TEORICA de AF -AC 2020 pdf[4552] - Flor Daste

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Taller de Instalaciones I y II
Facultad de Arquitectura y Urbanismo
UNLP 
Año 2020
José Luis Lloberas
Adriana Toigo
Profesores Titulares
Nelly Lombardi
Profesor Adjunto
SANEAMIENTO
Provisión de agua Fría y Caliente
INSTALACIONES DE SANEAMIENTO
Comprende las instalaciones de:
PROVISIÓN DE AGUA
+
DESAGUES CLOACALES 
Y PLUVIALES.
Las principales PROBLEMATICAS son :
* Ambientales
* Físicas.
Problemática Ambiental del Agua.
*Escasez del recurso: 
Estrategias de mitigación:
* reducción del uso.
* reutilización del recurso.
*El 70% de la superficie de 
la Tierra es agua (océanos, 
mares, glaciares, ríos, 
arroyos y lagos).
Pero….97%, es salada. 
*El 3 % es agua dulce pero 
inaccesible (esta en los 
polos) Solo se dispone del 
1%.
*Más de 1.200 millones de 
personas, no disponen de 
acceso al agua potable.
La utilización de agua potable para baldeos o riego es un derroche inaceptable.
* Contaminación 
de cursos de agua .
Estrategias de mitigación: 
- Pre- tratamientos de fluidos, 
interceptores dentro de predio. 
- Instalaciones y Plantas 
de tratamientos exteriores al 
predio.
Problemática Ambiental de los Desagües 
Problemáticas Físicas: 
-Fluidos sometidos a presiones 
Presiones Naturales: producidas por los metros de columna de 
agua (m.c.a) 
Presiones Mecánicas: producidas por equipos presurizadores.
Desarrollo horizontal: Control de perdida 
de carga (provisión) pendientes máximas 
y mínimas en (desagües)
-Según el desarrollo edilicio
Desarrollo vertical: Control de presiones descendentes y 
ascendentes,(cargas máximas y mínimas) en provisión y 
control de velocidades de fluidos en desagües.
-Consideración de espacios técnicos: plenos, sala de maquinas 
etc
Puede ser:
Por Red: Distribución urbana.
1- Directa
2- Indirecta con T.R.
3- Indirecta con bombeo con T.R +T.B 
PROVISIÓN. 
Por captación: dentro 
del predio por perforación a 
napas seguras.
1 2 3
Por Reutilización
Consideraciones:
• Disponibilidad del recurso: superficies de 
captación y régimen de lluvias.
• Calidad del efluente.
• Destinos posibles . (baldeo, riego, DAI ,etc)
• Costos – beneficios. (duplicación de cañerías, 
bombeos, etc)
Posibilidades:
• Recuperación aguas blancas: (disponibilidad en cantidad pero 
discontinua) 
• Recuperación aguas grises. Disponibilidad continua pero 
tratamiento mas complejo.
• Otros origenes Ej. condensados AA considerando 1,5 l/h por 
Toneladas de Refrigeración.
AGUAS GRISES : 
Pueden utilizarse para 
alimentar DAI, riego o baldeo.
Duplica cañerías .
Tratamiento mas complejo. 
AGUAS BLANCAS: 
Pueden utilizarse para todos los 
destinos. 
Conectado también a red.
Simple tratamiento.
En escala edilicia la Provisión es INDIRECTA con BOMBEO pero 
se pueden COMBINAR sistemas.
Ejemplos: 
*por red alimentar los servicios sanitario/incendio
*por captación alimentar riego, o usos específicos importantes.
*por reutilización alimentar C.S/riego/baldeo/sanitario en PB.
ó
* servicio directo para servicio subsuelo/PB. No esencial. 
Conexión diferenciada. DESCONTAR de la RTD.
*Indirecto c/ bombeo a TR el resto de los servicios
Determinación de RESERVA 
El Consumo de agua de un edificio depende:
 Destino del edificio: Hotel/Oficina/Educación/Comercio
 Cantidad de ocupantes.
 Tipo de instalaciones a alimentar:
Para calcular la Reserva Total Diaria (RTD) distinguir.
* Tipo y cantidad de artefactos.
* Otras demandas: equipos AA , Torres de E, Vasos de 
expansión, riego, C.S, baldeo de superficies comunes etc.
