Planos de Instalaciones eléctricas

INSTALACIONES
ELÉCTRICAS
Se entiende por instalación eléctrica al conjunto de tuberías y canalizaciones de otro tipo y forma, cajas de
conexiones, registros, elementos de unión entre tuberías, y entre las tuberías y las cajas de conexiones o
los registros, conductores eléctricos, accesorios de control, accesorios de control y protección, etc.,
necesarios para conectar o interconectar una o varias fuentes o tomas de energía eléctrica con los
receptores.
TIPOS DE INSTALACIONES
Por razones que obedecen principalmente al tipo de construcciones en que se realizan, material utilizado
en ellas, condiciones ambientales, actividades a desarrollar en los locales y acabado de las mismas; se
tiene diferentes tipos de instalaciones eléctricas, a saber:
-
Totalmente visibles
Visibles entubadas
Temporales
Provisionales
Parcialmente ocultas
Ocultas
A prueba de explosión
1. TOTALMENTE VISIBLES
Como su nombre lo indica, todas sus partes componentes se
encuentran a la vista y sin protección en contra de esfuerzos mecánicos ni en contra del medio
ambiente (seco, húmedo, corrosivo, etc.).
2. VISIBLES ENTUBADAS
Son instalaciones eléctricas realizadas así, debido a que por la
estructura de las construcciones y el material de los muros, es imposible ahogarlas, no así
protegerlas contra esfuerzos mecánicos y contra el medio ambiente, con tuberías, cajas de
conexión y dispositivos de unión, control y protección recomendables de acuerdo a cada caso
particular.
3. TEMPORALES
Son instalaciones eléctricas que se construyen para el aprovechamiento
de la energía eléctrica por temporadas o periodos cortos de tiempo, tales son los casos de ferias,
juegos mecánicos, exposiciones, servicios contratados para obras en proceso, etc.
4. PROVISIONALES
Las instalaciones eléctricas provisionales, en realidad quedan incluidas
en las temporales, salvo en los casos en que se realizan en instalaciones definitivas en operación,
para hacer reparaciones o eliminar fallas principalmente en aquellas, en las cuales no se puede
prescindir del servicio aun en un solo equipo, motor o local. Ejemplo: fabricas con proceso
continuo, hospitales, salas de espectáculos, hoteles, etc.
5. PARCIALMENTE OCULTAS
Se encuentran en accesorias grandes o fábricas, en las que parte
del entubado esta por pisos y muros y la restante por armaduras; también es muy común
observarlas en edificios comerciales y de oficinas que tienen plafón falso. La parte oculta esta en
muros y columnas generalmente, y la parte superpuesta paro entubada en su totalidad es la que
va entre las losas y el plafón falso para de ahí mediante cajas de conexión localizadas de
antemano, se hagan las tomas necesarias.
6. TOTALMENTE OCULTAS
Son las que se consideran de mejor acabado pues en ellas se
busca tanto la mejor solución técnica así como el mejor aspecto estético posible, el que una vez
terminada la instalación eléctrica, se complementa con la calidad de los dispositivos de control y
protección que quedan solo con el frente al exterior de los muros.
7. A PRUEBA DE EXPLOSIVOS
Se construyen principalmente en fábricas y laboratorios en donde
se tienen ambientes corrosivos, polvos o gases explosivos, materiales fácilmente inflamables, etc.
En estas instalaciones, tanto las canalizaciones, como las partes de unión y las cajas de conexión
quedan herméticamente cerradas para así en caso de producirse un circuito-corto, la flama o
chispa no salga al exterior. Además, deben ser construidas de tal manera que se elimine la
posibilidad de ignición accidental de líquidos inflamables y de polvos y vapores que se encuentren
flotando en el ambiente.
MATERIALES EMPLEADOS
Dependiendo de la oposición que presenten los distintos materiales al paso de la corriente eléctrica se
distinguen tres tipos de materiales:
AISLANTES: Prácticamente no permiten el paso de corriente, tales como el vidrio o los materiales
plásticos.
CONDUCTORES:
metales.
Transmiten muy bien la electricidad, como son el oro, la plata y la mayoría de los
SEMICONDUCTORES:
A bajas temperaturas se comportan como aislantes y mejoran su
conductividad al aumentar las mismas, un ejemplo de ello son el silicio y el germanio. La
electricidad es una forma de energía, lo que significa que es susceptible de transformarse en otros
tipos de energía tales como el calor, una estufa eléctrica, o la energía mecánica, un ventilador.
TUBERÍAS Y CANALIZACIONES
Estos dos términos incluyen a todos los tipos de tuberías, ductos, charolas, trincheras, etc. que se utilizan
para introducir, colocar o simplemente apoyar los conductores eléctricos y protegerlos contra esfuerzos
mecánicos y medios ambientes desfavorables. Las más utilizadas son:
1.- TUBO CÓNDUIT FLEXIBLE DE PVC
Resistente a la corrección, muy flexible, ligero, fácil de
transportar, de cortar, precio bajo, mínima resistencia mecánica al aplastamiento y ala
penetración. Este tipo de tuberías, generalmente se sujeta a las cajas de conexión introduciendo
los extremos en los orificios que dan al botar los CHIQUEADORES. Para cambios de dirección a
90° se dispone de codos, y para unir dos tramos de tubo se cuenta con coples, ambos del mismo
material y de todas las medidas.
USOS.- Se ha generalizado en instalaciones en las que de preferencia la tubería deba ir ahogada en
pisos, muros, losas, castillos, columnas, trabes, etc.
2.- TUBO CÓNDUIT FLEXIBLE DE ACERO
Fabricado a base de cintas de acero galvanizado y unidas
entre si a presión en forma helicoidal (se compra por metro).
USOS.- Por su consistencia mecánica y notable flexibilidad, proporcionada por los anillos de acero
en forma helicoidal, se utiliza en la conexión de motores y en forma visible para amortiguar las
vibraciones evitando se trasmitan a las cajas de conexión y de estas a las canalizaciones. Se
sujetan sus extremos a las cajas de conexión y a las tapas de conexiones de los motores, por
medio de juegos de conectores recto s y curvos según se requiera.
3.- TUBO CÓNDUIT DE ACERO ESMALTADO

PARED DELGADA.Tiene demasiado delgada su pared, lo que impide se le pueda
hacer cuerda. La unión de tubo a tubo, se realiza por medio de coples sin cuerda interior
que son solamente a presión, la unión de los tubos a las cajas de conexiones se hace con
juegos de conectores.

