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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE CHOTA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ASIGNATURA: Instalaciones Sanitarias - “Torre Babbel” DOCENTE Ing. Ángel Mozo Cruz PRESENTADO POR: Barboza Saavedra Heyner Smith Cieza Rafael Jeremy Jordhan Cusma Pérez Miguel Ángel Fernández Mirez Doris Yanet Herrera Fernández Anacely Lizbeth Rojas Cabrejos Marcía Katherin CHOTA, 2022 RESUMEN El agua es imprescindible para la vida, por esa razón se debe distribuir a la población de manera equitativa con la finalidad de mejorar la calidad de vida. El presente informe tiene como finalidad evaluar el sistema de suministro de la edificación denominada “Torre Babbel” ubicada entre la Av. Tacabamba y Jr. Camino Real de la ciudad de Chota, tomando en cuenta sus características de diseño y haciendo una comparativa con los parámetros establecidos en la Norma I.S. 010. Para ello, se identificó en los planos proporcionados el uso de dicha edificación, la cual cuenta con catorce niveles (2 para tiendas comerciales y lo restante para hotel), permitiendo de esta manera calcular una dotación de 21096.75 lt/día según la concurrencia del lugar y posteriormente se calculó los volúmenes de cisterna y tanque elevado siendo 15.82 m3 y 7.032 m3 respectivamente. Llegando a la conclusión de que no cumple en su totalidad con los parámetros dados por la I.S. 010. CAPÍTULO I DATOS GENERALES 1.1. Ubicación La estructura se encuentra ubicada entre Av. Tacabamba y el Jr. Camino Real del distrito de Chota, provincia de Chota, departamento de Cajamarca. Figura 1. Ubicación de la Edificación. Figura 2. Elevación Fachada, Av. Tacabamba. Figura 3. Fachada de la Edificación – Av. Tacabamba. 1.2. Características de la Edificación La edificación cuenta con 14 pisos distribuidos de la siguiente manera: 2 de ellos considerados para local comercial y los demás como hotel. 1.2.1. Red de Agua y Desagüe 1.2.1.1. Agua La red pública está ubicada a una profundidad de 1m de la capa de rodadura, contando con una presión comprendida entre 30 y 50 MCA y un diámetro de 3”. El edificio cuenta con un sistema de agua fría y caliente, el agua fría proveniente de la red pública de la Av. Tacabamba, ingresa por el tercer piso de la edificación con una tubería de PVC de ½ “de diámetro hacia la cisterna ubicada por debajo del nivel 1, que posteriormente es conducida a los tanques elevados mediante una tubería de impulsión de 1 ¼ “. El agua almacenada en los tanques es distribuida en toda la edificación con tuberías de PVC y CPVC de ½” de diámetro. Figura 4. Llegada de Agua de Red Pública 1.2.1.2. Desagüe La red pública tiene un diámetro de 8” y está ubicada a 1.2 m de profundidad de la capa de rodadura del Jr. Camino Real. El edificio cuenta con un sistema de desagüe con tuberías de 2 y 4 pulgadas de diámetro provenientes de los aparatos sanitarios, existe también un desagüe pluvial a nivel de piso tanto en la Av. Tacabamba como en el Jr. Camino Real de 4” de diámetro. 