* La forma de provisión c/ o sin bombeo. Combinaciones 
de sistemas. 
Considerando el Reglamento OSN (consumos de artefactos x tabla)
Ej vivienda: Baño Principal,+ toil +,P.C.,+ P.L.,1 C.S.) RTD c/bombeo 600 L 
/s/bombeo 850 L. Artefactos que excedan x tabla al 50%
Calculo de la Reserva Total Diaria - RTD -
Consumo sin Bombeo Consumo con Bombeo
I.P. 350 L 250 L
M° 250 L 150 L
L° 150 L 100 L
Du 150 L 100 L
Be 150 L 100 L
P.C. 150 L 100 L
P.L. 150 L 100 L
M.L.R. 150 L 100 L
La RTD calculada puede aumentarse hasta 50 % como máximo ya 
que se debe asegurar la renovación total cada 48 hs).
Otros destinos: Distinguir tipo y cantidad de artefactos a alimentar y ver cuando 
aplicar el concepto de RECINTO (considerando solo artefacto de mayor consumo)
Considerando la Demanda
*Consumo Diario: consumo a lo largo del día. Se calcula por 
destino o cantidad de usuarios ( tabla) y determina DEMANDA.
*Consumo Medio: consumo promedio durante las horas de uso 
del servicio. determina La RESERVA y su REPOSICIÓN.
*Consumo Pico: consumo máximo esperable en 1 hora de 
servicio. Depende de la simultaneidad de usos. Determina 
CAPACIDAD DE EQUIPOS. Puede estimarse entre 1/5 a 1/10 
del consumo diario.
*Consumo instantáneo: consumo máximo esperable en 5 
minutos. Consumo instalado afectado por un coeficiente de 
simultaneidad según el N° de picos y por un coeficiente según el 
destino. Se usa para determinar SECCIÓN DE CAÑOS y 
CAUDALES DE EQUIPOS DE PRESURIZACIÓN.
Calculo de la Reserva Total Diaria - RTD -
Ver diferencias de volúmenes 
entre RTD OSN y Demanda y 
tratar de morigerar la diferencia 
identificando los consumos mas 
importantes y operando sobre 
ellos. 
No olvidar consumos especiales 
y reposiciones (V.E y T.E etc).
RTD Reglamento OSN Consumom x demanda-
DISMINUIR CONSUMOS. 
Instalaciones eficientes ahorran
AGUA y ENERGIA.
*Cambio de hábitos.
- Ducha x bañera / cepillado de dientes/riego por goteo y 
nocturno etc
*Correcto Funcionamiento.
- Un inodoro con deficiencia en el flotante desperdicia 4500 
litros / día. Una canilla goteando 48 litros /día.
Mezclador de lavatorio convencional = 13 L/min. Con un aireador y un 
limitador de caudal baja hasta un 60 % el consumo de agua. Canilla con 
cierre automático reduce 30 % a 70 % el consumo de agua. Interruptor para 
accionamiento y cierre modo lluvia ahorra un 85 % de agua etc.
*Eficiencia Tecnológica.
- Los dispositivos de control de caudal reducen hasta 50% 
consumo (doble tecla)/ canilla común = 10 ls / min -
monocomando = 6 a 8 Ls/min
SELECCIÓN DE SISTEMA
El sistema puede ser:
POR GRAVEDAD: T. Bombeo + T. Reserva + sistemas 
de control de presiones.
PRESURIZADA: Equipos de presión
MIXTA: Combina los sistemas anteriores.
Para seleccionarlo tomar en cuenta:
*Forma y altura del edificio.
*Espacios disponibles.
*Volumen de reserva.
*Cuestiones estéticas y estructurales.
*Variable energética.
Oficina :74 m Hotel:54 m
Lograr control de 
presiones máximas.
•Dividir el edificio considerando 
alturas y sectores funcionales.
•Lograr el control con: 
-T. de Reserva Intermedio (TRI)
ó
-T. Reductor de Presión (TRP)
ó
- Válvulas reductoras de 
presión (VRP).
Respetar Carga Máxima = 45 m
Max 45 m
Respetar Carga Mínima. Depende que y como alimente 
la bajada, es decir si es encolumnada, exclusiva, según su 
diámetro, tipo de artefacto o si es un recinto.
