UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL Escuela de Ingeniería Sanitaria
CURSO
:
SA-515 INSTALCIONES INTERIORES DE AGUA Y DESAGUE
TEMA
:
MEMORIA DESCRIPTIVA DE EDIFICIO DE 16 PISOS
INTEGRANTES
:
AGUIRRE SANCHEZ GINO REYES ACOSTA ANTHONY UGARTE GUERRERO WAMER
PROFESOR
:
ING. ROBERTO PACCHA HUAMANI
FECHA
:
23 DE JUNIO DEL 2017
NOTA
: En números
En letras
Firma del Profesor
MEMORIA DESCRIPTIVA DE CÁLCULO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL ESCUELA DE INGENIERIA SANITARIA
PROYECTO
:
Melina Condominio.
PROPIETARIO :
Revollé Constructores.
UBICACIÓN
:
Jr Dante Rossetti Mz D lote 7. Urb. Ampliacion San Borja -Provincia y departamento de Lima.
FECHA
:
JULIO 2017
Dicho análisis se ha elaborado en función de los planos de arquitectura como son distribución, cortes y elevaciones,
el título III del Reglamento Nacional de
Edificaciones y la NORMA IS.010. 1. GENERALIDADES La presente memoria descriptiva, forma parte del expediente a
nivel de
proyecto que consta de la elaboración de planos de una cisterna y tanque elevado para una vivienda multifamiliar de 16 pisos. Esta vivienda consta de 15 pisos, un semisótano y una azotea. La ubicación de la cisterna será en el semisótano y el tanque elevado se encuentra en la azotea.
2. CALCULO 2.1.
DOTACIÓN DE AGUA FRÍA. Para realizar dicha evaluación tomaremos como punto de partida lo descrito en el Reglamento Nacional de Edificaciones en la NORMA IS.010 referido a Instalaciones Sanitarias para edificaciones en el punto 2.2 el cual nos proporciona la dotación de agua potable para edificios multifamiliares de acuerdo con el número de dormitorios de cada departamento que según la tabla señala lo siguiente:
SA 515 Instalaciones interiores de agua y desagues
2017-1
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AGREGAR AQUÍ TODO LA DOTACION DEL EXCEL 2.2.
CÁLCULO DE LOS VOLUMENES DE ALMACENAMIENTO: Para determinar los requerimientos de almacenamiento de Cisterna y Tanque Elevado empleamos lo descrito en el Reglamento Nacional de Edificaciones en la NORMA IS. 010 referido a Instalaciones Sanitarias para edificaciones en el punto 2.4 el cual nos proporciona la siguiente información:
VOLUMEN DE LA CISTERNA
3/4*(DOTACION TOTAL)
58.08 = 60m3
VOLUMEN DEL TAQUE ELEVADO
1/3*(DOTACION TOTAL)
25.82 = 27.6m3
2.2.1. Dimensionamiento de la Cisterna: Volumen de la cisterna = 60 m³ Se considerara las siguientes dimensiones: L= 5.00 m. A= 6.00 m. h1=2.00m. Área= 30 m² Altura Total de la Cisterna Altura Total = h1+h2+h3+h4 Altura Total= 2.00+0.10+0.15+0.2= 2.45 m. Observación: h2, h3, h4 se obtuvo de la
NORMA IS 0.10- 2.4 Almacenamiento y
Regulación; i,j.k.)
2.2.2. Dimensionamiento del Tanque Elevado: Volumen de la Tanque Elevado = 27 m³ SA 515 Instalaciones interiores de agua y desagues
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL ESCUELA DE INGENIERIA SANITARIA Se considerara las siguientes dimensiones: L= 3.00 m. A= 4.0 m. Área=12 m² h1=2.3 m Altura Total del Tanque Elevado Altura Total= h1+h2+h3+h4 Altura Total= 2.3 +0.10+0.15+0.2=2.75m Observación: h2, h3, h4 se obtuvo de la NORMA IS 0.10- 2.4 Almacenamiento y Regulación; i,j.k.)
2.3.
