REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITCNICOSANTIAGO MARIO EXTENSION CARACAS

DISEO DE UN CONJUNTO RESIDENCIAL DE CUATRO TORRES DE CINCO NIVELES, CON SISTEMA DE DESCARGA DE AGUAS SERVIDAS, VENTILACION, CALCULO DE AGUAS DE LLUVIA, CALCULO DE LA BOMBA Y TANQUE PARA EL SISTEMA DE DISTRIBUCION DE AGUAS BLANCAS.CONJUNTO RESIDENCIAL LOS TULIPANES, CARACAS

Profesor: Autores: Ing. Pablo Caraza. Medina, Jonathan CI: 17482714.Suarez, Moiss CI: 19581931.Saravia, Juan CI: 19203365. Somasa, Yenifer CI: 20801107.

Caracas, Marzo de 2015.Introduccin

En Venezuela segn aumenta la poblacin aumenta la demanda de servicios pblicos, como son: el servicio de agua potable, el servicio elctrico, de telefona, de aseo urbano; solo por mencionar algunos. En el caso particular del servicio de agua potable suele suceder que los gastos de agua suministradas por la red de agua potable de la empresa Hidrocapital al principio eran satisfactorios para la cantidad de viviendas y otras edificaciones que existan cuando se disearon los ramales; pero, con el crecimiento acelerado de la poblacin de Caracas y la construccin de nuevas viviendas que se abastecen de agua potable conectndose a los mismos alimentadores; la consecuencia ha sido que algunas viviendas no les llega el agua con suficiente velocidad. De igual forma los servicios de aguas servidas o sistema de descarga deberan ser acorde con el diseo establecido para las aguas blancas y ventilacin tal que soporte todas las unidades de descarga de cada pieza sanitaria basndose en la Gaceta Oficial 40-44, respetando los dimetros q le corresponden a cada tubera segn sea el caso de la pieza sanitaria, en este proyecto reflejaremos la edificacin con sus respectivos clculos y distribucin de tuberas.

Objetivos generales

Realizar el diseo de una edificacin de cuatro torres de cinco niveles cada una de ellas, los niveles de P1 a P5 (5 NIVELES). Cada edificacin contara con cuatro apartamentos por piso, 2 apartamentos tipo 1 y dos apartamentos tipo 2, a los cuales se les aplicara el diseo del sistema de alimentacin de aguas blancas (tubera, dimetro, montante) con tanque subterrneo y bomba para tanque elevado, sistema de descarga de aguas servidas (dimetro de tubera), sistema de ventilacin de aguas servidas y sistema de descarga de aguas de lluvia.

Descripcion del proyecto

Apartamentos tipo 1: contiene 2 habitaciones, 2 baos, 1 cocina y un lavadero.Bao tipo 1Bao tipo 2Cocina 1Lavadero 1

W.CW.CFregadero Batea

Lavamanos LavamanosInodoro de pisoPunto de lavadora

DuchaDucha

Inodoro de pisoInodoro de piso

Bidet

Apartamentos tipo 2: contiene 3 habitaciones, 3 baos, 1 cocina y 1 lavadero.Bao tipo 3Bao tipo 4Bao tipo 5Cocina 2Lavadero 2

W.CW.CW.CFregadero Batea

DuchaDucha 2 Lavamanos Inodoro de piso2 puntos de lavadora

Lavamanos Lavamanos Ducha Lavaplatos

Inodoro de pisoInodoro de pisoJacuzzi

Inodoro de piso

Bidet

Piezas de tanque.Uso privado.Material de la tubera: PVC.Rugosidad: 140.Intensidad de la lluvia: 150mm/h

Cada torre de 5 niveles tiene del piso 1 al piso 3, 4 apartamentos tipo 1 por piso. Del piso 4 al piso 5 hay 4 apartamentos tipo 2 por piso.