1.2.2. Dotación Según norma IS. 010 • La dotación de agua para viviendas estará de acuerdo con el número de habitantes a razón de 150 litros por habitante por día. • La dotación de agua para riego de jardines será de 5 litros por m2 de jardín por día. • La dotación de agua para tiendas será de 6 litros por habitante por día. • Los establecimientos de hospedaje deberán tener una dotación de agua de 300 litros por huésped por día. 1.2.3. Sistema de Suministro de Agua La edificación cuenta con un sistema de abastecimiento indirecto completo, este sistema no trabaja con la presión de la red matriz, el agua es almacenada en una cisterna y tanque elevado para así generar un suministro por gravedad desde el tanque elevado. La norma IS. 010 indica que en toda edificación ubicada en sectores donde el abastecimiento de agua pública no sea continuo o Figura 5. Salida del Desagüe hacia el Jr. Camino Real. carezca de presión suficiente, deberá estar provisto obligatoriamente de depósitos de almacenamiento que permitan el suministro adecuado a todas las instalaciones previstas. Figura 6. Esquema de un Sistema Indirecto. 1.2.3.1. Cisterna La cisterna tiene con las siguientes características: ● Ubicación: Primera planta. ● Dimensiones: 3.00 x 2.30 x 2.00 m. ● Capacidad: 13.8 m3. ● Material: Concreto. Figura 7. Ubicación de la Cisterna 1.2.3.2. Tanque Elevado La edificación cuenta con tres (3) tanques elevados. ● Ubicación: Azotea ● Capacidad: 1500 L c/u. Figura 8. Ubicación de Tanques Elevados. CAPÍTULO II CÁLCULO Y COMPARACIÓN CON LA IS. 010 2.1. Memoria de Cálculo 2.1.1. Dotación Basándonos en la normativa IS. 010 la edificación requiere de la siguiente dotación diaria. Tabla 1. Dotaciones según IS. 010 Uso/Ambiente N° Persona o Área Dotación IS.010 Total Hotel 70 300 lt/hab/día 21000 lt/día Tienda 12 6 lt/hab/día 72 lt/día Jardín 5 5 lt por cada m2 24.75 lt/día 21096.75 lt/día La dotación diaria para la edificación será de 21096.75 lt/día. 2.1.2. Capacidad y Dimensiones de Cisterna 𝑉𝑐 = 3/4 ∗ 𝐷𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝐷𝑖𝑎𝑟𝑖𝑎 , 𝑉𝑐 = 𝐿 ∗ 𝐴 ∗ 𝐻𝑢 , 𝐻𝑢 = 𝑉𝑐 𝐿∗𝐴 Donde: Vc: Volumen de cisterna L: Largo de cisterna A: Ancho de cisterna Hu: Altura útil de cisterna 𝑉𝑐 = 3/4 ∗ 21096.75=15.82 m3 Relación entre ancho y largo: se recomienda que sea de 1: 2 y su altura no sea mayor a 2m. Con las respectivas consideraciones se propone las siguientes dimensiones para la cisterna de la edificación. Figura 9. Características de una Cisterna. Tabla 2. Dimensiones de la Cisterna. Figura 10. Dimensiones de la Cisterna para la Edificación. La cisterna será ubicada en el mismo lugar con las nuevas dimensiones calculadas. 2.1.3. Capacidad de Tanque Elevado (VTE) 𝑉𝑇𝐸 = 1/3 ∗ 𝐷𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝐷𝑖𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑉𝑇𝐸 = 1 3 ∗ 21096.75 = 𝟕𝟎𝟑𝟏. 𝟐𝟓 𝑳 Los tanques de polietileno se comercializan desde los 600 L, 750 L, 1100 L, 1500 L y 2500 L. Para la edificación podríamos utilizar tres (3) de una capacidad de 2500 L. Cisterna Largo(m) Ancho(m) Alto(m) Volumen (m3) 4.2 2.1 1.8 15.87 Figura 11. Tanque Elevado de 2500 L. 2.1.4. Determinación del caudal de bombeo (Qb) Se tomó en cuenta los datos obtenidos, considerando un volumen total de 7500 lt, donde se cuenta con 3 tranques elevados con una capacidad de 2500 lt cada uno. El tiempo de llenado según la norma IS 010 es de 2 hr. 𝑄𝑏 = 𝑉𝑇𝐸 𝑇 Donde: VTE: Volumen del tanque de elevación T: tiempo en segundos 𝑄𝑏 = 7500 2𝑥3600 = 1.04 𝑙/𝑠 2.1.5. Altura dinámica total (HDT) Para determinar la HDT se emplea la siguiente fórmula. 𝐻𝐷𝑇 = 𝐻𝑆 + 𝐻𝑇 + 𝐻𝐹𝑇 Donde: HDT: Altura dinámica total HS: Altura de succión HT: Altura total HFT: Pérdida de carga en la tubería de succión + pérdida de carga en tubería de impulsión La altura de succión se recomienda que sea entre de 2 a 2.5 m. 