Casos especiales de 
reducción de carga mínima.
-Bajada exclusiva c/válvula 
de inodoro s/ diámetro.
Con 2” = 2,50 m.
-Solo a artefactos en una 
misma unidad= 2.00 m 
-Bajada independiente a 
calefón y de diámetro 
0.019m = 2m.etc
ALMACENAMIENTO
Mínima Máxima
Tanque de Reserva 1/3 4/5
Tanque de Bombeo 1/5 2/3
Tanques auxiliares como T intermendio y T Reductor, 
comparte Volumen de T. Reserva.
*En sistema presurizado la reserva va el 100 % en un tanque 
en sala de maquinas.
*En sistema por gravedad: Se distribuye la Reserva total en T 
Bombeo y T de Reserva según mínimos y máximos establecidos
Esquemas de distribución de volúmenesSistema POR GRAVEDAD-
*Presión x columna de agua
depende de H de Tanque.
Ventajas:
•Servicio confiable
•Poco mantenimiento
Desventajas:
•Sobrecarga la estructura,
azotea técnica
•Genera vistas
-Tanque Bombeo 
-Tanque de Reserva intermedio 
Cap. mínima 1/3 RTD de pisos que alimenta 
+ 1/5 del TR que alimenta.
-Tanque de reserva superior
Ventajas
- Equipo bombeo menor
- Volumen de TR menor.
Desventajas
-Sala de maquina intermedia-
- Volumen TRI importante
-Ruido de bombas
POR GRAVEDAD con TRI y bombeo TR
- Tanque de bombeo
- T.Reserva Intermedio. Cap. 1/3 
RTD de los pisos que alimenta.
- Tanque Reserva superior
Ventajas
-Volumen de tanque menor 
- Menor ruido de bomba.
Desventajas
-Sala de maquina intermedia.
-Doble equipo bombeo
POR GRAVEDAD con TRI
-Tanque Bombeo
-T. Reductor Presión Cap 1/5 
RTD de los pisos que alimenta. Mínimo 
2000 Ltrs. Compartimentado.
-Tanque Reserva superior
Desventajas
- Mayor equipo de bombeo.
- Sala de Maquina Intermedia
POR GRAVEDAD con TRP
Ventajas
-Menor espacio técnico. S/sala maq
-Mínima 2 Válvulas en paralelo
-Solo Equipo de bombeo SS 
- Son menos ruidosas.
Desventajas
Mayor Costo
POR GRAVEDAD con VRP
Válvula Reductora de 
Presión.
Válvula reductora de presión: la Regulación en la presión de 
salida se consigue con la acción del resorte que regula la 
sección de salida. Válvula de seguridad para controlar una falla 
y que no afecte cañerias
TANQUE RESERVA MIXTO decisiones según uso del 
edificio. Normas NFPA no lo permite.
* Colector elevado 
* Ruptor de vacío
* Posibilidad de 
renovación total de 
la reserva max 48 
hs. Más de 4000 
litros se 
compartimenta.
Bombas centrífugas
Elevadoras. 
En by-pass.
Velocidad y Caudal constante.
Bombas: se deciden en función de
*Caudal : RTD / tiempo de llenado.
*Altura manométrica
Bombas de velocidad 
variable. Presión constante.
Sistema PRESURIZADO CON EQUIPO DE PRESIÓN
Tanque hidroneumático
complementa Presión necesaria. 
Bomba 
Presurizadora. 
Tanque Hidroneumático
-Para Edificios de poca altura ó
-Complementa presión para conseguir 
cargas mínimas en un sector.
Cuando hay consumo disminuye la presión 
en el tanque, se pone en marcha la bomba 
y repone la cantidad de agua necesaria. El 
aire comprimido mantiene la presión entre 
un máximo y un mínimo.
Tanque Reserva + T. Hidroneumático
Proporciona la presión mínima necesaria en el nivel que alimenta
+ Bombas velocidad variable
+ arranque en cascada
+ funcionamiento rotativo
+ sin consumo, se detienen
+ pulmón para perdidas de 
presión pequeñas.
Ventajas :
+ La reserva puede ubicarse en 
Cualquier lado.100%
+ Ocupa menos espacio y energía 
que el hidroneumático.