PARED GRUESA.- Su pared es lo suficientemente gruesa, trae de fábrica cuerda en ambos
extremos y puede hacérsele en obra cuando así se requiera. Como la unión de tubo a
tubo es con el cople de cuerda interior y la unión de los tubos a las cajas de conexiones es
con juegos de contrahaz y monitores, la continuidad mecánica de las canalizaciones es
100% efectiva.
En ambas presentaciones de pared delgada y pared gruesa, se fabrica en tramos de 3.05m de
longitud, para cambios de dirección a 90° se dispone de codos de todas las medidas.
USOS.- En lugares en los que no se expongan a altas temperaturas, humedad permanente,
elementos oxidantes, corrosivos. Etc.
4.- TUBO CÓNDUIT DE ACERO GALVANIZADO
En sus presentaciones de pared delgada y pared
gruesa, reúne las mismas características del tubo conduit de acero esmaltado en cuanto a espesor
de paredes, longitud de los tramos, forma unión y sujeción.
USOS.- El galvanizado es por INMERSIÓN, lo que le proporciona la protección necesaria para poder
ser instalados en lugares o locales expuestos a humedad permanente, en locales con ambientes
oxidantes o corrosivos, en contacto con aceites lubricantes, gasolinas, solventes, etc.
5.- DUCTO CUADRADO
Este se fabrica para armarse por piezas como tramos rectos, codos, Tes,
adaptadores, cruces, reductores, colgadores, etc.
USOS.- Como cabezales en diferentes concentraciones de medidores e interruptores como en
instalaciones eléctricas de departamentos, de comercio, de oficinas, etc. También se utilizan con
bastante frecuencia en instalaciones eléctricas industriales, en las que el número y calibre de los
conductores son de consideración.
6.- TUBO CÓNDUIT DE ASBESTO-CEMENTO CLASE A-3 Y CLASE A-5
Se fabrican en tramos de
3.95m., la unión entre tubos se realiza por medio de coples del mismo material con muescas
interiores en donde se colocan los anillos de hule que sirven de empaque de sellamiento. Su
clasificación A-3 y A-5, indica que soportan en condiciones normales de trabajo 3 y 5 atmósferas
estándar de presión.
Para el acoplamiento entre tubos y coples a través de los anillos de sellamiento, hay necesidad de
valerse de un lubricante especial.
USOS.- el uso en este tipo de tubería se ha generalizado en redes subterráneas, en acometidas de
las compañías suministradoras del servicio eléctrico a las subestaciones eléctricas de las
edificaciones, etc.
7.- TUBERÍA DE ALBAÑAL El uso de este tipo de tuberías en las instalaciones eléctricas es mínimo,
prácticamente sujeto a condiciones provisionales.
CAJAS DE CONEXIONES
Esta designación incluye además de las cajas de conexiones fabricadas exclusivamente para las
instalaciones eléctricas, algunas para instalaciones de teléfonos y los conocidos registros construidos en el
piso. Entre las cajas de conexiones exclusivas para instalaciones eléctricas, podemos mencionar las
siguientes:
-
Cajas de conexión NEGRAS o de acero esmaltado.
Cajas de conexión GALVANIZADAS.
Cajas de conexión de PVC, conocidas como cajas de conexión plásticas.
1. CAJAS DE CONEXIÓN TIPO CHALUPA
Son rectangulares de aproximadamente 6 x 10 cm. De
base por 3 mm. de profundidad. Estas cajas de conexión CHALUPA, sólo tienen perforaciones
para hacer llegar a ellas las tuberías de 13 mm. de diámetro, además de ser las únicas que no
tienen tapa del mismo material.
USOS.- Para instalarse en ellas apagadores, contactos, botones de timbre, etc., cuando el numero
de estos dispositivos intercambiables o una mezcla de ellos no exceda de tres, aunque se
recomienda instalar dos, para facilitar su conexión y reposición cuando se requiera.
2. CAJAS DE CONEXIONES REDONDAS
Son en realidad cajas octogonales, bastante reducidas
de dimensiones consecuentemente de área útil en el interior, de aproximadamente 7.5 cm. De
diámetro y 38 mm. de profundidad.
Se fabrican con una perforación por cada dos lados, una en el fondo y una que trae la tapa, todas
para recibir tuberías de 13 mm. de diámetro.
USOS.- Por sus reducidas dimensiones, son utilizadas generalmente cuando el número de tuberías,
de conductores y de empalmes son mínimas, como es el caso de arbotantes en baños, en patios
de servicio, etc.
3. CAJAS DE CONEXIÓN CUADRADAS
Se tienen de diferentes medidas y su clasificación es de
acuerdo al mayor diámetro del a los tubos que pueden ser sujetos a ellas, es así como se conocen
como cajas de conexión cuadradas de 13, 19, 25, 32 y 38 mm., etc.
4. CAJAS DE CONEXIÓN TIPO CONDULET
Son cajas de conexión especiales, para su cierre
hermético se dispone de tapas y empaques específicos para que al ser instaladas y expuestas a
humedad permanente, a la intemperie o en ambiente oxidantes, inflamable, explosivos, etc., no
penetren al interior de las canalizaciones elementos extraños que puedan ocasionar cortos
circuitos o explosiones en el peor de los casos.
USOS.- En industrias en las que se fabrican o trabajan productos corrosivos, inflamables o
potencialmente explosivos, en las de metales ligeros, de plástico, de punturas, de papel, etc., en fin
en locales en donde las áreas de trabajo son de un peligro constante.
Debe uno prever, que en ocasiones y con bastante frecuencia, además de estar la instalación a la
intemperie, se cuenta en lugares con atmósfera corrosiva.
Este tipo de cajas de conexiones tipo CONDULET, deben acoplarse a tuberías de pared gruesa, ya
que tienen cuerdas interiores correspondientes
CONDUCTORES ELÉCTRICOS
Un alambre o combinación de alambres no aislados entre sí, adecuados para transportar una corriente
eléctrica. Sirven como elementos de unión entre las fuentes o tomas de energía eléctrica como:
transformadores, líneas de distribución, interruptores, tableros de distribución, contactos, accesorios de
control y los accesorios de control y protección con los receptores.
Los conductores se pueden clasificar en dos grandes grupos:
1. DESNUDOS
Son aquellos que no tienen ningún tipo de aislamiento, pudiendo ser alambres o
cables y se utilizan para:
Líneas aéreas de redes urbanas y suburbanas, tendidos aéreos
de alta tensión a la intemperie.
2. AISLADOS
Son aquellos que se encuentran contenidos dentro de algún material aislante y se
utilizan para: Lineas aéreas de transmisión y distribución, empalmes…; instalaciones interiores de
fuerza motriz y alumbrado, ubicadas en ambientes de distinta naturaleza y con diferentes tipos de
canalización; tendidos aéreas en instalaciones mineras; tendidos directamente bajo tierra,
bandejas o ductos; control de circuitos eléctricos; tendidos eléctricos submarinos….
Todos los metales son buenos conductores de electricidad, sin embargo, unos mejores que otros, es por
ello que aquí se indican solamente algunos, nombrándolos en orden decreciente en cuanto a la calidad
como conductor y haciendo la aclaración correspondiente en cuanto a su empleo.
1. PLATA.-
Es el mejor conductor pero, su uso se ve reducido por su alto costo.
2. COBRE.Después de la plata, el cobre electrolítica mente puro es el mejor conductor
eléctrico, se le emplea en más de 90% en la fabricación de conductores eléctricos, por que reúne
las condiciones deseadas para tal fin, tales como:
-
Alta conductividad
Resistencia mecánica
Flexibilidad
Bajo costo
Dentro de los mismos conductores de cobre, existen tres tipos, dependiendo su clasificación según
su temple.
-
-
DE TEMPLE DURO
Conductividad del 97% respecto a la del cobre puro, y resistividad
de 0.018 Ohms x mm2 / m a 20ºC de temperatura. Su capacidad de ruptura a la carga
oscila entre 37 a 45 kg/mm2. Por esta razón se utiliza en la fabricación de conductores
desnudos y para líneas aéreas de trasporte de energía eléctrica, donde se exige buena
resistencia mecánica.
DE TEMPLE BLANDO
También llamado Cobre Recocido, tiene una conductividad del
100%, resistividad de 0.01724 Ohms x mm2 / m a 20ºC respecto del cobre puro. Su carga
de ruptura media es de 25 kg/mm2. Al ser un material dúctil y flexible se utiliza en la
fabricación de conductores aislados.
3. ORO.- Después de la plata y el cobre. El oro es el mejor conductor de la electricidad. Su alto
precio adquisitivo limita e incluso impide su empleo.
4. ALUMINIO.
-Es otro buen conductor eléctrico solo que, por ser menos conductor que el cobre
(61% respecto al cobre suave o reducido), para una misma cantidad de corriente se necesita una
sección transversal mayor en comparación con conductores de cobre, además, tiene la desventaja
de ser quebradizo, se usa con regularidad en líneas de transmisión reforzado en su parte central
interior con una guía de acero.
A mayor sección transversal de los conductores eléctricos es mayor su capacidad de conducción de
corriente. A mayor longitud de los conductores, mayor es la resistencia que opone al paso de la corriente
por ellos y en consecuencia mayor es la tensión provocada, sin embargo, esta disminución en el valor de la
tensión puede ser aminorada si se aumenta la sección transversal de los conductores.
ALUMBRADO
La luz de la velocidad de circulación de la energía radiante, evaluada con relación a la sensación visual.
El espectro visible corresponde a una gama de frecuencias de 4000 - 7500 Nanómetros, y dependen de la
longitud de onda los diferentes colores.
Violeta
Indigo
Azul
Verde
Amarillo
Anaranjado
Rojo
4 000 - 4 400 Nanómetros
4 400 - 4 600 Nanómetros
4 600 - 5 000 Nanómetros
5 000 - 5 600 Nanómetros
5 600 - 5 900 Nanómetros
5 900 - 6 300 Nanómetros
6 300 - 7 500 Nanómetros
La cantidad de luz o flujo luminoso se mide en lumens.
LUMEN.
LUX O LUXES.
Es igual a la intensidad luminosa que difunde uniformemente en todas direcciones
una bujía.
Es la cantidad de lumen por metro cuadrado.
Iluminación
En la actualidad la iluminación se ha convertido en una actividad altamente especializada, en la que sus
especialidades se unen en dos sistemas de aplicación general:
1.
ILUMINACION DE INTERIORES
Se considera iluminación de interiores, aquella
iluminación que se va efectuar en un local techado y las diferencias de iluminación, son
propias exclusivas del trabajo a desarrollar o funciones del local. Este tipo de iluminación
puede ser:
- ILUMINACIÓN DIRECTA: Cuando la fuente luminosa está dirigida al plano de trabajo en un
90%.
- ILUMINACIÓN SEMIDIRECTA:
Cuando la fuente luminosa a través de paneles
ligeramente difusos emite hacia el plan de trabajo del 60 al 90% y la restante hacia arriba.
- ILUMINACIÓN INDIRECTA:
Cuando la fuente luminosa ilumina hacia arriba un 90%.
- ILUMINACIÓN SEMI-INDIRECTA: Cuando la fuente luminosa ilumina hacia arriba del 70 al
90% y a través de paneles ligeramente difusos el resto hacia abajo.
2.
ILUMINACION DE EXTERIORES
Se considera iluminación de exteriores, aquellos estudios
efectuados para iluminar fachadas de edificios, monumentos, jardines, avenidas, estadios,
arenas, pistas de aterrizaje, andenes, muelles, faros, etc.
Al efectuar un estudio de iluminación, deben considerarse:
-
Distribución correcta
Tipo de unidades que se van a emplear
Disipación calorífica
Absorción y reflexión de muros y techos
Mantenimiento, economía y apariencia agradable.
Tipos de lámparas
Las lámparas más utilizadas en iluminación se dividen en dos categorías:
-
Lámparas incandescentes
Lámparas fluorescentes
1. LÁMPARAS INCANDESCENTES Se producen de 15 -150 Watts la bombilla está construida al
vacío y de 200 - 2000 Watt, la bombilla está llena de gas inerte.
Las lámparas incandescentes dan generalmente una luz con preponderancia del rojo y amarillo,
por eso se construyen las bombillas de diferentes tipos.
2. LAMPARAS FLUORESCENTES
Están constituidas en un tubo longitudinal, emiten un tipo de luz
conforme al recubrimiento químico, que sobre sus paredes interiores está colocado.
Se pueden clasificar según el gas utilizado (vapor de mercurio o sodio) o la presión a la que este se
encuentre (alta o baja presión). Las propiedades varían mucho de unas a otras y esto las hace
adecuadas para unos usos u otros.
•
Lámparas de vapor de mercurio:
Baja presión:
Lámparas fluorescentes
Alta presión:
Lámparas de vapor de mercurio a alta presión
Lámparas de luz de mezcla
Lámparas con halogenuros metálicos
•
Lámparas de vapor de sodio:
Lámparas de vapor de sodio a baja presión
Lámparas de vapor de sodio a alta presión
LÁMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO

LÁMPARAS FLUORESCENTES
Las lámparas fluorescentes son lámparas de vapor de
mercurio a baja presión (0.8 Pa). En estas condiciones, en el espectro de emisión del mercurio
predominan las radiaciones ultravioletas en la banda de 253.7 nm. Para que estas radiaciones
sean útiles, se recubren las paredes interiores del tubo con polvos fluorescentes que
convierten los rayos ultravioletas en radiaciones visibles. De la composición de estas
sustancias dependerán la cantidad y calidad de la luz, y las cualidades cromáticas de la
lámpara.
En la actualidad se usan dos tipos de polvos; los que producen un espectro continuo y los
trifósforos que emiten un espectro de tres bandas con los colores primarios. De la
combinación estos tres colores se obtiene una luz blanca que ofrece un buen rendimiento de
color sin penalizar la eficiencia como ocurre en el caso del espectro continuo.
Las lámparas fluorescentes se caracterizan por carecer de ampolla exterior. Están formadas
por un tubo de diámetro normalizado, normalmente cilíndrico, cerrado en cada extremo con un
casquillo de dos contactos donde se alojan los electrodos. El tubo de descarga está relleno con
vapor de mercurio a baja presión y una pequeña cantidad de un gas inerte que sirve para
facilitar el encendido y controlar la descarga de electrones.
La eficacia de estas lámparas depende de muchos factores: potencia de la lámpara, tipo y
presión del gas de relleno, propiedades de la sustancia fluorescente que recubre el tubo,
temperatura ambiente... Esta última es muy importante porque determina la presión del gas y
en último término el flujo de la lámpara. La eficacia oscila entre los 38 y 91 lm/W dependiendo
de las características de cada lámpara.
Balance energético de una lámpara fluorescente
La duración de estas lámparas se sitúa entre 5000 y 7000 horas. Su vida termina cuando el
desgaste sufrido por la sustancia emisora que recubre los electrodos, hecho que se
incrementa con el número de encendidos, impide el encendido al necesitarse una tensión de
ruptura superior a la suministrada por la red. Además de esto, hemos de considerar la
depreciación del flujo provocada por la pérdida de eficacia de los polvos fluorescentes y el
ennegrecimiento de las paredes del tubo donde se deposita la sustancia emisora.
El rendimiento en color de estas lámparas varía de moderado a excelente según las sustancias
fluorescentes empleadas. Para las lámparas destinadas a usos habituales que no requieran de
gran precisión su valor está entre 80 y 90. De igual forma la apariencia y la temperatura de
color varía según las características concretas de cada lámpara.
Apariencia de color
Tcolor (K)
Blanco cálido
3000
Blanco
3500
Natural
4000
Blanco frío
4200
Luz día
6500
Las lámparas fluorescentes necesitan para su funcionamiento la presencia de elementos
auxiliares. Para limitar la corriente que atraviesa el tubo de descarga utilizan el balasto y para
el encendido existen varias posibilidades que se pueden resumir en arranque con cebador o
sin él. En el primer caso, el cebador se utiliza para calentar los electrodos antes de someterlos
a la tensión de arranque. En el segundo caso tenemos las lámparas de arranque rápido en las
que se calientan continuamente los electrodos y las de arranque instantáneo en que la
ignición se consigue aplicando una tensión elevada.
Más modernamente han aparecido las lámparas fluorescentes compactas que llevan
incorporado el balasto y el cebador. Son lámparas pequeñas con casquillo de rosca o bayoneta
pensadas para sustituir a las lámparas incandescentes con ahorros de hasta el 70% de
energía y unas buenas prestaciones.

LÁMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO A ALTA PRESIÓN
A medida que aumentamos la
presión del vapor de mercurio en el interior del tubo de descarga, la radiación ultravioleta
característica de la lámpara a baja presión pierde importancia respecto a las emisiones en la
zona visible (violeta de 404.7 nm, azul 435.8 nm, verde 546.1 nm y amarillo 579 nm). En
estas condiciones la luz emitida, de color azul verdoso, no contiene radiaciones rojas. Para
resolver este problema se acostumbra a añadir sustancias fluorescentes que emitan en esta
zona del espectro. De esta manera se mejoran las características cromáticas de la lámpara. La
temperatura de color se mueve entre 3500 y 4500 K con índices de rendimiento en color de
40 a 45 normalmente. La vida útil, teniendo en cuenta la depreciación se establece en unas
8000 horas.
La eficacia oscila entre 40 y 60 lm/W y aumenta con la potencia, aunque para una misma
potencia es posible incrementar la eficacia añadiendo un recubrimiento de polvos
fosforescentes que conviertan la luz ultravioleta en visible.
Balance energético de una lámpara de mercurio a alta presión
Los modelo más habituales de estas lámparas tienen una tensión de encendido entre 150 y
180 V que permite conectarlas a la red de 220 V sin necesidad de elementos auxiliares. Para
encenderlas se recurre a un electrodo auxiliar próximo a uno de los electrodos principales que
ioniza el gas inerte contenido en el tubo y facilita el inicio de la descarga entre los electrodos
principales. A continuación se inicia un periodo transitorio de unos cuatro minutos,
caracterizado porque la luz pasa de un tono violeta a blanco azulado, en el que se produce la
vaporización del mercurio y un incremento progresivo de la presión del vapor y el flujo
luminoso hasta alcanzar los valores normales. Si en estos momentos se apagara la lámpara no
sería posible su reencendido hasta que se enfriara, puesto que la alta presión del mercurio
haría necesaria una tensión de ruptura muy alta.

LÁMPARAS DE LUZ DE MEZCLA
Las lámparas de luz de mezcla son una combinación de
una lámpara de mercurio a alta presión con una lámpara incandescente y , habitualmente, un
recubrimiento fosforescente. El resultado de esta mezcla es la superposición, al espectro del
mercurio, del espectro continuo característico de la lámpara incandescente y las radiaciones
rojas provenientes de la fosforescencia.
Su eficacia se sitúa entre 20 y 60 lm/W y es el resultado de la combinación de la eficacia de
una lámpara incandescente con la de una lámpara de descarga. Estas lámparas ofrecen una
buena reproducción del color con un rendimiento en color de 60 y una temperatura de color de
3600 K.
La duración viene limitada por el tiempo de vida del filamento que es la principal causa de
fallo. Respecto a la depreciación del flujo hay que considerar dos causas. Por un lado tenemos
el ennegrecimiento de la ampolla por culpa del wolframio evaporado y por otro la pérdida de
eficacia de los polvos fosforescentes. En general, la vida media se sitúa en torno a las 6000
horas.
Una particularidad de estas lámparas es que no necesitan balasto ya que el propio filamento
actúa como estabilizador de la corriente. Esto las hace adecuadas para sustituir las lámparas
incandescentes sin necesidad de modificar las instalaciones.

LÁMPARAS CON HALOGENUROS METÁLICOS
Si añadimos en el tubo de descarga
yoduros metálicos (sodio, talio, indio...) se consigue mejorar considerablemente la capacidad
de reproducir el color de la lámpara de vapor de mercurio. Cada una de estas sustancias
aporta nuevas líneas al espectro (por ejemplo amarillo el sodio, verde el talio y rojo y azul el
indio).
Los resultados de estas aportaciones son una temperatura de color de 3000 a 6000 K
dependiendo de los yoduros añadidos y un rendimiento del color de entre 65 y 85. La
eficiencia de estas lámparas ronda entre los 60 y 96 lm/W y su vida media es de unas 10000
horas. Tienen un periodo de encendido de unos diez minutos, que es el tiempo necesario
hasta que se estabiliza la descarga. Para su funcionamiento es necesario un dispositivo
especial de encendido, ya que las tensiones de arranque son muy elevadas (1500-5000 V).
Las excelentes prestaciones cromáticas la hacen adecuada entre otras para la iluminación de
instalaciones deportivas, para retransmisiones de TV, estudios de cine, proyectores, etc.
LÁMPARAS DE VAPOR DE SODIO

LÁMPARAS DE VAPOR DE SODIO A BAJA PRESIÓN
La descarga eléctrica en un tubo con
vapor de sodio a baja presión produce una radiación monocromática característica formada
por dos rayas en el espectro (589 nm y 589.6 nm) muy próximas entre sí.
La radiación emitida, de color amarillo, está muy próxima al máximo de sensibilidad del ojo
humano (555 nm). Por ello, la eficacia de estas lámparas es muy elevada (entre 160 y 180
lm/W). Otras ventajas que ofrece es que permite una gran comodidad y agudeza visual,
además de una buena percepción de contrastes. Por contra, su monocromatismo hace que la
reproducción de colores y el rendimiento en color sean muy malos haciendo imposible
distinguir los colores de los objetos.
Balance energético de una lámpara de vapor de sodio a baja presión
La vida media de estas lámparas es muy elevada, de unas 15000 horas y la depreciación de
flujo luminoso que sufren a lo largo de su vida es muy baja por lo que su vida útil es de entre
6000 y 8000 horas. Esto junto a su alta eficiencia y las ventajas visuales que ofrece la hacen
muy adecuada para usos de alumbrado público, aunque también se utiliza con finalidades
decorativas. En cuanto al final de su vida útil, este se produce por agotamiento de la sustancia
emisora de electrones como ocurre en otras lámparas de descarga. Aunque también se puede
producir por deterioro del tubo de descarga o de la ampolla exterior. En estas lámparas el
tubo de descarga tiene forma de U para disminuir las pérdidas por calor y reducir el tamaño de
la lámpara.
Está elaborado de materiales muy resistentes pues el sodio es muy corrosivo y se le practican
unas pequeñas hendiduras para facilitar la concentración del sodio y que se vaporice a la
temperatura menor posible. El tubo está encerrado en una ampolla en la que se ha practicado
el vacío con objeto de aumentar el aislamiento térmico. De esta manera se ayuda a mantener
la elevada temperatura de funcionamiento necesaria en la pared del tubo (270 ºC).
El tiempo de arranque de una lámpara de este tipo es de unos diez minutos. Es el tiempo
necesario desde que se inicia la descarga en el tubo en una mezcla de gases inertes (neón y
argón) hasta que se vaporiza todo el sodio y comienza a emitir luz. Físicamente esto se
corresponde a pasar de una luz roja (propia del neón) a la amarilla característica del sodio. Se
procede así para reducir la tensión de encendido.