𝐻𝑇 = 39.45 + 2 = 41.45 𝑚 Luego a partir del Caudal de bombeo, se obtiene el diámetro de la tubería de impulsión según la siguiente tabla. Por lo tanto, la tubería de impulsión es de 1 1/4". 2.1.6. Cálculo de Pendiente (S) 𝑆 = ( 𝑄𝑏 0.2785𝑥𝐶𝑥𝐷2.63 ) 1/0.54 Donde: S: Pendiente Qb: Caudal de bombeo D: Diámetro internoC: Coeficiente de Hazen-Williams 𝑆 = ( 𝑄 0.2785𝑥𝐶𝑥𝐷2.63 ) 1/0.54 𝑆 = ( 1.04 0.2785𝑥140𝑥0.2722.63 ) 1/0.54 = 𝟎. 𝟔𝟗 Figura 12. Diámetro de las tuberías de impulsión. Figura 13. Coeficientes de Hazen-William. 2.1.7. Cálculo de las pérdidas de carga en succión e impulsión (HFT) • Succión 𝐻𝐹𝑇𝑆 = 𝑆𝑥𝐿𝑠 Donde: HFTS: Pérdida de carga por succión S: Pendiente Ls: Longitud de succión 𝐻𝐹𝑇𝑆 = 0.69𝑥5.67 = 3.92 • Impulsión 𝐻𝐹𝑇𝐼 = 𝑆𝑥𝐿𝑖 Donde: HFTI: Pérdida de carga por impulsión S: Pendiente Li: Longitud de impulsión 𝐻𝐹𝑇𝐼 = 0.69𝑥39.45 = 27.29 Por lo tanto, la HDT es: 𝐻𝐷𝑇 = 74.66 2.1.8. Cálculo del H.P: 𝐻. 𝑃 = (𝑄𝑏𝑥𝐻𝐷𝑇) 75𝑥𝑛 Donde: H.P: Potencia de la bomba Qb: Caudal de bombeo HDT: Altura dinámica total n: Eficiencia de la bomba 𝐻. 𝑃 = (1.04𝑥73.50) 75𝑥0.5 = 2.04 ℎ. 𝑝 La potencia de la bomba será de 2.04 h.p. 2.1.9. Diámetro de Tuberías • Hallamos las demandas máximas por método de hunter Tabla 3. Valores según la cantidad de accesorios por piso. TORRE BABBEL CANT. VAL. CANT. VAL. CANT. VAL. AZOTEA LA V A D ER O 2 6 B A Ñ O SIM P LE B A Ñ O C O M P LE TO NIVEL 11 1 4 4 24 NIVEL 10 1 4 4 24 NIVEL 09 1 4 4 24 NIVEL 08 1 4 4 24 NIVEL 07 1 4 4 24 NIVEL 06 1 4 4 24 NIVEL 05 1 4 4 24 NIVEL 04 1 4 4 24 MEZANINE P3 NIVEL 03 2 12 NIVEL 02 1 3 2 12 MEZANINE P2 NIVEL 01 1 6 Tabla 4. Unidades de Gasto. VALORES DEL ANEXO 1 Y 2 Lavadero 3 Baño Simple (inodoro + lavatorio) 4 Baño Completo (inodoro + lavatorio + ducha 6 Tabla 5. Gastos probables según unidades de gasto. U.G. Q (Gasto Probable) 6 0.25 (1) 34 0.82 (2) 62 1.31 (3) 90 1.56 (4) 118 1.83 (5) 146 2.06 (6) 174 2.29 (7) 202 2.53 (8) 230 2.65 (9) 242 2.84 (10) 257 2.91 (11) 263 2.99 (12) Máx. Demanda Simultanea 24.04 • Hallamos la velocidad y diámetro de tuberías Para el cálculo del diámetro de las tuberías de distribución, la velocidad mínima será de 0,60 m/s y la velocidad máxima según la siguiente Tabla: Tabla 6. Velocidades máximas según diámetro. Tabla 7. Velocidades y diametros. V (m/s) ∅ T V(1) = 0.88 3/4" V(2) = 1.62 1" V(3) = 1.66 1 1/4" V(4) = 1.97 1 1/4" V(5) = 2.31 1 1/4" V(6) = 2.60 1 1/4" V(7) = 2.01 1 1/2" V(8) = 2.22 1 1/2" V(9) = 2.32 1 1/2" V(10) = 2.49 1 1/2" V(11) = 2.55 1 1/2" V(12) = 2.62 1 1/2" CAPÍTULO III SISTEMA CONTRA INCENDIOS 3.1. ¿Para qué sirve el sistema contra incendios? Sirven para informar que hay un tipo de peligro que puede ocasionar un incendio y alertar a las personas para que puedan actuar rápidamente y salvaguardar su integridad física y las de los demás. 3.2. ¿Cuándo es necesario un sistema contra incendios? Toda instalación comercial o industrial que se dedique a prestar servicios al público en general, debe contar con un sistema contra incendios. Sin embargo, también puede ser instalado en los hogares como medida de prevención, frente a los incendios. 3.3. Tipos de Sistemas Contra Incendios 3.3.1. Sistema Pasivo El sistema de seguridad contra incendios pasivo es aquel que no interviene directamente en la extinción del fuego, su objetivo es velar que los daños y pérdidas inherentes a un incendio sean lo menor posible. Este tipo de sistema de incendio mejor conocido como PPCI (Protección Pasiva Contra Incendios) es independiente. No está sujeto a elementos móviles ni está conectado a ningún centro de control. Además, no necesitan casi mantenimiento y su implementación es más sencilla. 