+ Menor volumen de Tanque.
Desventajas:
+ mayor costo
+ Necesita equipo electrógeno
Al aumentar la necesidad de 
caudal se modifica la velocidad 
de la bomba, manteniendo la 
presión constante.
Sistema PRESURIZADO 
con equipo de presión.
Ventajas:
- Presión disponible no 
depende de altura de tanque.
- No carga estructuras. No 
genera visuales
- El 100 % de la reserva puede 
estar en cualquier lado.
- Menor volumen de TB.
Desventajas:
-Necesita energía eléctrica 
siempre.(grupo electrógeno).
Sistemas MIXTOS.
Pisos bajo gravedad
Pisos altos presurizado
Tanque de Bombeo 
Tanque R. Intermedio y 
Equipo de presión.
Ventaja:
No hay TR elevado.
Desventajas:
-Sala de máquina intermedia.
-Alimentación eléctrica
continua
Distribución Mixta.
Pisos altos gravedad
Pisos bajos presurizado
-Tanque de Bombeo
- Tanque de Reserva 
- Equipos de presión
Ventaja:
Sala de maquinas ss.
Menos ruido.
Desventajas:
Alimentación eléctrica continua
Distribución Mixta.
Gravedad + presurización 
complementaria y VRP
-Tanque de Bombeo
- Tanque de Reserva 
- Hidroneumático complemento
Ventajas
-No hay sala de máquina intermedia.
Mejor varias VRP + pequeñas por ruido 
menor y + seguridad
-Alimentación eléctrica menos 
comprometida.
Desventajas:
- Hay TR elevado.
BAJADAS Y RAMALES
Tramos horizontales cortos, preferible + plenos
Provisión Agua 
de Caliente 
Sanitaria
Diego Rivera AGUA
+ No son instalaciones 
obligatorias.
+ Temperatura de 
funcionamiento entre 
38ºC a 42º C
Selección de Sistema Provisión de ACS
Analizar el edificio: 
-Determinar donde es necesario ACS. 
-Tipo de consumo: continuo, discontinuo, aleatorio.
-Reconocer que servicios necesitan independencia de 
otros. 
-Reconocer la posibilidad de modular para absorber 
posibles picos de consumo. 
-Identificar los espacios disponibles p/sala de Maq.
-Coherencia con el sistema de Agua Fría y el manejo 
de presiones.
º Directo: AC en contacto con fuente
º Indirecto: AC contacto con fluido 
calentado en otro artefacto
º Instantáneo: A.C inmediata. 
º Acumulación: Volumen A. C en 
determinado tiempo
º Individual: Fuente y consumo AC juntos
º Central: Fuente y consumo AC separados
FORMA DE CALENTAMIENTO
FORMA DE GENERACIÓN
FORMA DE DISTRIBUCIÓN
CALDERA MURAL 
CALEFON 
Fuente en c/ local
Caldera + TI. Caldera 
Con boiler, Caldera + 
intercam. Placas y 
acum
Fuente en S. Maquinas
TAR- TAC
Calentamiento y 
acumulación 
juntas
C. SOLAR ALTA 
EFICIENCIA.Calentam
iento y acumulación 
separadas
Calentadores centrales por 
acumulación para consumos 
importantes y constantes.
Hasta 10000 litros. Rendimiento 
1 vol/h
Desventajas
Mayor espacio.
Conductos de humo.
Termotanque de alta 
capacidad -TAC-
CENTRAL-Directo-Acumulación.
TAC eléctrico TAC a gas
•Generación rápida de 
agua caliente.
Ej:1000 lts acumulación
* 3000 lts/hs 20ºC 
* 1500 lts /hs 40ºC
* 8,06 m3/h consumo gas.
•Quemador a GAS o 
ELECT.
•Usos continuos.
CENTRAL -Directo-Acumulación. Termotanque de 
Alta Capacidad 
TAC
Ventajas
+ Ocupan menos espacio
+ Grandes caudales
+ pueden trabajar en batería (picos de consumo)
Desventajas
+ Conductos de humos 
+ Instalación gas
Termotanque de Alta 
Recuperación TAR
CENTRAL -Directo-Acumulación.
*P/consumos discontinuos 
o picos de consumos. 
*Recuperación en 1 hora 
de 20º a 40 º C. 