LÁMPARAS DE VAPOR DE SODIO A ALTA PRESIÓN
Las lámparas de vapor de sodio a alta
presión tienen una distribución espectral que abarca casi todo el espectro visible
proporcionando una luz blanca dorada mucho más agradable que la proporcionada por las
lámparas de baja presión.
Las consecuencias de esto es que tienen un rendimiento en color (Tcolor= 2100 K) y
capacidad para reproducir los colores mucho mejores que la de las lámparas a baja presión
(IRC = 25, aunque hay modelos de 65 y 80 ). No obstante, esto se consigue a base de
sacrificar eficacia; aunque su valor que ronda los 130 lm/W sigue siendo un valor alto
comparado con los de otros tipos de lámparas.
Balance energético de una lámpara de vapor de sodio a alta presión
La vida media de este tipo de lámparas ronda las 20000 horas y su vida útil entre 8000 y
12000 horas. Entre las causas que limitan la duración de la lámpara, además de mencionar la
depreciación del flujo tenemos que hablar del fallo por fugas en el tubo de descarga y del
incremento progresivo de la tensión de encendido necesaria hasta niveles que impiden su
correcto funcionamiento.
Las condiciones de funcionamiento son muy exigentes debido a las altas temperaturas (1000
ºC), la presión y las agresiones químicas producidas por el sodio que debe soportar el tubo de
descarga. En su interior hay una mezcla de sodio, vapor de mercurio que actúa como
amortiguador de la descarga y xenón que sirve para facilitar el arranque y reducir las pérdidas
térmicas. El tubo está rodeado por una ampolla en la que se ha hecho el vacío. La tensión de
encendido de estas lámparas es muy elevada y su tiempo de arranque es muy breve.
Este tipo de lámparas tienen muchos usos posibles tanto en iluminación de interiores como de
exteriores. Algunos ejemplos son en iluminación de naves industriales, alumbrado público o
iluminación decorativa.
Niveles de iluminación
Los niveles de iluminación para alumbrado interior indicados en la siguiente tabla, debe servir de base para
el diseño de la iluminación de los inmuebles. La variación permitida de estos valores es de un ±10%.
Local
Aulas.
Oficinas.
Bibliotecas (sala de lectura).
Laboratorios.
Salas de juntas.
Salas de computo.
Salas de dibujo
Salas de espera.
Nivel en luxes
400
600
500
500
250
250
600
200
Baños.
Pasillos interiores.
Pasillos exteriores.
Cubículos.
Escaleras interiores.
Pasos a cubierto.
150
150
150
250
100
60
Estos niveles de iluminación se deben lograr con, factores de reflexión mínimos de:
Plafones o techumbres
Pared arriba del plano de instalación
Pared región intermedia del cuarto
Pared abajo del plano de trabajo
Puertas
Ventanas
Piso
80%
40%
50%
10%
40%
10%
22%
Accesorios de control
Los accesorios de control pueden resumirse en forma por demás sencilla:
-
Apagadores sencillos
Apagadores de 3 vías o de escalera.- Enciende y apaga el foco utilizando indistintamente el
interruptor
Apagadores de 4 vías o de paso
En oficinas, comercios e industrias, además de los controles antes descritos, se dispone de los
interruptores termo magnéticos (conocidos como pastillas), que se utilizan para controlar el alumbrado de
medianas o grandes áreas a partir de los tableros.
DISEÑO
Se debe hacer un seccionamiento adecuado para apagadores de acuerdo con los siguientes criterios:
En general cada espacio limitado por paredes ó cubierto por techo, se requiere que tenga un control y en
adición un punto de control por cada zona ó grupo de trabajo dentro de un área de 40 m2 ó menos.
El seccionamiento de los apagadores se debe realizar dando la flexibilidad de poder apagar luminarias
cercanas a las entradas de luz natural.
Todos los controles de iluminación deben estar en lugares accesibles para el personal que ocupa o hace
uso del recinto.
Aún cuando la limitación de carga fijada permita controlar desde un mismo interruptor un número muy
amplio de unidades, se deben proyectar los controles de manera que la iluminación satisfaga
eficientemente sus funciones en las mejores condiciones económicas de consumo de energía, lo que
significa que no se tengan unidades trabajando inútilmente por iluminar determinada área.
CONTACTOS
Se define como Contacto a las partes de un conector que están en contacto con el conductor y a través de
los cuales fluye la corriente.
CABLE DE TIERRA.
Tierra
Conexión conductora intencional o accidental entre un circuito o equipo eléctrico y la tierra o
algún conductor que se usa en su lugar.
Conexión a
Tierra
Conexión eléctrica entre un circuito y Tierra física, con la finalidad de proteger el sistema contra
descargas eléctricas.
PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTE
Al circular corriente eléctrica por o a través de un conductor, un elemento, un aparato, un motor, un equipo
o todo un sistema eléctrico, se produce en todos y cada uno de ellos un calentamiento, al transformarse
parte de la energía eléctrica en energía térmica; como esta ultima en los mas de los caos no es deseable,
se le conoce como perdidas por efecto JOULE.
Si el calentamiento producido es excesivo y por lapsos de tiempo considerables, llegan hasta quemarse los
y por lapsos de tiempo considerable, llegan hasta quemarse los elementos, aparatos, motores, equipos,
etc., sin embargo, en todos los casos empiezan por dañar los aislamientos y cuando ello ocurre, se
producen invariablemente circuitos-cortos.
Para regular el paso de la corriente en forma general y para casos particulares, se dispone de listones
fusibles, interruptores termomagnéticos y protecciones de otro tipo, que evitan el paso de corrientes
mayores a las prevista; tanto los listones fusible de los tapones como los listones dentro de cartuchos
renovables, así como los interruptores termomagnéticos, aprovechan el efecto producido por el
calentamiento para impedir el paso de corrientes peligrosas al circuito al cual protegen Accesorios de
control
Accesorios de control y protección
Dentro de la amplia variedad de estos accesorios, se pueden considerar los de uso mas frecuente:
-
Interruptores (switches), que pueden ser abiertos o cerrados a voluntad de los interesados,
demás de proporcionar protección por si solos a través de los elementos fusibles cuando se
presentan sobrecorrientes (sobre-cargas) peligrosas.
-
Los interruptores termo magnéticos que, además de que pueden ser aperados manualmente,
proporcionan protección por sobrecargas en forma automática.
-
Arrancadores a tensión plena y arrancadores a sesión reducida, para el control manual o
automático de motores, equipos y unidades complejas.
CIRCUITOS FUNDAMENTALES
Los circuitos son la combinación de la fuente de energía, conductores eléctricos y accesorios de control y
protección necesarios para el correcto aprovechamiento de la energía por el o los aparatos receptores. Se
dividen en:
-
Circuito elemental
Circuito en serie y circuito paralelo o múltiple
Circuitos derivados para alumbrado y contactos
Se entiende por circuito derivado, a la parte de la instalación que se extiende después del último dispositivo
de protección contra sobrecorriente, dicho de otra forma. Se entiende por circuito derivado, la parte final de
la instalación eléctrica para eliminar a los aparatos receptores.
Cada circuito derivado debe estar protegido contra sobre corriente, por medio de elementos fusible o por de
interruptores termo-magnéticos. Los primeros se localizan en los interruptores sencillos sobre una base de
porcelana o en los interruptores de seguridad (protegidos dentro de una caja metálica) y los segundos, se
localizan en los tableros conocidos como CONTROL DE CARGA, TABLEROS DE ALUMBRADO Y
DISTRIBUCIÓN, etc.
OBJETO
El objeto principal de los circuitos derivados, es dividir la carga total conectada en diferentes partes, para
que cuando ocurra un circuito-corto en un derivado, no se interrumpa el servicio en los restantes porque
tienen protección individual.
Los circuitos derivados para cargas diversas indefinidas se clasifican, de acuerdo con su protección contra
sobre corriente como de 15, 20, 30, 40 y 50 Amperes. Cuando la carga por conectarse sea conocida,
podrán usarse circuitos de capacidad que corresponda a esa carga. Las cargas individuales mayores de 50
Amperes, deben alimentarse por circuitos derivados individuales.
CALCULO DE LA CARGA
Para determinar la capacidad que deben tener los circuitos derivados, se consideran las cargas por
conectarse con los mínimos siguientes:
LOCALES
Anfiteatros.
Bancos.
Bodegas o almacenes.
Casas habitación.
Clubes.
Edificios industriales.
Edificios de oficinas.
Escuelas.
Cocheras comerciales.
Hospitales.
Hoteles.
Apartamientos sin aparatos electrónicos
Iglesias.
Peluquerías y salas de belleza.
Restaurantes.
WATTS/M2
10
20
2
20
20
20
20
30
5
20
20
20
5
30
20
En la tabla anterior se dan cargas en watts/m2, pero en estos valores van incluidos los contactos que deban
colocarse en cada local.
Al determinar la carga sobre la base de watts/m 2, el área de piso debe ser computada con la superficie
cubierta del edificio, apartamento o local de que se trate y el número de pisos sin incluir pórticos, cocheras,
anexos, ni lugares donde no se necesite normalmente alumbrado.
REQUISITOS DE DISEÑO
Todos los circuitos derivados deben estar identificados desde su tablero de distribución o centro de carga,
por circuito, destino de aplicación y cargas que alimenta.
Se deben considerar centros de carga exclusivos para sistemas de cómputo, con tensión regulada e
independientes a los de circuitos de iluminación y fuerza. Los Circuitos de fuerza deben estar separados y
ser independientes de los circuitos de alumbrado.
Se recomienda que la carga en los circuitos de
alumbrado no se exceda de los 1500 watts. y para contactos 1800 watts. Permitiéndose en casos extremos
y especiales hasta 2000 watts (esto se debe evitar al máximo).
ALIMENTADORES GENERALES.
Tensiones de distribución

Alta tensión.

Baja tensión.
Los proyectos utilizan una o más de las tensiones que se mencionan a
continuación: 6.3. 13.2 y 23 kV.
Los proyectos utilizan una o más de las tensiones que se mencionan a
continuación: 127, 220 y 440 volts.
Sistema de distribución
Determinan la magnitud y características de todas las cargas individuales y de conjunto. En los cálculos
de diseño observar los valores mínimo y máximo de la norma NOM-001-SEMP-1994; para: conductores,
tubería conduit, dispositivos de protección, interruptores y equipo de control.
Canalizaciones y registros
Alta tensión
Tabla 6.1. Dimensiones de registros para alta tensión.
Registro
Tapa
Observaciones
Ancho Largo Fondo Ancho Largo
(m)
(m)
(m)
(m)
(m)
1.25 1.25
1.25
1.25
1.25 Alta tensión de paso
Ver Fig. Ver Fig.
AT de pozo
2.20 3.50
2.50
6
6
seccionador
Baja tensión.
Tabla 6.2. Dimensiones de registros para baja tensión
Registro
Tapa
Observaciones
Ancho Largo
Fondo Ancho
Largo
(m)
(m)
(m)
(m)
(m)
0.80
0.80
0.80
0.80
0.80
Baja tensión
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
Baja tensión
Conductores
Alta tensión
Se elige en función de la capacidad del transformador de la subestación a alimentar. Los alimentadores
deben calcularse considerando los siguientes factores que intervienen en el diseño:


Factor de diversidad. El factor de diversidad máximo permitido para alimentadores generales es de
1.3
Factor de potencia. Para alimentadores generales el proyectista debe considerar este factor igual
a 0.9.
Baja tensión.
Independientemente de la carga instalada y la demanda máxima, el calibre de conductores alimentadores
no debe ser menor del calibre 8 AWG. La caída de tensión en conductores alimentadores debe ser del 3%
máximo.
Cada circuito alimentador debe llevar su propio neutro y ser del mismo calibre que el de la (s) fase (s).
Los alimentadores instalados en una canalización no deben contener a otros conductores conductores,
excepto conductores de puesta a tierra. Los conductores alimentadores que abastezcan a un edificio, no
deben pasar a través de otro edificio o estructura.
Los alimentadores deben calcularse considerando los siguientes factores que intervienen en el diseño


Factor de reserva. En carga eléctrica debe preverse una reserva de 25% en los alimentadores.
Factor de demanda. Los alimentadores a tableros se deben calcular con los factores que se
mencionan a continuación:
-

