático. En cambio el tanque de bombeo llevará dos. Uno mecánico, conectado a la entrada, de la red distribuidora, cuyo objeto es evitar que rebalse el agua del tanque. El otro es simi- lar al del tanque de reserva, automático, pero con el flotante que empuja el tope inferior de la varilla y corta eléctricamente el bombeo, cuando la provisión de agua en la red se inte- rrumpe y el tanque de bombeo quede sin agua, en cuyo caso la electro bomba funcionaria al vacío con el consiguiente deterioro (ver fig. interruptor posición 2 en tanque de bombeo). UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I *CARACTERISTICAS DE LOS TANQUES DE RESERVA Y DE BOMBEO a lt u r a m in . 3 ,0 0 m precinto TAPA DE ACCESO colector s u b id a - c . im p u ls ió n flotante tope 1 tope 2 varilla tapa de acceso v. limpieza v. esclusa bajadas colector T.R. > 4.00 litros tanque de reserva, caño colector, cañerias de bajada, ruptores, etc. caracteristicas de los tanques de reserva o bombeo RV RV RV ventilación inter. electr. nivel agua min. nivel agua máx. caño colector ventilación tapa flotante llave de paso válvula de limpieza s u b id a precinto colector CV nivel de agua A L T U R A M IN IM A 2 ,5 0 m . MINIMA 0,80 m. caracteristicas de los tanques de reserva caracteristicas de los tanques de hasta 1000 l. de capacidad UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I Los tanques de bombeo y de reserva deben reunir una serie de requisitos a saber: 1) El material con que están construidos, no alterara la potabilidad del agua, no cambiará el olor, sabor, por ejemplo, de hormigón armado, acero inoxidable, mampostería de la- drillos revocados, etc. 2) El fondo y el encuentro de las paredes con este, formaran pendientes hacia el caño de salida, para evitar “asientos” o precipitaciones que hagan peligrar la potabil idad del agua corriente. 3) Sobre su losa superior en correspondencia con la acometida o alimentación de los tan- ques, se instalará una tapa de inspección de 0,25 x 0,25 para instalar o reparar los flo- tantes: el mecánico y el automático, en los tanques de bombeo o reserva. 4) Para tanques de 4.000 litros o superior capacidad, se lo dividirá por medio de un tabi- que en dos secciones idénticas permitiendo así la limpieza periódica de cualquiera de ellas sin interrumpir la provisiónde agua al edificio (ver figura). 5) Los tanques de 1.000 litros llevaran en su parte superior una tapa de 0,50 x 0,50; desti- nado a la limpieza periódica; la misma tapa contendrá la inspección de 0,25 x 0,25; si son circulares serán de diámetro 0,50 y 0,25 respectivamente (ver figura). 6) Los tanques con capacidades superiores a 4.000 litros, llevarán en su pared lateral dos tapas de acceso de 0,50 x 0.50 que por estar sumergidas bajo nivel de agua serán herméticas. 7) Los tanques deben ventilarse mediante un caño de 0,025 de diámetro. 0,30 m. de altura que remata en una curva hacia abajo, con orificio protegido por una malla de bronce. 8) El tanque de reserva cuya altura hasta la tapa de inspección sea superior a 1,40 m. de- berá proyectarse al tanque una pasarela de 0,70 m. de ancho con baranda, y una esca- lera de acceso a la tapa (ver figura). 9) Los tanques de bombeo y de reserva tendrán que estar separados de los ejes mediane- ros de 0,60 m. (evita conflictos vecinales, en caso de pérdidas). Pueden adosarse a pa- red propia, no aquellas arrimadas a terraplén pues en caso de pérdidas, estas no se verían y con ello tampoco el derroche. No se aceptan tanques de bombeo enterrados, estarán a no menos de 0,50 m. del nivel de piso para permitir el acceso a las conexio- nes y reparaciones. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I 10) Tabla indicadora de la capacidad mínima de los tanques de reserva. TABLA INDICADORA DE AL CAPACIDAD MINIMA DE LOS TANQUES DE RESERVA DESTINO ALIMENTACION DIRECTA EQUIPO DE BOMBEO COMPUESTO DE 1 BOMBA 2 BOMBAS LITROS POR DIA CASAS DE FAMILIAS 1.200 1.000 700 DEPARTAMENTOS 700 500 350 ESCRITORIOS, NEGOCIOS, DEPOSITOS, etc. BAÑO - WC 300 200 100 MINGITORIOS 200 100 80 LAVATORIO - PILETA DE COCINA - PILETA DE LAVAR 100 80 60 Podrá aumentarse en 50% la capacidad de los tanques de reserva si la alimentación de estos se efectúa por bombeo, la capacidad podrá ser igual a la máxima indicada en la tabla, para los casos de alimentación directa. La salida del agua para su distribución se hace por el fondo o por el costado del tanque (ver figura) debiendo el caño quedar al ras, en la parte mas baja de la pendiente del fondo, para evitar la acumulación por decantación de sustancias que eventualmente pudiera traer el agua en suspensión y que entrarían en descomposición alterando la potabilidad del agua que se suministra. El caño de salida tendrá inmediato al tanque una llave de paso tipo exclusa y entre esta y el tanque en corto ramal, una válvula de limpieza, también, exclusa para desagotar tanque tipo bidet P.C. ru p to r Ll.p V.L. tanque V bidet P.C. Ll.p V.L. tanque V el agua del bidet puede llegar a la pileta de cocina no hay peligro de intercomunicación UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I en forma rápida el tanque cuando se lo limpia. Estas llaves exclusas serán de una pulgada como mínimo. El caño de salida del tanque, alimenta una o más bajadas en cuyo caso conviene rea- lizar un caño colector del que saldrán las mismas con una llave de paso exclusa, cada una. Después de estas un ramal de ventilación se prolongará por arriba del techo del tan- que actuando de ruptores de vacío (ver figura). La función del ruptor de vacío es la que sigue: si cerramos la llave de paso superior, la cañería de bajada queda llena de agua, sin entrada de aire, mientras ninguno de los arte- factos este en uso; pero si se abren dos canillas a distintas alturas, entrará aire por la cani- lla ubicada en el nivel más alto y se descargará el agua de la cañería por la de nivel más bajo; si la canilla alta esta sumergida en el agua, se formara un sifón, cuya rama descen- dente será la cañería de bajada, la cual, succionará por la canilla alta el líquido que en ella se encuentre sumergida, el que saldrá por la canilla baja, si este líquido esta contaminado, tal el de un bidet cuya lluvia central sumergida lo llena, su contenido puede salir por una canilla interior con la consiguiente peligrosidad higiénica. Con la prolongación del caño de bajada para que rompa el vacío formado al cerrarse la llave de paso, la vena de agua, bajara sin provocar succiones en los artefactos, ya que el aire tiene libre acceso a la cañería por el ruptor de vacío. *CAÑERIAS O COLUMNA DE BAJADA DE TANQUE De los tanques de reserva se surten los artefactos por medio de cañerías de bajada cuyo diámetro estará en relación con el número de artefactos que deben alimentar y el cau- dal que cada uno requiera; cuando las bajadas corresponden a casas individuales de una o dos plantas, se puede alimentar cada piso con columnas de 0,019 m. de diámetro, una por piso. En departamentos de varios pisos altos con varios de ellos en cada uno es de prácti- ca repetir la planta típica, haciendo coincidir de arriba hasta abajo los grupos húmedos (ba- ños, cocinas, lavaderos, toilettes) resulta práctico entonces instalar caños de bajadas inde- pendientes para cada grupo de dependencias, calculándose separadamente el diámetro que cada una de esas cañerías de bajada requiere. Todas esas cañerías arrancan de un caño de abajo del tanque llamado colector co- nectado al mismo (ver figura). colector Ll.P Ll.P Ll.P Ll.P Ll.P VL VL c a ñ e ri a d e a li m e n ta c ió n VMFB tapa de inspección ruptores de vacio UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I Los materiales usados para un colector deben ser bronce, hierro galvani- zado o plástico de gran