*Cap. hasta 1000 litros. 
*Rendimientos 3 o 4 vol/hs
Ej. 500 lts acumulación recupera:
2600 lts/hs 20ºC ó 1300 lts /hs 40ºC.
* 6,98 m3/h consumo de gas.
TAR a gas
Instalación en batería
Ventajas:
*Continuidad de 
servicio si se 
produce un 
desperfecto en una 
unidad.
*Equipos mas chicos 
p/ingreso en obra
*Posibilidad de sacar 
equipos de servicio 
en periodos de 
menor necesidad 
ACS o agregar para 
absorber picos
Calderas + Tanque Intermediario
CENTRAL -Indirecto-Acumulación T.I
CALDERA
Agua Caliente
Vapor 
Caldera según lo que produce
Según forma de funcionamiento
Humotubulares
3 pasos de 
Transferencia Térmica
Acuotubulares
Según combustible
Gas/Liquido/solido
TANQUE Intermediario
Deposito de acero con Serpentina de intercambio de cobre o acero 
inoxidable. Tienen importante aislación térmica.
Según ex OSN se 
debe recuperar su 
volumen entre 1 a 2 
horas s/destino 
(Hotel 1 hs, oficina 2 
hs, vivienda 1,5 hs). 
Alimentación de tanque reserva Retorno desde la distribución
Distribución a locales sanitarios 
de caldera
a caldera
Caldera + Intercambiadores de 
placas.
Ventajas
- Eficiente
- Menor Volumen
- Mayor Temperatura en poco 
tiempo  t entre 30º a 40º(ideal para hospitales) 
- Modulares. 
Instalación exclusiva de ACS con intercambiador
Instalación exclusiva de ACS con intercambiador y acumulador
Cal
Cal
• Calderas de alto rendimiento.
• Aprovechan el calor de 
condensación de los humos de la 
combustión.
• Aprovecha el vapor de agua que se 
produce en los gases de combustión 
y lo devuelve en estado líquido.
• Ahorro energético del 30 %.
• Reducción de emisiones de gases 
(Nox,CO2) del 70 %
La Caldera común de tipo atmosférico 
evacua los humos a temperatura aprox. 
150 ºC.
La caldera de condensación recupera 
el calor latente de los gases de 
combustión reduciendo su temperatura 
aprox a 65°C. 
Reduce emisiones de GEI
CALDERA DE CONDENSACIÓN
AFAC
Los sistemas que utilizan bomba de calor para generar AA por expansión 
directa pueden tener un recuperador de calor y en vez de disiparlo al exterior 
se aprovecha para la producción de ACS dentro de un acumulador e incluso 
calefacción por agua.
DESTINOS :donde se necesite enfriar un local y producir agua caliente, como 
Cocinas Profesionales, lavanderías y edificios de viviendas.
BOMBA DE CALOR
Sistema sostenible para la producción de ACS o 
calefacción, utilizando el calor extraído al aire 
(aerotermia) 
Eficiencia energética
*Gran Ahorro energético. 
1 Kw entrega 4 Kw de potencia calorífica.
+ Una carcasa o tubo evacuado
+ Tubos por los que circula un líquido caloportador.
+ Receptor ( recubierto con una capa selectiva oscura). 
+ Tapa vidriada.( permite el efecto invernadero)
+ Tanque Acumulador.
El sol es capaz de suministrar en un día mas de 30000 veces la energía que 
se consume en el planeta en el mismo período de tiempo
Considerar:
-radiación del lugar. 
-superficie de captación segura. 
-consumos continuos y parejos.
-complementario de sistemas 
convencionales.
Colector solar Plano.
Solo para pequeñas instalaciones. ACS por acumulación. Funciona por 
termosifón o, cuando el acumulador esta en nivel inferior, necesita circulación 
forzada.
Sistema Solar. DIRECTO
INDIRECTO
Instalaciones centrales y de mayor 
capacidad. Rendimiento aproximado de 
colector = 80 L / m2
Sistema Solar
ACS por acumulación como pre-tratamiento de artefactos de calentamiento 
individuales de cada vivienda. Optimiza el uso de energía y el funcionamiento 
de los artefactos. 
Solución para ACS con acumulador de inercia para viviendas y caldera 
modulante.