CÁLCULO DE LA MÁXIMA DEMANDA SIMULTANEA (Qmds): En éste acápite se usará lo indicado en el R.N.E. en la NORMA IS.010 en el ANEXO 1 nos proporciona las unidades de gasto para el cálculo de las tuberías de distribución de agua considerando en éste caso para agua fria (METODO DE HUNTER ), el siguiente cuadro: Unidades de descarga ( Hunter ) 3 U.H. 1 U.H. 3 U.H. 3 U.H. 2 U.H.
Tipo de aparato Inodoro Lavatorio Lavadero de Cocina Lavarropa Ducha
AF-1 UH
SEMISOTANO PISO 1 PISO 2 PISO 3 PISO 4 PISO 5 PISO 6
9 123 123 123 123 123 123
ACUMULADO
9 132 255 378 501 624 747
SA 515 Instalaciones interiores de agua y desagues
Q
Dmm
Dpulg
Vel
0.32
17.40
1/2
1.35
1.92
43.40
1 1/2
1.30
2.88
54.20
2
1.25
3.66
54.20
2
1.59
4.72
66.00
2 1/2
1.38
5.58
66.00
2 1/2
1.63
80.10
3
1.23
6.19
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL ESCUELA DE INGENIERIA SANITARIA PISO 7 PISO 8
123 123
870 993
80.10
3
1.40
80.10
3
1.55
1.85
38.00
1 1/4
1.63
2.80
54.20
2
1.21
3.63
54.20
2
1.57
4.65
66.00
2 1/2
1.36
5.49
66.00
2 1/2
1.61
80.10
3
1.22
80.10
3
1.39
80.10
3
1.54
80.10
3
1.56
7.03 7.80
AF-2 PISO 9 PISO 10 PISO 11 PISO 12 PISO 13 PISO 14 PISO 15 PISO16 AZOTEA
123 123 123 123 123 123 123 123 24
123 246 369 492 615 738 861 984 1008
6.14 6.98 7.74 7.87
𝐿𝐴𝐵 − 𝐻𝐹𝐴𝐵 = 𝑃1 − P1 HFAB h2 𝐿𝐴𝐵
ℎ2 2
: Presión en el punto P1 en base al punto más desfavorable. : Pérdida de carga en el tramo AB : Altura útil del tanque elevado : Longitud de AB
Usando la fórmula, sabemos que: P1 (Tanque Elevado) =
P1 (Azotea)
Luego de la igualdad: 𝐿𝐴𝐵 − 𝐻𝐹𝐴𝐵 = 𝑃1 (𝑇.𝐸.) −
𝑃1 (𝑇.𝐸.) −
ℎ2 2
ℎ2 = 𝐿𝐴𝐵 − 𝐻𝐹𝐴𝐵 2
Donde: P1 (TE) h2 /2
=
8.35 =
1.8
Obtenemos los valores de la siguiente iteración: UH
Gasto Diámetro Velocidad lps pulg m/s
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𝑳𝑨𝑩 m
HFAB 𝑳𝑨𝑩 - HFAB m m 2017-1
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL ESCUELA DE INGENIERIA SANITARIA 2001 Cumplimos con:
12.24
4
1.45
6.82 0.27
6.55
P1 (T.E.) –h2/2 = 6.55 De lo cual obtenemos: L AB = 6.82m Ahora que tenemos la longitud de AB, podemos determinar la cota del Nivel Del Fondo del Tanque Elevado, con la siguiente fórmula: 𝑵𝑭𝑻𝑬 = 𝑪𝑶𝑻𝑨𝑼𝑳𝑻𝑰𝑴𝑶 𝑷𝑰𝑺𝑶 + 𝑳𝑨𝑩 − 𝒉𝟏 COTA ULTIMO PISO = 37.9m (Nivel terminado piso 14 – ubicación punto P1) NFTE = 37.9 + 6.82 – 0.10 NFTE = 44.62 m Nivel de fondo de Tanque elevado = 44.65m
CALCULO DEL EQUIPO DE BOMBEO. Caudal según el cálculo de QMDS: Nº TOTAL HUNTER
2001
QMDS
12.14 lts/sg.