Contactos de uso general 0.6. Para casos especiales consultar con la DGOC.
Alumbrado interior y exterior 1.0
Elevadores: 1.0 – 0.5, según grupo y control de elevador.
Fuerza general, aire acondicionado y equipos de bombeo: 0.8.
Factor de corrección por temperatura ambiente mayor de 30ºC:
Tipo de
Aislamiento
0C
40
45
TW
THW
No se usa
A mas de 35
0C
0.88
50
55

Vinanel Nylon/
Vinanel 900
0.90
0.88
0.85
0.74
Factor de corrección por agrupamiento en tubo conduit:
-
De 4 a 6 conductores 80%
De 7 a 24 conductores 70%
TRANSFORMADORES
Los transformadores / convertidores de electricidad permiten transformar y convertir el voltaje de la línea.
Para los electrodomésticos pequeños (excepto secadores de cabello), un transformador de 50 watt será
suficiente, en tanto que los más grandes o los que generan calor (secador de cabello, planchas, etc.)
requerirán 1600 watt.
TABLEROS
Se debe considerar un tablero general de baja tensión y los tableros de distribución necesarios para
alimentar a cada uno de los tableros derivados y equipos (aire acondicionado, de bombeo, de sistema
contra incendios, etc.). El tablero general de baja tensión debe contener el interruptor general y el equipo
de monitoreo de parámetros eléctricos.
SISTEMAS DE TIERRA
Requisitos de diseño
Los inmuebles deben incluir en su diseño ; un sistema de tierra independiente para el sistema eléctrico,
otro para el sistema de pararrayos y otro para el equipo electrónico y de telecomunicaciones.
Los diferentes sistemas de tierra que se construyan deben cumplir con los siguientes valores:
Sistema de Tierras
Eléctrico
Electrónico
Pararrayos en CU
Pararrayos fuera de CU
Valor Máximo de Diseño
10 Ω
4 Ω ó el que indique el
fabricante del equipo
20 Ω
10 Ω
Para diseñar un sistema de tierras debe realizarse un estudio previo de resistividad y área disponible de
terreno, recomendando lo siguiente: Para sistemas de tierra en el proyecto y terrenos rocosos debe
proyectarse siempre con sistema de electrodos químicos profundos en delta (no deberá emplearse
bentonita sódica en las perforaciones profundas), o con sistema radial hasta encontrar el área de
disipación efectiva ; en terreno de siembra con malla de electrodos a base de varillas copperweld y
mejoramiento de terreno con materiales de relleno de baja resistividad ; y en terrenos arenosos con
electrodo químico.
El sistema de electrodos artificiales a tierra de la Subestación Eléctrica y el del sistema de protección de
pararrayos del edificio, deben interconectarse para evitar potenciales peligrosos que podrían resultar de
dos sistemas a tierra independientes entre sí.
El diseño debe incluir indicaciones claras de la interconexión de los sistemas de tierra y de los puntos
donde se realizará dicha interconexión.
Cada sistema de tierra debe contar con registro de medición. Toda malla o cerca limítrofe de protección de
las subestaciones debe de conectarse al sistema de tierras si esta se apoya sobre la superficie ocupada por
la malla de tierra, o ser directamente conectada a electrodos independientes si queda a más de 1.22
metros de distancia del limite de malla de tierra.
CENTRO DE CARGA
En una instalación eléctrica, se le llama “CENTRO DE CARGA” al punto en el cual se considera que están
concentradas todas las cargas parciales o dicho de otra forma;”CENTRO DE CARGA” es el punto en donde
se considera una carga igual a la suma de todas las cargas parciales, lo que en realidad representa el
control de gravedad si a las cargas eléctricas se les trata como masas.
Calculo del centro de cargas
El centro de carga puede calcularse fácilmente según el caso particular de que se trate:
Cuando las cargas parciales están en un mismo lineamiento.
El punto 0 nos indica el punto de referencia o el lugar en donde se encuentra la toma de energía, tablero de
distribución, interruptor general, etc., L1, L2, L3, y L4; son las distancias de las cargas parciales y W1, W2, W3, y
W4 son las cargas parciales.
La distancia al centro de caga se calcula de la forma siguiente:
L
L1W1  L2W2  L3W3  L4W4
W1  W2  W3  W4
Cuando las cargas parciales de una instalación eléctrica no están sobre un mismo lineamento, si no
que se encuentran distribuidas sin seguir un cierto orden de dirección y distancia con respecto a la
toma de energía, debe uno valerse de un sistema de coordenadas cartesianas para calcular el centro
de carga.
Se calcula el centro de carga con respecto a los dos ejes coordenados.
La intersección de estas dos distancias da exactamente el centro de carga.
Se calcula la distancia del centro de carga a la toma de energía.
REQUISITOS PARA LA PRESENTACIÓN DE PLANOS DE BAJA TENSIÓN.
Entregar dos copias heliográficas de cada plano, estas deben estar legibles, tener buena presentación; los
trazos rectos hechos con regla, de preferencia curvas hechas con plantilla o letra de molde, los símbolos
usados incluidos en un cuadro con sus especificaciones completas, no mostrar instalaciones sanitarias, de
agua potable, ni otro tipo de instalación o cortes relacionados con la construcción civil.
Los planos deben tener como mínimo las siguientes dimensiones:
Tipo A de 42 x 56 cm.
Tipo B de 63 x 84 cm.
Tipo C de 84 x 112 cm.
Escalas usadas 1:50, 1:100 pero, si la requiere otra escala, se usara siempre y cuando se justifique el uso
de la misma.
Los planos deben contener escrito el nombre completo del propietario, la ubicación correcta de la obra (se
hace un croquis de localización), indicando el nombre de la calle, avenida. Calzada, carrada, privada,
callejón, prolongación, carretera, camino, etc., así como número oficial del predio.
INSTALACIONES
HIDRÁULICAS
Es el conjunto de tinacos, tanques elevados, cisternas, tuberías de succión, descarga y distribución,
válvulas de control, válvulas de servicio, bambas, equipos de bombeo, de suavización, generadores de agua
caliente, de vapor, etc., necesario para proporcionar agua fría, agua caliente, vapor en casos específicos, a
los muebles sanitarios, hidrantes y demás servicios especiales de una edificación.
TUBERÍAS UTILIZADAS EN LAS INSTALACIONES HIDRÁULICAS
Las tuberías utilizadas en las instalaciones hidráulicas, en forma general son las siguientes:
-
Galvanizada cedula 40
Galvanizada norma “x”
De cobre tipo “m”
Tubería negra, roscada o soldable
De acero al carbón cedula 40
De acero al carbón cedula 80
De asbesto-cemento clase a-7
Hidráulica de p.v.c. anguer
Hidráulica de pvc cementada
1.
GALVANIZADA CEDULA 40
Instalaciones de construcciones económicas, con servicio de agua caliente y fría.
Instalaciones a la intemperie, aprovechando su alta resistencia a los esfuerzos mecánicos.
Actualmente de poco uso, en grandes obras, principalmente en las que por la necesidad
de un servicio eficiente y continuo, se desea darles una larga vida útil y un cómodo y
rápido mantenimiento.
Es común su uso aunque no recomendable, para conducir vapor(baños públicos)
Para sistemas de riego o para abastecimiento de aguas potable, siempre que se le proteja
con un buen impermeabilizante que permite a las tuberías permanecer en contacto directo
y continuo con agua y humedad.
2. GALVANIZADA NORMAL “X”
Solamente se fabrica en diámetros comerciales de 51 mm. en adelante.
Como tiene la pared mas delgada, en comparación con la tubería galvanizada CED. 40, no
se le debe hacer cuerda en la obra, en virtud de dicha cuerda quede falsa.
Solo debe de utilizarse en tramos, en instalaciones sujetas a poca presión.
3. COBRE TIPO “M”
En todos los casos de agua fría y agua caliente.
En albercas con sistema de calentamiento.
Para conducir agua helada en sistemas de aire acondicionado.
En retornos de agua caliente.
No usarse a la intemperie, ni a presiones mayores de 150 libras/pulg2.
4. NEGRA, ROSCADA O SOLDABLE
Para conducir vapor y condensado
Para aire a presión
Para conducir petróleo o diesel.
Para conducción de combustible en general, ya que su fino acabado interior, disminuye las
perdidas por fricción.
5. ACERO AL CARBÓN CEDULA 40
Para cabezales de succión y distribución de agua fría, en cuartos de maquinas.
Para cabezales de vapor
Este tipo de tubería, también se utiliza en pequeños tramos de redes de distribución de agua fría,
expuestas a esfuerzos mecánicos continuos, como paso de equipos móviles.
No debe utilizarse a presiones internas mayores a 200 libras/pulg 2.
6. ACERO AL CARBÓN CEDULA 80
Mismos usos que el cedula 40
Para presiones internas mayores a 200 libras/pulg 2.
7. ASBESTO-CEMENTO CLASE A-7
La clasificación A-7, significa que soporta presiones de
hasta 7 atmósferas estándar. Equivalente 9.31 Kg. /cm 2.
-
Para redes de abastecimiento de agua potable.
Par grandes sistemas de riego.
8. HIDRÁULICA ANGUER O CEMENTADA
Actualmente son de poco uso en forma general.
Para albercas sin agua caliente.
Par sistemas de riego
Para redes de abastecimiento de agua fría.
Se prefiere la tubería y conexiones tipo anguer sobre las cementadas, por que los anillos de unión
absorben leves cambios de posición y dirección, por asentamientos y otras condiciones de
funcionamiento.
Válvulas
Todas las válvulas que se instalen, deberán ser de fabricación nacional, y para su elección se tendrán en
cuenta las siguientes consideraciones:
1. VÁLVULAS DE COMPUERTA:
Permiten el flujo en línea recta con una caída mínima de presión,
se usan donde el disco de la válvula se mantiene totalmente abierto o totalmente cerrado. Para
diámetros hasta de 51 mm, las válvulas deberán ser roscadas con tuerca de unión o soldables de
cobre o de bronce; para diámetros mayores se utilizarán válvulas bridadas.
2. VÁLVULA CHECK o DE RETENCIÓN:
Evitan el cambio de dirección del flujo en una tubería, se
cierran automáticamente cuando el flujo cambia de dirección.
3. DE GLOBO:
Regulan el fluido desde goteo hasta sello completo, el diseño horizontal de su
asiento ofrece mucha más resistencia al flujo que las válvulas de compuerta, y por lo tanto, reduce
considerablemente la presión. Se usa en servicios que requieren operación frecuente.
4. ELIMINADORAS DE AIRE:
Válvulas que deberán invariablemente instalarse en los extremos
de cada columna o tubería vertical.
5. DE BOLA:
Son de tipo cierre rápido, por lo general la abertura de la bola no es menor que el
diámetro interior del tubo conectado; de esta manera el flujo no tiene obstrucción, y por lo tanto,
las pérdidas por fricción son mínimas.
SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA FRÍA
Los sistemas de abastecimientos de agua fría de acuerdo al reglamento y disposiciones sanitarias en vigor,
son las siguientes:
-
Sistema de abastecimiento directo
Sistema de abastecimiento por gravedad
Sistema de abastecimiento combinado
Sistema de abastecimiento por presión
1. SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DIRECTO
Se dice contar con un sistema de abastecimiento
directo, cuando la alimentación de agua fría a los muebles sanitarios de las edificaciones de hace
en forma directa de la red municipal sin estar de por medio tinacos de almacenamiento, tanques
elevados, etc.
Para efectuar el abastecimiento de agua fría en forma directa a todos y cada uno de los muebles
de las edificaciones particulares, es necesario que están sean en promedio de poca altura y en la
red municipal se disponga de una presión tal, que el aguas llegue a los muebles de los niveles mas
elevados con la presión necesaria para un óptimo servicio, aun considerando las perdidas por
fricción, obstrucción, cambios de dirección, ensanchamiento o reducción brusca de diámetros, etc.
Para estar seguros de que el agua va a llegar a los muebles mas elevados con la presión necesaria
para que trabajen eficientemente (mínimo 0.2 Kg. /cm2.), basta medir la presión manométrica en
el punto mas alto de la instalación (brazo de la regadera del ultimo nivel) o abrir la válvula del agua
fría de este mueble y que la columna de agua fría de este mueble y que la columna de agua
alcance a partir del brazo o en una tubería paralela libremente en una altura de 2.00m.
2. SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO POR GRAVEDAD
En este sistema, la distribución del agua
fría se realiza generalmente a partir de tinacos o tanques elevados, localizados en la; azoteas en
forma particular por edificación o por medio de tinacos o tanques regularizadores construidos en
terrenos elevados en forma general por población.
A partir de tinacos de almacenamiento o de tanques elevados, cuando la presión del agua en la red
municipal es la suficiente para llegar hasta ellos y la continuidad del abastecimiento es efectiva
durante un mínimo de 10 horas por día.
A los tinacos y tanques regularizadores se les permite llegar el agua por distribuir durante las 24
hrs., para que en las horas en que no se tenga demanda del fluido, esta se acumule para
suministrarse en las horas pico. A dichos tinacos o tanques regularizadores se les conecta a la red
general, con el fin de la distribución del agua a partir de estos se realice 100% por gravedad.
3. SISTEMA DE ABASTECIMIENTO COMBINADO
Se adopta un sistema combinado (por presión y
por gravedad), cuando la presión que se tiene en la red general para el abastecimiento de agua fría
no es la suficiente para que llegue a los tinacos o tanques elevados, como consecuencia
principalmente de algunos inmuebles, por lo tanto, hay necesidad de construir en forma particular
CISTERNAS o instalar tanques de almacenamiento en la parte baja de las construcciones.
A partir de las cisternas o tanques de almacenamiento ubicados en las partes bajas de las
construcciones, por medio de un sistema auxiliar (una o mas bombas), se eleva el agua hasta los
tinacos o tanques elevados, para que a partir de estos se realice la distribución del agua por
gravedad a los diferentes niveles y muebles en forma particular o general según el tipo de
instalación y servicio lo requiera.
Cuando la distribución de agua fría ya es por gravedad y para el correcto funcionamiento de los
muebles, es necesario que el fondo del tinaco o tanque elevado este como mínimo a 2.00m. Sobre
la salida mas alta (brazo de regadera del máximo nivel); ya que esta diferencia de altura
proporciona una presión = 0.2 Kg. /cm2., que es la mínima requerida para un eficiente
funcionamiento de los muebles de uso domestico.
4. SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO POR PRESIÓN
El sistema de abastecimiento por presión es más
complejo y dependiendo de las características de las edificaciones, puede ser resuelto mediante:
-
Un equipo hidroneumático
Un equipo de bombeo programado
Una vez conocidos someramente los sistemas de abastecimiento de agua fría, la selección de uno de estos
esta supeditado a los tipos de servicio y a las características de los muebles sanitarios.
Cabe hacer notar que cuando las condiciones de los servicios, características de estos, número de muebles
instalados o por instalar y altura de las construcciones que así lo requieran, se prefiere el sistema de
abastecimiento por gravedad sobre los restantes por las siguientes ventajas.
-
Continuidad del servicio
Seguridad de funcionamiento
Bajo costo
Mínimo mantenimiento
Una de las desventajas que tiene el sistema de abastecimiento por gravedad y muy notable por cierto, es
que en los últimos niveles la presión del agua es muy reducida y muy elevada en los niveles mas abajo,
principalmente en edificaciones de considerable altura.
Puede incrementarse la presión en los últimos niveles , si se aumenta la altura de los tinacos o tanques
elevados con respecto al nivel terminado de azotea, sin embargo dicha solución implica construir
estructuras que no son recomendables por ningún concepto.
DOTACIÓN DE AGUA
En instalaciones hidráulicas, dotación significa la cantidad de agua que consume en promedio una persona
durante un día. El valor de la dotación (cantidad en litros), incluye la cantidad necesaria para su aseo
personal, alimentos y demás necesidades.
Por lo anterior, para proyectar una instalación hidráulica, es imprescindible determinar la cantidad de agua
que ha de consumirse, de acuerdo al tipo de construcción, servicio que debe prestar y considerando el
número de muebles que puedan o deban trabajar simultáneamente.
Las dotaciones que se asignan según indica en la siguiente tabla, no son resultado de una ciencia ni
calculo específico sino son determinadas empíricamente, por lo tanto, en algunos casos los valores de la
dotación difieren mucho aun para un mismo tipo de local, pero debe comprenderse que el criterio
interviene directamente y este no es universal.
Dotación mínima para el D.F.
Como consecuencia de la reducción en el numero de litro de agua por descarga en algunos muebles
sanitarios (W.C., mingitorios y en casos especiales lavabos) y el uso mas racional de fregaderos, regaderas,
laves de manguera y demás, se a logrado reducir el valor de las dotaciones en algunos servicios
específicos.
TIPO DE EDIFICIO
ALBERGUES
CASAS HABITACIÓN
CUARTELES
RECLUSORIOS
ASILOS
CASAS DE HUÉSPEDES
HOTELES
MOTELES
DOTACION
150 Lts./persona/día
150 Lts./persona/día
150 Lts./persona/día
150 Lts./persona/día
300 Lts./huésped/día
300 Lts./huésped/día
300 Lts./huésped/día
300 Lts./huésped/día
ORFANATO RÍOS
CLÍNICAS
ASISTENCIA SOCIAL
HOSPITALES CON TODOS LOS SERVICIOS
BAÑOS PÚBLICOS
RESTAURANTES, BARES, ETC.
EDUCACIÓN ELEMENTAL
EDUCACIÓN MEDIA Y SUPERIOR
CINES, TEATROS
ESTADIOS
EDIFICIOS DE OFICINAS
EDIFICIOS COMERCIALES
FABRICAS CON SERVICIOS
DE REGADERAS
FABRICAS SIN CONSUMO
INDUSTRIAL
MERCADOS
LAVANDERÍAS
TERMINALES DE
TRANSPORTES
EXPOSICIONES, FERIAS
CIRCOS
ÁREAS VERDES
ESTACIONAMIENTOS
300 Lts./huésped/día
250 Lts./consultorio/día
300 Lts./consultorio/día
800 Lts/cama/día
300 Lts/bañista/día
12 Lts. /comensal
20 Lts./alumno/turno
25 Lts./alumno/turno
6 Lts./asiento/función
6 Lts. /asiento
20 Lts./m2/día
6 Lts./m2/día
100 Lts./trabajador/día
30 Lts./trabajador/día
100 Lts. /puesto /día
40 Lts. /kilo de ropa seca
10 Lts./pasajero/día
10 Lts./asistentes/día
10 Lts./asistentes/día
5 Lts./m2./día
2 Lts./m2./día
TOMA DOMICILIARIA
El tramo entre la red municipal de distribución y el medidor, incluyendo éste,constituye la toma domiciliaria
para abastecimiento de agua potable al inmueble y la instala el municipio.
Cálculo de la toma domiciliaria
Para determinar los diámetros se debe tomar en cuenta, lo siguiente:
-
Presión mínima disponible de la red municipal en el punto de conexión.
Gasto a obtener de la red municipal
Diferencia de nivel entre el punto de conexión a la red municipal y el punto donde
descargará la toma.
Pérdidas por fricción y locales.
LÍNEA DE LLENADO A CISTERNA O TINACOS.
El tramo entre el medidor y la válvula de control para el llenado de la cisterna, incluyendo la válvula de
flotador, constituye la línea de llenado.
Cálculo de la línea de llenado
Para determinar los diámetros se debe tomar en cuenta, lo siguiente:
-
Presión mínima disponible en la red municipal en el punto de conexión con la línea de “toma”.
Gasto de la “toma”; se debe considerar igual al consumo diario probable dividido entre los dos
tercios del tiempo de horas de servicio de la red municipal, por lo que en cada caso se deben
verificar las horas de suministro.
Diferencia de nivel entre la red municipal y el punto de salida de la línea de llenado, en la cisterna.
Pérdidas de carga por fricción en las tuberías, en el medidor y en la válvula de flotador.
Una vez determinado el diámetro de la tubería, y a fin de obtener el mayor gasto posible, se debe