Sistema de Abastecimiento de Agua

Es el conjunto de tuberas, instalaciones y accesorios destinados a conducir las aguas requeridas bajo una poblacin determinada para satisfacer sus necesidades, desde su lugar de existencia natural o fuente hasta el hogar de los usuarios. El sistema de abastecimiento de agua se clasifica dependiendo del tipo de usuario, el sistema se clasificara en urbano o rural.Los diversos propsitos para los cuales el agua es usada se pueden clasificar en domsticos, industriales-comerciales, pblicos y contra incendio. El conocimiento de estos es necesario para la efectiva dotacin de la(s) edificacin(es).Para la determinacin del consumo de aguaMtodo de hunter (nmero de unidades de gastos).La gaceta oficial indica este mtodo para el clculo de la demanda mxima probable, para el clculo de Picos Mximos en redes de aguas negras y dimensionamiento de las tuberas de la red. Segn este mtodo, a cada pieza sanitaria se le asigna, de acuerdo con su uso y tipo, un nmero, el cual es llamado nmero de unidades de gastos. la figura 1 y la figura 2 muestran las unidades de gastos asignadas a piezas sanitarias tanto de uso pblico como privado.

Figura 1. Unidades de gasto, dimetro y presiones requeridas en los puntos de alimentacin de las piezas sanitarias (de uso pblico) Tomado de la Norma 4044 1988, Caracas.

Figura 2. Unidades de gasto, dimetro y presiones requeridas en los puntos de alimentacin de las piezas sanitarias (de uso privado) Tomado de la Norma 4044 1988, Caracas.Procedimiento a seguir en este mtodo para clculos de aguas blancas:

1. Se elabora un diagrama de la tubera de distribucin del sistema.

2. Por cada tramo se especifica el nmero y tipo de piezas a servir por el mismo.

3. Se multiplican los totales de piezas sanitarias de igual tipo, por su correspondiente nmero de unidades de gastos, segn la figura1 y la figura 2.

4. Se totalizan todos estos productos parciales.

5. Con el nmero total de unidades de gastos que sirve la red, se busca la capacidad del sistema (lps) en la tabla que representa parcialmente la figura 3Figura 3. Tabla para el clculo de tuberas de distribucin de agua para edificios, piezas de tanque rugosidad 140 Tomado de la Norma 4044.Red de Tuberas de Aguas blancas de apartamento tipo 1 y tipo 2

Para el diseo de la red de tuberas de agua del edificio SEBUCAN se consider para efectos de clculo las piezas sanitarias de uso privado (Piezas de tanque). Tubera de PVC rugosidad 140.Para el clculo de los dimetros de las tuberas se utilizo el mtodo de Hunter, que es el mtodo donde se toman en cuenta las unidades de gasto de las piezas sanitarias para determinar el dimetro de las tuberas. Dnde: U.G: representa las unidades de gasto de las piezas sanitarias. Q: gasto probable en litros sobre segundos (l/s). V: velocidad del flujo de agua. En metros sobre segundo (m/s). : Dimetro de la tubera. En pulgadas (). J: Prdida de presin producida por la rugosidad del a tubera. En metro por metro (m*m). L Real: Longitud real del tramo de tubera. En metro (m). L Equivalente: Longitud equivalente producida por la prdida de presin debido a las conexiones existentes en el tramo de tubera. En metro (m). L total: Es la suma de la longitud real ms la longitud equivalente. En metro (m).

CLCULOS DE APARATMENTO TIPO 1 (2Habitaciones-2Baos)(AGUAS BLANCAS)

Tramo A-BU.G DE TUBERIA

Pto de lavadora3

Batea2

2 Ampliaciones de a para el ajuste de Tee y codos.

Tramo B-CU.G DE TUBERIA

Fregadero2

Inodoro de piso2

2 Ampliaciones de a para ajuste de Tee.1 Ampliacin de a 1 Tramo FU.G DE TUBERIA

Combo bao tanque4

Ampliaciones de a 1 para ajuste de tee y codos en dicho bao.

Tramo E-FU.G DE TUBERIA

Combo bao4"

2 codos de 90 -15 Tee 1----- Ampliaciones para 3 Tee y 1 codo de 90 en el baoLlave de paso 1.

TramoU.GQ lts/s tubVelLRLeqLtJmJm*lt

A-B50,381,347,51,849,340,131,26

B-C90,531,87101,4811,480,242,75

F130,7011,38105,2115,210,101,52

E-F170,8311,641013,10230,132,99

CALCULOS DE APARATMENTO TIPO 2 (3Habitaciones-3Baos)(AGUAS BLANCAS)

Tramo A-BU.G DE TUBERIA

2 Pto de lavadora6

1 Batea2

1 codo de 90- 2 Tee con su ampliacion de a .