3.3.1.1. Tipos de protección pasiva contra incendios • Protecciones estructurales. Compuestos por elementos o productos como pintura o placas, se aplican a las estructuras portantes para incrementar la estabilidad ante las llamas. Es decir, quedan acoplados a los soportes, las vigas o los muros de carga para evitar el colapso del edificio. • Sistemas de control de humo. Son barreras de humos y ventiladores que llevan a una sectorización y evacuación del humo del edificio para así preservar los espacios libres de humo, lo que permite una mejor evacuación y un retraso del calentamiento de la estructura. • Señales luminiscentes. Son aquellas placas que se colocan en las paredes e indican las salidas normales, las de emergencia y los puntos en los que se encuentran aparatos de extinción como los extintores. 3.3.1.2. Principales elementos en un sistema contra incendios pasivo ❖ Morteros Ignífugos Los morteros ignífugos son revestimientos que se utilizan para mejorar la reacción al fuego de los diferentes elementos de una construcción. Su función es la de conseguir que estos elementos constructivos tengan una mayor resistencia al fuego y que éste no se propague. Figura 14. Estructura revestida con mortero ignífugo ❖ Pinturas intumescentes Es un método de protección pasivo contra incendios, estas pinturas crean una reacción química en presencia de fuego logrando aumentar su espesor hasta 100 veces el original desencadenando una acción extintora, la expansión de la pintura genera la formación de una espuma aislante negra que actúa como un escudo contra el fuego que protege los elementos expuestos. Su aplicación se https://ignofocsistemas.com/deteccion-contra-incendios https://ignofocsistemas.com/deteccion-contra-incendios puede realizar sobre diferentes elementos portantes de edificios como estructuras de acero, madera u hormigón armado. Figura 15. Estructura revestida con pintura intumescente. ❖ Exutorios Son dispositivos de apertura que, mediante una señal, hacen que se puedan eliminar los humos ascendentes, se colocan en tejados y fachadas debido a que de esta forma los humos van a salir de manera natural. Son una forma de aireación que permite la ventilación de un edificio y que, en caso de incendio, ayuda a reducir la temperatura provocada por el mismo. Figura 16. Exutorio de una sola compuerta. Entre las ventajas de este tipo de sistema anti incendio es que son ampliamente usados, de fácil obtención y aplicación. Por regla general, están incorporados en la construcción de hogares y empresas para minimizar los daños que un incendio causa. 3.3.2. Activos Se llama protección activa contra incendios al equipo destinado a alertar sobre un incendio y evitar que se propague. Para ello estos dispositivos actúan a través de una intervención automática o humana. Los tres elementos fundamentales que integran este sistema son: detectores, rociadores y extintores. Gracias a ellos es posible actuar a tiempo para evitar que el fuego se propague por todo el edificio, mientras los equipos de emergencia llegan a controlar la situación. ¿De qué se componen los sistemas contra incendios? Los sistemas de alarmas de incendio están