considerar la instalación de una tubería de dos diámetros inmediatos superiores.
ALMACENAMIENTO DE AGUA POTABLE
Cisternas
Una cisterna es un depósito artificial cubierto, destinado para recolectar agua. Estas pueden ser:
-
CISTERNA DE AGUA POTABLE
Se deben considerar los siguientes factores :Si la fuente de
abastecimiento de agua potable tiene una presión inferior a diez metros de columna de agua, las
edificaciones deben contar con cisternas, calculadas para almacenar dos veces la demanda
mínima diaria de agua potable, más un volumen para protección contra incendio igual a 5 litros por
metro cuadrado de área construida, pero no inferior a 20,000 litros. Equipada con sistema de
bombeo.
Si la fuente de abastecimiento es completamente confiable en cuanto a su capacidad de
abastecimiento y horas de servicio,la capacidad útil de la cisterna debe ser igual a la del consumo
de un día, más un volumen para protección contra incendio igual a 5 litros por metro cuadrado de
área construida, pero no inferior a 20000 litros.Equipada con sistema de bombeo.
-
CISTERNA DE AGUA CRUDA
potabilización.
Depósito que almacena el agua sin requerir ningún proceso de
-
CISTERNA DE AGUA TRATADA
Depósito que almacena el agua que necesita un proceso de
potabilización para el consumo humano ó de recuperación.
SELECCIÓN DE MÉTODO
La selección del método y del equipo adecuado para proporcionar el acondicionamiento requerido en cada
caso, será determinado por las necesidades del usuario.
LOCALIZACIÓN
Deben ubicarse lo más cerca al equipo de bombeo, pero evitando, en todo caso, el contacto con las aguas
freáticas y cercanía con cualquier otra fuente de contaminación, como fosas sépticas y albañales. Si la
cisterna está enterrada o semienterrada, se debe mantener una distancia no menor a 3 metros entre los
albañales y la cisterna.
La cisterna podrá estar enterrada o semienterrada o superficial, dependiendo del tipo de suministro de
agua en la red pública de distribución.
DISEÑO
Conocido el consumo diario y de acuerdo al tipo de unidad y volumen a almacenar, se desarrolla el diseño;
en caso de requerirse sistema de protección contra incendio, se debe agregar una reserva exclusiva para
este servicio.
Para realizar en forma practica el diseño de una cisterna sencilla, es necesario tener presente lo que
establecen los reglamentos y demás disposiciones sanitarias en vigor, pues importante evitar en lo posible
la contaminación del agua almacenada, a base de una construcción “impermeable” y de establecer
distancias mínimas de dicha cisterna a los linderos más próximos, a las bajadas de aguas negras y con
respecto a los albañales, además de considerar otras condiciones impuestas por las características y
dimensiones del terreno disponible, del volumen de agua requerido o por otras condiciones generales o
particulares en cada caso.
Hay que considerar los siguientes factores:
1. DISTANCIAS MÍNIMAS RECOMENDABLES
-
Al lindero más próximo debe ser 1.00m.
Al albañal 3.00m.
A las bajadas de aguas negras 3.00m., cuya distancia puede reducirse hasta 60 cm. cuando la
evacuación de las mismas es un tubo de fierro fundido, conocido también como fierro
centrifugado.
2. PROFUNDIDAD TOTAL Debe tomarse en cuente el tirante útil, más un tirante inferior que no se
bombea, más un espacio para alojar la válvula de flotador (colchón de aire), no deben ser muy
profundas. Debe considerarse un colchón de aire de 0.40 m., así como un cárcamo de succión
para el máximo aprovechamiento de la capacidad de la cisterna.
El piso de la cisterna debe tener una pendiente del 1% contraria a la succión para evitar
acumulación de arenas en el cárcamo.
Las cisternas deben ser completamente impermeables, contar con registro de cierre hermético,
sanitario y contar con un recolector de sedimentos.
Debe evitarse que la succión del equipo de bombeo y la descarga de la línea de llenado de la
cisterna estén en un mismo lado, para eliminar posibles turbulencias en el equipo de bombeo y
recircular el agua interna de la cisterna.
3. VENTILACIÓN Para permitir la entrada del aire exterior y la salida del vapor y gases desprendidos
del agua se deben proyectar tubos de ventilación (un diseño adecuado). Como ventilador se
colocará un tubo con diámetro de100mm. por cada 200 m2 ó fracción de área, protegido para
evitar la entrada de insectos, roedores y basura. En el caso de existir trabes o celdas internas en la
cisterna, se deben dejar, en ellas, “pasos de aire” de 76 mm de diámetro y contiguos a la losa
superior (en la parte superior del colchón de aire) para evitar poner una ventilación por cada celda.
4. ACCESO PARA INSPECCIÓN Y LIMPIEZA En el lugar más cercano a la válvula de flotador, a las
tuberías de succión y de los electrodos para los controles de los niveles alto y bajo, deben
proyectarse registros de acceso y una escalera marina adosada al muro.
TINACOS
Los tinacos deben ser de material impermeables e inocuos, tener registro con cierre hermético y sanitario,
colocarse a una altura de por lo menos la presión de carga del mueble más alto, más las pérdidas por
fricción de la tubería. Los de uso mas frecuente son:
-
Verticales sin tapas
Verticales con patas
Verticales cuadrados
Horizontales
Esféricos asb-c
Esféricos f. De vidrio
De 450, 600, 750, 1100 y 2500 lts.
De 200, 300, 400, 600, 700, 800, 1100, y 1200 lts.
De 400, 600 y 1100 lts.
De 400, 700, 1100 y 1600 lts.
De 1600, 2500 y 3000 lts.
De 400, 600 y 1100 lts.
Cálculo de capacidad
La capacidad en litros para tinacos o tanques elevados, es de acuerdo al valor de la dotación asignada y al
número de personas calculado en forma aproximada de acuerdo al criterio siguiente:
Para 1 recamara=
1 x 2 + 1 = 3 personas
Para 2 recamaras =
2 x 2 + 1 = 5 personas
Para 3 recamaras =
3 x 2 + 1 = 7 personas
En el caso en el que se tengan más de 3 recámaras, se agregan solamente 2 personas por cada recámara
adicional.
CALENTADORES
Independiente mente del tipo de combustible de estos, se recomienda disponer de una válvula de
compuerta antes de la tuerca de unión en la entrada de agua fría para que, para que cuando haya
necesidad de dar mantenimiento al calentador o en el peor de los casos cambiarlo, con cerrar la válvula
antes mencionada se evita desperdicio innecesario de agua aparte de que los demás muebles sanitarios
de la instalación continuaran trabajando con normalidad.
Es de hacer notar, que los calentadores deben localizarse lo mas cerca posible del o de los puntos de
mayor consumo de agua caliente o bien del punto donde se necesita a mayor temperatura.
Tipos de calentadores
Los calentadores de uso común para servicio de agua caliente, son de dos tipos.
Calentadores de leña
Calentadores de gas
1. CALENTADORES DE LEÑA
En los calentadores de leña, adaptables a utilizar petróleo como
combustible, se tienen dos características particulares.
-
Solamente se tienen de depósito o de almacenamiento.
El diámetro de la entrada del agua fría y salida del agua caliente, es en todos de 13 mm.
2. CALENTADORES DE GAS
conocidas.
-
Los calentadores de gas, se fabrican en sus dos presentaciones
De depósito (automáticos y semiautomáticos).
De paso (automáticos).
En los de depósitos, el diámetro mínimo en la entrada del agua fría y salida del agua caliente es de
19 mm, pasando por los diámetros de 25, 32, 38mm, etc., cuyos diámetros están de acuerdo al
volumen de agua que puedan contener, consecuentemente en proporción al numero de muebles
sanitarios al que se pretenda dar servicio en forma simultanea.
Los de paso, considerando el proporcionar servicio de agua caliente como máximo a dos muebles
en forma simultanea, el diámetro de la entrada de agua fría y salida de agua caliente es de 19 mm.
-
CALENTADORES DE DEPÓSITO.- en estos, el calor producido por la combustión, es aplicado en
forma directa al depósito, tanto en la parte del fondo, como en el interior de la chimenea.
Otra característica importante en estos calentadores, es la siguiente:
Cuando el agua contenida se calienta, pierde densidad y al perder densidad, aumenta su volumen;
como las dimensiones del deposito son constantes, la perdida de densidad y el tratar de ganar
volumen sin encontrarlo, se traduce en un aumento de presión dentro del calentador, razón por la
cual, la ubicación de este tipo de calentadores respecto a la diferencia de altura con respecto a los
tinacos o tanques elevados, jamás a sido problema para su correcto funcionamiento.
-
CALENTADORES DE PASO.- En este tipo de calentadores, el calor de la flama es aplicado en forma
directa al serpentín al paso del agua requerida, razón por la que el incremento de presión en la
salida del agua caliente es insignificante. Por lo anterior, hay necesidades de localizar a los
calentadores de paso con respecto a la parte baja de tinacos o tanques elevados, a una altura
inclusive recomendada por los fabricantes de 4.00 m preferentemente y a una mínima de 2.50m,
para obtener un optimo servicio.
Los calentadores de GAS, por ningún motivo se instalaran dentro de los baños, debe ser en lugares
lo mas ventilados que se pueda, de preferencia en donde se disponga de grandes volúmenes de
aire renovable.
Jarros de aire
Los calentadores, deben ser ubicados directamente debajo de los jarros de aire, los que a su ves, deben
instalarse en él o los puntos en donde descienden las tuberías de agua fría, provenientes del a los tinacos o
tanques elevados.
Esta ubicación, evita que los calentadores trabajen ahogados, facilitando, el libre flujo del agua caliente a
los muebles.
A pesar de que los jarros de aire del agua fría y los jarros de aire del agua caliente tienen la misma forma,
altura y en las más de las veces el mismo material y diámetro, tienen dos funciones totalmente diferente