Tramo B-CU.G DE TUBERIA

I.P2

Fregadero2

Pto de lavaplatos2

3 Tee de con su ampliacin - ampliacin de empalme de tubera de .

Tramo D-EU.G DE TUBERIA

Bao tipo 5 (I.P, ducha, lavamanos, bidet y W.C)Adicional 1 Jacuzzi

4

1,5=5,5

3/4 - 1

Bao tipo 4 ( W.C, ducha, lavamanos, I.P)4

9 Tee de 1, 3 codos de 90-1 con ampliacin de a 1 c/u serian 10.Codo 90 -1 lleva ampliacin para jacuzzi de a 1.Tramo E-CU.G DE TUBERIA

Bao tipo 34

5 Tee de 1, 1 codo de 90-1, 3 Tee 1 con su ampliacin de a 1, 1 codo de 90, llave de paso de 1.

TramoU.GQtubVelLrLeqLtJmJm*Lt

A-B80,491,737,52,6410,140,202,02

B-C120,632,737,52,169,660,333,18

D-E21,50,9611,907,512,4319,930,173,38

E-C25,51,1112,191514,3329,330,236,74

Aguas servidas o negrasEl uso de los artefactos sanitarios ha de producir una acumulacin de aguas servidas y materia orgnica de rpida descomposicin.

Los conductos y ramales de desage para conducir a la cloaca las aguas servidas deben tener pendiente como mnimo 1 centmetro por cada metro, el 1% las de 4 y 2 centmetros por cada metro el de 2% las de 2 y 3.Pero podrn tener pendientes menores al 1% los colectores con dimetro mayor o igual a 6 y se proyectaran de manera tal que la velocidad del flujo dentro de ellos no sea menor a 0,60 m/s.

CALCULOS DE AGUAS SERVIDAS PARA APARTAMENTO TIPO 1(2 habitaciones-2 baos)

Apartamentos del P1 al P3

Bao tipo 1

4UDD3UDD1UDDW.CBidet Lavamanos= 12 UDD

I.PDucha2UDD2UDD

Bao tipo 2

4UDD1UDDW.CLavamanos

= 9 UDD I.P Ducha 2UDD2 UDD

Cocina 1

2UDDFregadero = 4 UDDI.P 2UDD

Lavandero 1

2 UDD3 UDDBatea Pto de lavadora

= 5 UDD

En total un apartamento tipo 1 tiene 30 UDD

30UDD* 4 Apartamentos por piso= 120 UDD.

CLCULOS DE AGUAS SERVIDAS PARA APARTAMENTO TIPO 2(3 habitaciones-3 baos)

Bao tipo 3

4UDD1UDDW.CLavamanos

= 9 UDD I.P Ducha 2UDD2 UDD

Bao tipo 4

4UDD1UDD

W.CLavamanos

= 9 UDD I.P Ducha 2UDD2 UDD

Bao tipo 5

4UDD2UDD1UDD3UDDW.CBidetLavamanosJacuzzi =14UDD

I.PDucha 2UDD2UDD

Cocina 2

2UDD2UDDFregadero Lavaplatos

= 6UDD I.P2UDD

Lavandero 2

2UDD6UDDBatea2 puntos de lavadora

= 8UDDEn total 1 apartamento tipo 2 tiene 46 UDD.(46UDD * 4 Apartamentos)= 184 UDD.

TUBERIA DE DESCARGA DE AGUAS SERVIDAS

184UDD44P544 368UDDP444 44444 520UDDP34 444640UDDP244 6P144 760UDD

6

Sistema de ventilacin

Ventilacin cloacal: en los conductos y ramales de desage se producen gases de descomposicin. Es necesario establecer una barrera contra el paso de los gases, a travs de las piezas sanitarias al medio ambiente para ello se emplean los sifones que es un tubo en forma de s que retiene en una descarga cierta porcin de agua.Los tubos de ventilacin: tienen por objeto dar entrada al aire exterior en el sistema de evacuacin y facilitar la salida de los gases por encima del techo, evitar al descargar una o ms piezas sanitarias simultneamente que el agua retenida en los sifones sea arrastrada o expulsada al exterior permitiendo el escape de gases a los ambientes de la edificacin en todas las redes de ventilacin y su dimetro no ser inferior a 2 y en edificios de varios pisos los bajantes de agua servida se prolongaran como ventilacin hasta salir sobre el techo pero sin reducir su dimetro.