resistencia, todos llevan “te” con reducción en cada bajada, llaves de paso y llaves o válvula de limpieza, del tipo exclusas. En tanques mayores de 4.000 litros, es decir aquellos divididos en dos secciones, el colector los interconectará (vasos comunicantes), en este caso se colocará una llave de limpieza y una de paso en cada extremo a la salida del tanque respectivo (ver figura). Las bajadas que parten del colector, llevan otra llave de paso exclusa, inmediatamen- te después del mismo debiendo continuarse cada cañería de bajada, después de la respec- tiva llave de paso, con el caño ruptor de vacío, hasta un nivel que supere el del tanque. Ca- da llave de limpieza tendrá una sección igual a la del colector. El caño colector tendrá una sección suficiente para abastecer agua a todas las ca- ñerías de bajada. Cálculo del colector: para dos bajadas, su diámetro será el que resulte de sumar las dos secciones de los caños de bajada. Para más de dos bajadas, se agregará a la suma de las dos mayores el 50% de la suma de las restantes, con la sección resultante, la tabla de diámetros y secciones nos da el diámetro en pulgadas o metros a adoptar para nuestro colector. * DIMENSIONAMIENTO DE LAS CAÑERIAS DE BAJADAS Cada cañería de bajada debe tener una sección suficiente para asegurar un caudal normal a todos los artefactos que deba surtir; en correspondencia con la salida del tanque de reserva o del caño colector, tendrá el mayor diámetro requerido e ira disminuyendo de sección a medida que se acerque a la planta baja. Para el cálculo de las cañerías de bajada se inicia el estudio por las instalaciones más alejadas del tanque de reserva, es decir por las correspondientes a la planta mas baja alimentada por cada columna; teniendo en cuenta que a la cañería de bajada; teniendo en cuenta que a la cañería de bajada se empalman los ramales de cada piso y que la suma de los caudales que requieran estos ramales determi- nará la sección de la cañería, deberá comenzarse por calcular el caudal a proveer a cada ramal el cual dependerá del número y características de los artefactos conectados sobre él. En caso de casas colectivas o edificios de departamentos, los artefactos son los nor- males y suconsumo resulta conocido por la cual se han fijado cifras para cada conjunto de artefactos de acuerdo a comprobaciones verificadas en muchos edificios existentes, cuyo servicio de agua resulte eficiente (ver figura). Se establecieron conjuntos teóricos de artefactos mas usuales en los edificios, asignándole para cada conjunto la sección de cañería de bajada correspondiente al caudal de agua requerido. Esto significa que determinada la sección necesaria para cada conjunto se reservará para la sección total de la cañería de bajada la cantidad de centímetros cuadrados indica- dos en la tabla. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I TABLAS DE SECCIONES DE BAJADAS DE TANQUE SECCIONES CORRESPONDIENTES A CONJUNTOS DE ARTEFACTOS CONJUNTO ARTEFACTOS QUE COMPRENDE SECCION DE CALCULO cm² U. Único artefacto 0,18 G. Grupo de baño de servicio y piletas o grupo de artefactos de baño principal aislado. 0,44 B. Baño principal, baño de servicio y dependencias. 0,71 V. Válvula de limpieza. 1,27 V.B. Válvula y Baño completo 1,58 V.B.P. Válvula, Baño, Pileta de cocina, de lavar y lavarropas 1,69 V.B.P.S. Válvula, Baño, Piletas y Baño Secundario 1,90 V.B.P.S.T. Válvula, Baño y Piletas, Baño Secundario y Toilette 2,54 TABLA DE SECCIONES Y DIAMETROS CONFORME AL NUMERO DE CONJUNTOS SOBRE UNA CAÑERIA Nº U G B V VB VBP VBPS VBPST DIAME- TRO 1 0.18 0.44 0.71 1.27 1.58 1.69 1.90 254 0.025 2 0.36 0.88 1.42 2.53 3.17 3.38 3.80 5.07 3 0.54 1.32 2.13 3.80 4.75 5.07 5.71 7.61 0.032 4 0.72 1.76 2.84 5.07 6.34 6.76 7.61 10.15 0.038 5 0.90 2.20 3.55 6.34 7.92 8.45 9.51 12.69 6 1.08 2.64 4.26 7.60 9.51 10.14 11.41 15.22 0.050 7 1.26 3.08 4.97 8.87 11.09 