Caudal según el cálculo de QLLC: VOLUMEN DEL TANQUE ELEVADO
27.6m3
Q
3.05lps
Se considera el más desfavorable: Qb = 9.58 lps SA 515 Instalaciones interiores de agua y desagues
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Calculamos las tuberías de succión e impulsión: Utilizando el R.N.E. en la IS.010 anexo 5 se tiene los diámetros de las tuberías de impulsión en función del gasto de bombeo Gasto de Bombeo (lps) Hasta 0.50 Hasta 1.00 Hasta 1.60 Hasta 3.00 Hasta 5.00 Hasta 8.00 Hasta 15.00 Hasta 25.00 Entonces calculamos de la siguiente manera:
Diámetro de Tubería de Impulsión 20 mm (3/4 “) 25 mm ( 1“ ) 32 mm (1 1/4“) 40 mm (1 1/2“) 50 mm ( 2 “ ) 65 mm (2 1/2“) 75 mm ( 3“ ) 100 mm ( 4“)
Tendremos que el diámetro de la tubería de impulsión
3”
Para la tubería de Succión se considera el inmediato superior :
4”
Calculamos la perdida de carga:
2.7m
Para la línea de succión: Tub. succión =
2.95 m
1 codo = 1 Val. Pie = Long. Total = Hf succión =
4.091 m 27.682 m 34.723 m 0.495 m
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL ESCUELA DE INGENIERIA SANITARIA Para la línea de impulsión: Tub. impulsion= 5 codos = 1 Val Check = 1 Val. Comp = Long. Total = Hf impulsion=
70.15m 15.34m 8.523m 0.648m 94.661m 5.47m
Calculando la perdida de carga total: Hf Total = 5.965 m Calculo de la altura dinámica requerida: HDT = HG + HfT + Ps Donde: HG : Altura Geométrica = HfT : Pérdida de Carga Total = Ps : Presión de salida = HDT = 61.685m
53.72m 5.965m 2.00m
Especificaciones de la Bomba - Consumo Domestico MODELO
40-160
MARCA
HIDROSTAL
VELOCIDAD
3480 rpm
CAUDAL DE BOMBEO
9.58 lps
ALTURA DINAMICA TOTAL (HDT)
62 m
POTENCIA
11.5 HP
DIAMETRO DEL IMPULSOR
175 mm
DIAM. IMPULSION
3"
DIAM. SUCCION
4"
FRECUENCIA
60 Hz
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Cálculo del equipo de bombeo sistema contra incendios
De acuerdo al R.N.E. en la IS.010 4. AGUA CONTRA INCENDIO 4.2 Sistema de Tubería y dispositivos para ser usados por los ocupantes de edificio Será obligatorio el sistema de tuberías y dispositivos para ser usado por los ocupantes del edificio, en todo aquel que sea de más de 15 metros de altura o cuando las condiciones de riesgo lo ameritan, debiendo cumplir los siguientes requisitos: b) El almacenamiento de agua en la cisterna o tanque para combatir incendios debe ser por lo menos de 25m3
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL ESCUELA DE INGENIERIA SANITARIA Se considera el caudal: Qb = 20.00 lps
Calculamos las tuberías de succión e impulsión: Utilizando el R.N.E. en la IS.010 anexo 5 se tiene los diámetros de las tuberías de impulsión en función del gasto de bombeo Gasto de Bombeo (lps) Hasta 0.50 Hasta 1.00 Hasta 1.60 Hasta 3.00 Hasta 5.00 Hasta 8.00 Hasta 15.00 Hasta 25.00
Diámetro de Tubería de Impulsión 20 mm (3/4 “) 25 mm ( 1“ ) 32 mm (1 1/4“) 40 mm (1 1/2“) 50 mm ( 2 “ ) 65 mm (2 1/2“) 75 mm ( 3“ ) 100 mm ( 4“)
Entonces calculamos de la siguiente manera: Tendremos que el diámetro de la tubería de impulsión
4”
Para la tubería de Succión se considera el inmediato superior :
6”
Calculamos la perdida de carga:
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2.7m
Para la línea de succión: Tub. succión =
2.95 m
1 codo = 1 Val. Pie = Long. Total = Hf succión =
6.136 m 41.523 m 50.609 m 0.392m
Para la línea de impulsión: Tub. impulsion= 2 codos = 1 Val Check = 1 Val. Comp = 14 tee = Long. Total = Hf impulsion=
51.95m 8.182m 11.364m 0.884m 114.548m 136.075m 10.405m
Calculando la perdida de carga total: Hf Total = 10.797 m
Para ello requerimos del calculo de la altura dinámica requerida: SA 515 Instalaciones interiores de agua y desagues
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL ESCUELA DE INGENIERIA SANITARIA HDT = HG + HfT + Ps Donde: HG : Altura Geométrica = HfT : Pérdida de Carga Total = Ps : Presión de salida =
45.85m 10.797m 45.00m
HDT = 101.647m
Especificaciones de la Bomba - Consumo Domestico MODELO
50-250
MARCA
HIDROSTAL
VELOCIDAD
3540 rpm
CAUDAL DE BOMBEO
20 lps
ALTURA DINAMICA TOTAL (HDT)
110 m
POTENCIA
55 HP
DIAMETRO DEL IMPULSOR
260 mm
DIAM. IMPULSION
4"
DIAM. SUCCION
6"
FRECUENCIA
60 Hz
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL ESCUELA DE INGENIERIA SANITARIA CALCULO DEL ALIMENTADOR Hacemos el cálculo del alimentador teniendo en cuenta las velocidades permitidas por el REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES EN LA NORMA ISO 010 que permite una velocidad entre los 0.6m/s a los 3m/s; siendo las más recomendables entre 1m/s y 1.9m/s.
AF-1 UH
SEMISOTANO PISO 1 PISO 2 PISO 3 PISO 4 PISO 5 PISO 6 PISO 7 PISO 8
9 123 123 123 123 123 123 123 123
ACUMULADO
9 132 255 378 501 624 747 870 993
Q
Dmm
Dpulg
Vel
0.32
17.40
1/2
1.35
1.92
43.40
1 1/2
1.30
2.88
54.20
2
1.25
3.66
54.20
2
1.59
66.00
2 1/2
1.38
66.00
2 1/2
1.63
6.19
80.10
3
1.23
7.03
80.10
3
1.40
7.80
80.10
3
1.55
1.85
38.00
1 1/4
1.63
2.80
54.20
2
1.21
3.63
54.20
2
1.57
66.00
2 1/2
1.36
66.00
2 1/2
1.61
80.10
3
1.22
6.98
80.10
3
1.39
7.74
80.10
3
1.54
7.87
80.10
3
1.56
4.72 5.58
AF-2 PISO 9 PISO 10 PISO 11 PISO 12 PISO 13 PISO 14 PISO 15 PISO16 AZOTEA
123 123 123 123 123 123 123 123 24
123 246 369 492 615 738 861 984 1008
4.65 5.49 6.14
CALCULO DE LA MONTANTE Y VENTILACIÓN Para el cálculo del montante tendremos en cuenta solo 2 de ellas que son las que tienen mayor recorrido. La montante – 20 y la montante - 13
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL ESCUELA DE INGENIERIA SANITARIA Para el caso ambas montantes utilizando la tabla del anexo N° 8 del RNE ISO 010 vemos que para un diámetro de 4” se pueden descargar hasta 500 unidades de descarga por la misma montante por lo que se resume que el diámetro de ambas montantes es de 4”.
DIAMETRO DE LAS MONTANTES
4”
Para el cálculo del diámetro de ventilación usamos la TABLA N° X-IV-8.11 de un reglamento anterior. Para una montante de 4” y una carga aproximada de 100 unidades de descarga y una longitud de tubería mayor a 30m pero menor a 78m tenemos que el diámetro de la montante deberá de ser de 3” pero al no ser este un valor comercial usamos el valor próximo superior que sería de 4”
DIAMETRO DE VENTILACIÓN
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4”
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