CIRCULACIÓN Agua Caliente:
• Termosifón = si la fuente está abajo y la 
distribución es superior y pocos niveles.
• Recirculación = si la fuente esta arriba o largos 
recorridos. Circulación mecánica, por bomba de 
recirculación.
El sistema seleccionado de generación y distribución de 
AC debe estar en consonancia con el sistema de AF
DISTRIBUCIÓN Agua Caliente:
• Abierta
• Cerrada: + de 15 m entre canilla y fuente y con 
recirculación mecánica.
- T.I subsuelo para pisos bajos.
- T.I sala maquina intermedia 
para pisos altos
A.F: Por Gravedad con 
TRP divide edificios 2 
sectores
Agua caliente
Cobertura de sectores según presiones AF
A.F: por Gravedad + T. 
Hidroneumático y edificio 
dividido en 3 sectores.
Tres sectores alimentados T.I 
con caldera desde subsuelo. 
Sigue la división del edificio 
para AF
Agua caliente
Cobertura de sectores según presiones AF
A.F: Distribución Mixta para 
pisos bajos y pisos altos
-TAR pisos bajos + TAR pisos 
altos
- Misma Sala de máquina 
intermedia y en S.S
Agua caliente
Cobertura de sectores según presiones AF
A.F :Distribución Mixta. 
Tanque de Reserva +
Equipos de presión
- TAR Pisos altos.
- TAR Pisos bajos 
Sala de maquinas SS
Agua caliente
Cobertura de sectores según presiones AF
*alimentación por 
Montante con retorno libre.
Alimentación de los artefactos por 
ramales desde la columna 
montante con LLP
Desventaja:
+ No es uniforme la temperatura de 
distribución, decrece a medida que 
se aleja de la fuente.
+ Hay que desalojar el agua fría 
residual.
Alimentación:
Alimentación por ramales 
desde la columna de retorno.
+ No es uniforme la 
temperatura , decrece a medida 
que se aleja de la fuente.
+ Temperaturas mas 
moderadas
+ Mayores diámetros de 
cañerías.
Montante libre con Retorno 
alimentador
Alimentación por ramales desde 
la columna de montante y 
retorno.
Ventajas:
+ Distribución + económica los 
diámetros se reducen 
rapidamente
+ La temperatura del agua es 
moderada retorno y variable en 
montante.
Alimentación por Montante y 
Retorno
Alimentación por Montante con retorno colector.
La alimentación por ramales 
montante, y conectados a la 
cañería de retorno. 
Uso excepcional.
+ circulación continua por 
termosifón
+ disponibilidad permanente 
de agua caliente.
+ LLP antes y después.
LLP LLP
Bajadas y ramales 
Plenos verticales
Evitar recorridos horizontales extensos.
Es preferible agregar mas plenos
Plenos horizontales
Materiales cañerías
Los materiales aprobados plástico o metálico.
POLIPROPILENOS
LATON
CHAPA 
GALVANIZADA
POLIETILENO RETICULADO 
ACERO INOXIDABLE
Están destinadas al aislamiento térmico y 
acústico de tuberías que transportan fluidos 
portadores de calorías.
 Temperatura de trabajo: De -30 a 250ºC 
Reducen el consumo de energía utilizado 
para el calentamiento del fluido transportado. 
Menor variación de temperatura del fluido 
durante su recorrido, mayor rendimiento de la 
instalación. 
 Protección a temperaturas superficiales 
externas.
AISLACION DE LAS CAÑERIAS
DILATACION DE LAS CAÑERIAS
- Absorber movimientos axiales, laterales, angulares y 
vibraciones en tuberías equipo que trabajen en condiciones 
varias de presión y temperatura.
- Pueden ejecutarse en el mismo material o mediante piezas 
especiales.
http://www. grundfos.com.ar
http.//www.salmson.com.ar
Tipos BOMBAS
+ SUMERGIBLE
+ ELEVADORA
+ PRESURIZADORA
+RECIRCULADORA
+ DOSIFICADORA
La OMS 
Prevé que más de 
2.000.000.000 de 
personas vivirán en 
suburbios sin agua ni 
saneamiento básico en 
el 2025. Que 2 de cada 3 
personas del planeta 
sufrirán escasez de 
recursos hídricos.