Ventilacin hmeda: el grupo de artefactos que forman un bao privado puede instalarse con el desage individualmente ventilado de un lavamanos, fregadero o batea sirviendo como ventilacin hmeda para el resto de los artefactos siempre que no desagen ms de cuatro unidades de descarga en la ventilacin hmeda vertical.

El ramal horizontal se conectar al bajante al mismo nivel del excusado mediante un tee con odo o debajo del mismo.

Ventilacin de los baos(Memoria descriptiva)

Bao tipo 5Lavamanos: con su sifn de 2.W.C: sifn de 4 y su yee de 4.I.P: sifn de 2.Ducha:sifn de 2.Bidet: sifn de 2.Jacuzzi: sifn 2.

Mas 5 yee de 2 y una ampliacin de 2 a 4 en el tramo del W.C El extremo del lavamanos lleva en la yee 2 un tapn de registro.

Bao tipo 2,3 y 4

W.C: sifn de 4.L.M: sifn 2 ms su yee de 2.Ducha: sifn 2 ms su yee de 2.I.P: sifn 2 ms su yee de 2. El extremo del lavamanos lleva en la yee de 2 tapn de registro al final del tramo.

Bao tipo 1

W.C: sifn de 4 y su yee de 4Bidet: sifn de 2 y su yee de 2Ducha: sifn de 2 y su yee de 2I.P: sifn de 2 y su yee de 2L.M:sifn de 2 y su yee de 2

El extremo del lavamanos lleva en la yee de 2 tapn de registro al final del tramo.

Tubera de ventilacin de la edificacin

(Memoria descriptiva)

1. Tubera de 3 para las ventilaciones. (pvc)2. Tubera de 4 para los bajantes de aguas negras (pvc)3. 5 yee de 4 pvc para uniones de bajantes.4. Doble yee de 4 * 4 para uniones horizontales de los bajantes de aguas negras.5. Codos de 90 4 * 4 para bajantes de aguas negras.6. Tee de 4 * 4 en total 20 ms 20 reducciones de 4 a 3 para las conexiones del bajante de aguas negras y las tuberas de ventilacin.

Modelos de distribucin de los distintos tipos de baos de la edificacin

Bao tipo 2, 3 y 4Lavamanos W.C

Sifn 2

I.PDucha

Sifn 2

Bao tipo 5

Lavamanos Bidet W.CSifn 2

I.PDucha Jacuzzi

Bao tipo 1

Bidet W.C Sifn de 2

I.PDucha

Fregadero y cocina tipo 1

Fregadero Lavaplatos Batea Pto de lavadora

Fregadero y cocina tipo 2

Fregadero Lavaplatos Batea 2 Pto de lavadora

Aguas de lluviaLa cantidad de agua de lluvia depende de la duracin de la precipitacin pluvial y del rea de drenaje. Los datos de diseo para estimar el gasto q son la intensidad de lluvia expresada en mm/ hora y el rea servida en m2Ejemplo si tenemos una precipitacin de 100mm/hora equivale a llenar en una hora una caja de 1m2 por 100mm de altura (10cm).

Dotacin diaria

1 tipo 22 tipo 2

3 tipo 24 tipo 2

5 tipo 26 tipo 2

7 tipo 28 tipo 2

9 tipo 210 tipo 2

1 tipo 12 tipo 1

3 tipo 14 tipo 1

5 tipo 16 tipo 1

7 tipo 18 tipo 1

9 tipo 110 tipo 1

P5

12000 lt x diaP4

8500 lt x diaP3

P2

P1

Memoria descriptiva

1 Apartamentos tipo 2: 1200 lt x da.1 apartamento tipo 1: 850 lt x da.

Desde el piso 5 hasta la mitad del piso 3 donde hay 10 apartamentos tipo 2 donde existe un consumo diario:

1200 x 10 apartamentos= 12000 lts x da.