compuestos por detectores de humo, de gases, sensores de humedad, palancas de aviso de incendio, sistemas de evacuación por voz, entre otros dispositivos. Su función es alertar rápidamente sobre la premisa de un incendio inminente. Por otra parte, están los componentes que actúan directamente en controlar y apagar un incendio existente. En este grupo tenemos los sistemas fijos de extinción, extintores, columnas secas y demás elementos que participan activamente. ❖ Dispositivos de inicio de alarma contra incendios Su función es informar que hay un tipo de peligro que puede generar un incendio. Pueden ser manuales, como las palancas y botones de alarma, o automáticos. Figura 17. Dispositivos de inicio de alarma contra incendios ❖ Dispositivos de notificación de alarma de incendio Al tirar de una palanca iniciadora, o activar un detector de alarma, los dispositivos de notificacióncomienzan a alertar. La notificación de alarma son los ruidos que indican la existencia de una emergencia real a través de bocinas, campanas, luces estroboscópicas, etc. Figura 18. Dispositivos de notificación de alarma de incendio ❖ Panel de control Es el cerebro de los sistemas de protección contra incendios. Actúa como supervisor y administrador de los dispositivos de alarma y de contingencia de incendios. Tiene la autoridad de accionar y detener rociadores automáticos en las zonas afectadas donde los detectores reportaron alarmas. Figura 19. Panel de control ❖ Fuente de alimentación Un sistema anti incendio debe estar operativo las 24 horas, los 365 días del año. Para ello debe estar conectado a la fuente de alimentación del edificio. Sin embargo, debe contar con un sistema auxiliar de baterías en caso de que se corte la energía. Dicha fuente de alimentación de respaldo debe ir conectada en el panel de control. Figura 20. Fuente de alimentación. ❖ Sistema de bombeo contra incendio Está conformado por el sistema hidroneumático, compuesto por bombas, válvulas, tuberías y otros componentes. Están acoplados a una fuente de agua y su función es mantener en toda la red de incendio agua presurizada. El tamaño de las bombas y demás equipos irá de acuerdo con las especificaciones del local donde se instalen. Figura 21. Sistema de bombeo contra incendios ❖ Rociadores o sprinklers contra incendios Los sprinklers contra incendios o rociadores, están conectados a tuberías de agua presurizadas y se activan cuando el panel de control alerta sobre un incendio. Descargan una cantidad de agua considerable sobre una amplia área de acción, apagando o controlando el incendio para ser apagado por otros medios. Figura 22. Rociadores o sprinklers contra incendios ❖ Detectores contra incendios En este grupo están los detectores de humo, detectores de CO2, temperatura, humedad, infrarrojos, etc. Se encargan de detectar un conato de incendio (el fuego en su etapa inicial). Figura 23. Detectores contra incendios ❖ Extintores Son elementos portátiles cargados con diferentes tipos de sustancias capaces de extinguir un incendio. Hay de varios tipos dependiendo del tipo de fuego, entre ellos de polvo químico, CO2 y especiales para fuego de tipo D. Figura 24. Extintor ANEXOS Figura 27. Fachada, Av. Tacabamba. Figura 29. Tanques Elevados. Figura 28. Fachada, Jr. Camino Real. Figura 31. Capacidad de Tanque Elevado (2500 lt). Figura 30. Cisterna de 13.8 m3.
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