11.83 13.32 17.76 8 1.44 3.52 5.68 10.14 12.68 13.53 15.22 20.30 9 1.62 3.96 6.39 11.41 14.26 15.22 17.12 22.84 10 1.80 4.40 7.10 12.67 15.85 16.91 19.02 25.37 0.060 11 1.98 4.84 7.81 13.94 17.43 18.60 20.93 27.91 12 2.16 5.28 8.52 15.21 19.02 20.29 22.83 30.45 13 2.34 5.71 9.23 16.48 20.60 21.96 24.73 32.99 14 2.52 6.16 9.94 17.74 22.19 23.67 26.63 35.52 15 2.70 6.60 10.65 19.01 23.77 25.36 28.54 38.06 0.075 16 2.88 7.04 11.36 20.28 25.36 27.05 30.44 40.60 17 3.06 7.48 12.07 21.55 26.94 28.74 32.34 43.14 18 3.24 7.92 12.78 22.81 28.53 30.43 34.24 45.67 19 3.42 8.36 13.49 24.08 30.11 32.12 36.15 48.21 20 3.60 8.80 14.20 25.35 31.70 33.82 38.05 50.75 21 3.78 9.24 14.91 26.62 33.28 35.51 39.95 53.29 22 3.96 9.58 15.62 27.88 34.87 37.20 41.85 55.82 23 4.14 10.12 16.33 29.15 36.45 38.89 43.76 58.30 0.100 24 4.32 10.56 17.04 30.42 38.04 40.58 45.66 60.90 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I * TABLA DE SECCIONES DE BAJADAS DE TANQUES Se indica la sección necesaria de acuerdo al conjunto de artefactos y a la sumatoria de ellos hasta un total de 24 por columna. Conocidas las necesidades de cada piso, para la determinación del diámetro de la cañería de bajada, se comienza por el piso mas bajo, asignándole el diámetro que le corresponde a las necesidades del mismo según la tabal de diámetros y secciones. Con ese diámetro se sigue hasta el siguiente superior, donde su- mando a la sección asignada al anterior la sección asignada para ese piso, se tendrá la nueva sección resultante que según la Tabla de “Diámetros y Secciones” determinará el diámetro correspondiente al nuevo piso. En el piso siguiente, se repite el proceso de sumar a las secciones anteriores las co- rrespondientes a ese piso y así en todos los pisos hasta llegar al colector o tanque de re- serva. DIAMETROS Y SECCIONES MEDIDAS DE LAS CAÑERIAS SECCION LIMITE ADMITIDA DIAMETRO EN PULGADAS DIAMETRO EN METROS SECCION EN cm² PARA BAJADAS PARA COLECTOR 3/8‟‟ 0,009 0,71 0,90 ------ 1/2 „‟ 0,013 1,27 1,80 ------ 3,/4‟‟ 0,019 2,85 3,59 ------ 1‟‟ 0,025 5,07 5,71 5,72 1 ¼‟‟ 0,032 7,92 8,45 8,70 1 ½‟‟ 0,038 11,40 13,53 13,70 2‟‟ 0,050 20,27 22,84 22,80 2 ½‟‟ 0,060 31,67 35,52 34,83 3‟‟ 0,075 45,60 55,82 52,00 4‟‟ 0,100 81,07 95,12 89,17 5‟‟ 0,125 126,68 145,20 142,54 6‟‟ 0,150 182,42 218,80 207,75 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I *EJERCICIO: CALCULO DE BAJADAS, COLECTOR, TANQUES DE RESER- VA Y DE BOMBEO DATOS: B1: alimenta 6 grupos VBPS B2: alimenta 5 grupos VBP B3: alimenta 6 grupos VBPST Cálculo T.R.: 4 dpto. x piso x 6 pisos = 24 dptos. 500 l. x dpto. x 24 dptos. = 12.000 l. Cálculo T.B.: 1/3 a 1/5 del T.R. = 2.400 l. Cálculo Bajadas: B1 = 6 VBPS x 1,90 cm² = 11,41 cm² : 0,038 m : 1 ½‟‟ B2 = 5 VBP x 1,69 cm² = 8,45 cm² : 0,032 m : 1 1/4‟‟ B3 = 5 VBPST x 2,54 cm² = 15,24 cm² : 0,050 m : 2‟‟ Cálculo Colector: 11,40 cm² + 15,24 cm² + 8,45 cm² = 26,54 cm² + 4,22 cm² = 2 30,86 cm² : S.T. = 2 ½’’ = 0,064 m Ø0,060 colector Ø2 1/2'' B1 VLVL flotante automático interruptor eléctrico c a ñ e ri a d e a li m e n ta c ió n o i m p u ls ió n B2 B3 Ø1 1/4'' colector Ø0,032 Ø 0,050 Ø2''Ø0,038 Ø1 1/2'' 6 Ø0,038 Ø1 1/2'' 5 Ø0,038 Ø1 1/2'' 4 Ø0,032 Ø1 1/4'' 3 Ø0,025 Ø1'' 2 Ø0,025 Ø1'' 1 Ø0,025 Ø1'' VL CV RV LlP LlM red VR IE electro bomba 5 Ø0,032 Ø1 1/4'' 4 Ø0,032 Ø1 1/4'' 3 Ø0,025 Ø1'' 2 Ø0,025 Ø1'' 1 Ø0,025 Ø1'' Ø0,050 Ø2'' 6 Ø0,038 Ø1 1/2'' 5 Ø0,038 Ø1 1/2'' 4 Ø0,032 Ø1 1/4'' 3 Ø0,025 Ø1'' 2 Ø0,025 Ø1'' 1 R R R UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE FACULTAD DE ARQUITECTURA INSTALACIONES I colector Ll.P Ll.P Ll.P VE VL VL CV B1 B2 B3 RV RV RV flotante automático interruptor eléctrico VL CV flotante automático interruptor eléctrico VE MB 2 VE IE VR IE VR MB 1 Ø 0 ,0 3 2 RV flotante mecánico 2 c o n d u c to re s e lé c tr ic o s c a ñ e ri a d e im p u ls ió n
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