Desde la otra mitad del piso 3 hasta el piso 1 hay 10 apartamentos tipo 1 donde existe un consumo diario:850 x 10 apartamentos= 8500 lt x da.

Entonces la torre de 5 niveles tiene un consumo diario de 20500 lts x da en total.

20500 lts _____m3= 20,5 m3.

Tanque bajo

Clculos para diseo: en residencias de altura los estanques bajos deben ser de seccin rectangular con una relacin largo/ancho de 2; 3; la altura mnima de la seccin es de 1 metro y la mxima de 2,5 adems la altura mnima para volumen muerto es de 0,10 mts entonces:

Ahora bien en el estanque bajo el volumen mnimo se calcula y por norma 4044 de la siguiente manera:

13666,66 l xd 0 13,66 m3 sera la 2/3 partes del estanque bajoEstanque elevado(Tanque sotea)

La dotacin diaria del tanque elevado no ser menor de 1/3 partes de la dotacin diaria es decir, que la mxima capacidad de litros diarios es de 20500 lt x da que es lo mismo que 20,5 m3 y la 1/3 parte se calcula de la siguiente manera:

Dimensiones del tanque elevado (tanque sotea)Es de seccin cuadrada, la altura mnima de la seccin es de 1m y la mxima de 2,7 mts, la altura, mnima de la cmara de aire es de 0,45 y la altura mnima para volumen muerto es de 0,10 mts por lo que:

Prdida friccin en la tubera de succin y descarga de la bomba

Succin de la bomba:1 tubera de succin de 1.80m1 tubera de succin de limpieza 1.86 m = 3.66m de 23 codos de 90 ____1.86 c/u x3= 5,04 m de 21 tee _______ 1,07 m_______ = 1,07 m de 21 junta universal2 llaves de compuerta ______ m 0,37x2______= 0,74 m de 21 vlvula de retencin _________= 4.50 m de 2Sumatoria total = 15,01

Longitud equivalentePerdida J x L= 0,03 X 15,01= 0,45

Descarga de la bomba:

Junta Universal2 tee c/u= 0,85 m ________ 1,70 m de 1 2 llaves de compuerta c/u 0,27 _______ 0,54 m de 1 vlvula de retencin _______ 3,50 m de 5 codos de 90 c/u____ 1,34 m ___ 6,70 m de Sumatoria= 12, 44Longitud equivalente:Perdida J x L= 0,10 x 12, 44= 1,24Prdida= 0,45 +1,24= 1,69

Carga de la bomba (h) en metros (altura dinmica total)

-Altura succin estanque bajo (hs) _______________________ 2,00-Altura de edificacin (h) nivel bomba_ nivel techo___________20,00-Prdida succin y descarga de la bomba__________________ 3,00-Sumatoria de prdidas desde la pieza ms desfavorable al hidroneumtico______________________________________18,31-Presin mnima (7 metros) en la pieza menos favorable_______ 7,00-Presin mnima total o de arranque bomba_______________ 65,21-Presin diferencial entre arranque y parada de la bomba _____ 14,00-Presin mxima total (h) parada de la bomba ______________ 79,54

GlosarioMontantes: Las montantes (o columnas montantes) son las tuberas encargadas de subir el agua a los distintos pisos.Medidor: es el contador de gasto de agua de cada apartamento.Llave de paso: Unallave de pasoollave de corte, es un dispositivo, generalmente demetal, algunaaleacino ms recientemente depolmeroso de materiales cermicos, usado para dar paso o cortar el flujo deaguau otro fluido por unatuberao conduccin en la que est inserto.

Bajante: es por donde conducen las aguas negras aguas de lluvias.Sifn: es para retener el agua y que no salga mal olorAnillo de ampliacin: conexin para ampliar de una tubera a otra.Codo 45 Codo 90: conexin para doblar la tubera.Tee: sirve para conectar 2 tuberasYee: sirve para conectar 2 tuberas.Yee doble: sirve para conectar 3 tuberasTee doble: sirve para conectar 3 tuberas.Junta universal: unin.