que desempeñar.
1. JARROS DE AIRE DEL AGUA FRÍA
Sirven principalmente para eliminar las burbujas de aire
dentro de las tuberías del agua fría.
En otras palabras; impiden que se formen pistones
neumáticos dentro de las tuberías de agua fría, que ocasionen un mal funcionamiento de las
válvulas, por un golpeteo constante en el interior de las mismas, al tratar de salir el aire acumulado
y el agua requerida en forma simultánea.
2. JARROS DE AIRE DEL AGUA CALIENTE
Sirven esencialmente para eliminar el vapor de los
calentadores, cuando la temperatura del agua dentro de estos es muy elevada, consecuentemente
la presión interior alcanza valores peligrosos.
En edificios de departamentos y condominios en general, en los que el numero de niveles y de
calentadores es notable, en lugar de instalar jarros de aire del agua caliente para cada calentador,
es recomendable utilizar válvulas de alivio conocidas también como válvulas de alivio conocidas
también como válvulas de seguridad, ya que seria antiestético e incosteable instalar jarros de aire
del agua caliente a alturas considerables y en numero tan grande.
Tanto los jarros de aire del agua fría como los jarros de aire de agua caliente, deben tener una altura
ligeramente mayor con respecto a la parte superior de los tinacos o tanques elevados, además, deben estar
abiertos a la atmósfera en su parte superior.
PRESIÓN MÍNIMA DEL AGUA
Para establecer el valor mínimo de la presión del agua en las instalaciones hidráulicas, hay necesidad de
hacer mención de los dos casos específicos conocidos.
1.-
Para instalaciones hidráulicas en las cuales la distribución del agua es por gravedad y no
se cuenta con muebles de fluxómetro, se establece:
La diferencia de alturas de la regadera en la ultima planta (toma de agua mas alta) al
fondo de tinacos o tanques elevados, se establece por reglamento debe ser como mínimo
de 2.00m.
La diferencia de alturas de 2.00m, equivale a una columna de agua de 2.00m y esta a una
presión de 0.2 Kg. /cm2, valor mínimo requerido para que las regaderas proporcionen un
eficiente servicio.
2.-
En instalaciones hidráulicas en las cuales la distribución del agua es a presión y se
dispone de muebles de fluxómetro, la presión en la entrada de los fluxómetros debe ser de
0.8 1.5 Kg. /cm2, valoras equivalentes a una columna de agua de 8.0 a15.0 m.
GASTOS DE DISEÑO
Para determinar el gasto, se debe emplear el método de probabilidades desarrollado por el Dr. Roy B.
Hunter (método que se ha modificado de acuerdo con ell uso y frecuencia de los muebles).
El procedimiento de este método, consiste en sumar las unidades mueble de cada uno de los tramos de
tubería de la instalación. La “unidad mueble” supone un consumo de 25 lts/min.
Para la utilización y selección de los valores de unidades mueble se recomienda emplear la tabla Nº 2.2,
elaborada por el Instituto Mexicano del Seguro Social.
Cuando la red es para muebles con fluxómetro, al sumar las unidades se debe considerar 10 UM al inodoro
del último tramo, independientemente al valor asignado en la Tabla 2.2..Para el resto de los inodoros se
asignará las UM de la Tabla 2.2.
El gasto en cada tramo de la tubería, se determina convirtiendo las unidad mueble ó suma de estas, en
litros por segundo, empleando la Tabla 2.3, donde se muestra el número de unidades mueble y el gasto
probable en litros por segundo, para muebles sanitarios sin fluxómetro y con fluxómetro.
Método De Hunter
Gasto máximo probable
Tabla 2.2. Equivalencia de los muebles en unidades mueble.
Mueble
Servicio
Control
U.m
Inodoro
Publico
Valvula
10
Inodoro
Publico
Tanque
5
Fregadero
Hotel, rest.
Llave
4
Lavabo
Publico
Llave
2
Mingitorio pedestal
Publico
Valvula
10
Mingitorio pared
Publico
Valvula
5
Mingitorio pared
Publico
Tanque
3
Regadera
Publico
Mezcladora
4
Tina
Publico
Llave
4
Vertedero
Oficina, etc.
Llave
3
Inodoro
Privado
Valvula
6
Inodoro
Privado
Tanque
3
Fregadero
Privado
Llave
2
Inodoro
Grupo baño
Privado
8
valvula
Inodoro
Grupo baño
Privado
6
tanque
Lavabo
Privado
Llave
1
Lavadero
Privado
Llave
3
Regadera
Privado
Mezcladora
2
Tina
Privado
Mezcladora
2
Tabla No. 2.3 Gastos probables en litros por segundo.
U Mueble Gasto Probable U Mueble
Gasto Probable
Tanque Válvula
Tanque
Válvula
10
0.67
1.77
520
8.08
9.02
20
0.89
2.21
540
8.32
9.2
30
1.26
2.59
560
8.55
9.37
40
1.52
2.9
580
8.79
9.55
50
1.8
3.22
600
9.02
9.72
60
70
80
90
100
2.08
2.27
2.4
2.57
2.78
3.47
3.66
3.91
4.1
4.29
620
640
680
700
720
9.24
9.46
9.88
10.1
10.32
9.89
10.05
10.38
10.55
10.74
110
120
130
140
150
2.97
3.15
3.28
3.41
3.54
4.42
4.61
4.8
4.92
5.11
740
760
780
800
820
10.54
10.76
10.98
11.2
11.4
10.93
11.12
11.31
11.5
11.66
160
170
180
190
200
3.66
3.79
3.91
4.04
4.15
5.24
5.36
5.42
5.58
5.63
840
860
880
900
920
11.6
11.8
12
12.2
12.37
11.82
11.98
12.14
12.3
12.46
210
220
230
240
250
4.29
4.39
4.45
4.54
4.64
5.76
5.84
6
6.2
6.37
940
960
980
1,000
1,050
12.55
12.72
12.9
13.07
13.49
12.62
12.78
12.94
13.1
13.5
260
270
280
290
300
4.78
4.93
5.07
5.22
5.36
6.48
6.6
6.71
6.83
6.94
1,100
1,150
1,200
1,250
1,300
13.9
14.38
14.85
15.18
15.5
13.9
14.38
14.85
15.18
15.5
320
340
360
380
400
5.61
5.86
6.12
6.37
6.62
7.13
7.32
7.52
7.71
7.9
1,350
1,400
1,450
1,500
1,550
15.9
16.2
16.6
17
17.4
15.9
16.2
16.6
17
17.4
420
440
460
480
500
6.87
7.11
7.36
7.6
7.85
8.o9
8.28
8.47
8.66
8.85
1,600
1,650
1,700
1,750
1,800
17.7
18.1
18.5
18.9
19.2
17.7
18.1
18.5
18.9
19.2
Velocidades de diseño
Para el cálculo de diámetros de las tuberías, es factor primordial la velocidad del flujo, y los valores
recomendados para no tener ruido ni demasiadas pérdidas, además de evitar daños en los accesorios
como válvulas; son de: 0.7 a 3 m/seg. ; en ramales principales se recomienda una velocidad máxima de
flujo de 2.5 m/seg. y para ramales secundarios se toma en cuenta el diámetro nominal como a
continuación se detalla:
Tabla No. 2.4 Velocidades de Diseño
Diámetro normal comercial
Velocidad (m/s)
(mm)
13
0.90
19
1.30
25
1.60
32
2.15
38
2.25
50
2.50
Pérdidas de carga por fricción.
Estas pérdidas son las que resultan del recorrido del flujo a trvés de las tuberías, conexiones y accesorios,
denominadas comunmente “ carga de fricción”.
1. TUBERÍAS
Para determinar la carga de fricción en las tuberías, se debe emplear la fórmula
de Darcy-Wesback :
h = f L / D V2 / 2g
Donde:
h = Pérdida de carga en metros por columna de agua,
f = Factor de friccion ( sin dimensiones)
L = Longitud del tubo en metros
D = Diámetro interior del tubo en metros
V = Velocidad del flujo en metros/segundo
g = Aceleración de la gravedad (9.81 rn/seg2)
Valores de f :
f= 0.05 en diámetros de 13 a 25mm
f= 0.04 en diámetros de 32 a 50mm
f= 0.03 en diámetros de 60 a 150mm
Velocidad = Q/A
2. CONEXIONES Para la obtención de pérdida de carga en las conexiones, se debe utilizar el
método de longitud equivalente, que se basa en la siguiente expresión:
h= K V2/ 2g
Donde:
h = Pérdida de carga por fricción en metros por columna de agua
K = Factor sin dimensiones que depende del material y modelo de Ia conexión ó válvula.
V = Velocidad del flujo en metros/segundo
g = aceleración de la gravedad ( 9.81 rn/sec2)
F
Codo de 90°
Codo de 45°
Codo de T de paso
Codo T ramal
Reducción
Y de paso
Tabla No. 2.5 Valores de K
K
K
K
10 13 20
25 32
mm
mm
mm
2.0
1.5
1.0
1.5
1.0
0.5
1.0
1.0
1.0
1.5
1.5
1.5
0.5
0.5
0.5
1.0
1.0
1.0
K
40 50mm
más
1.0
0.5
1.5
1.5
0.5
1.0
o
Válvula de compuerta 1.0
0.5
0.3
0.3
Válvula de globo
16.0
12.0
9.0
7.0
Medidor de agua
20.0
16.0
13.0
12
Llave banqueta o
4.0
2.0
1.5
1.5
inserción
Flotador
7.0
4.0
3.0
3.5
Válvula
retención16.0
12.0
9.0
7.0
check
Columpio
8.0
6.0
4.5
3.5
Vertical
8.0
6.0
4.5
3.5
Tabla No. 2.6 Longitud Equivalente a Tubería para Diferentes
Aparatos (Metros).
Aparato
Diámetros del tubo
13 mm 19 mm 25 mm 32 mm
Calentador agua vertical 110
1.2
5.2
17.1
litros 19mm
Calentador de agua horizontal
0.37 1.50
4.9
1101 litros 19mm
Medidor de agua ( sin válvulas)
:
16mm conexión de 13mm
2.05 8.55 27.45
16mm conexión de 19mm
1.45
6.1
19.5
19mm conexión de 19mm
1.05 4.25
13.7
25mm conexión de 25mm
2.75
9.15
35.1
32mm conexión de 25mm
1.35
4.25 16.45
15Ablandador de agua
61.00
Tabla No. 2.7 Longitud Equivalente a Tubería para Conexiones y Válvulas (Metros).
Conexiones Codo Codo
T
Lat. Válvula Válvula Válvula
Diam.
de
de
T
comp. Globo ángulo
(mm)
90° 45°
10
0.3 0.18 0.46 0.09 0.06
2.4
1.2
13
0.6 0.37 0.91 0.18 0.12
4.6
2.4
19
0.75 0.46 1.2
0.25 0.15
6.1
3.65
25
0.9 0.55 1.5
0.27 0.18
7.6
4.6
32
1.2 0.75 1.8
0.37 0.24
10.7
5.5
38
1.5
0.9 2.15 0.46
0.3
13.7
6.7
50
2.15 1.2
3
0.6
0.4
16.8
8.55
64
2.45 1.5 3.65 0.75
0.5
19.8
10.4
75
3
1.85 4.6
0.9
0.6
24.4
12.2
90
3.65 2.15 5.5
1.1
0.72
30.5 15.25
100
4.3 2.45 6.4
1.2
0.83
38.1
16.8
125
5.2
3
7.6
1.5
1
42.7 21.35
150
6.1 3.65 9.15 1.85
1.2
50.3
24.4
Selección de diámetros.
Es importante determinar el sistema de distribución de agua en un edificio con el fin de que los muebles
sanitarios funcionen adecuadamente. Los sistemas más empleados son por gravedad ó por bombeo a
presión.
1. SISTEMAS POR GRAVEDAD.
En estos sistemas lo más importante es determinar el mueble
que origine la mínima pendiente de pérdida de carga permisible, la cual se obtiene dividiendo la
carga disponible para perder por fricción, entre la longitud equivalente de la tubería, hasta el punto
de alimentación considerado. Con esta pendiente y tomando en cuenta las velocidades
recomendadas, seleccione los diámetros de esta línea, que será la línea principal ; de tal forma
que la suma de las pérdidas de carga por fricción sea igual o menor que la carga disponible para
perder por este concepto.
En los sitios donde se tienen suministros de agua fría y de agua caliente, esta línea principal
generalmente consiste de tramos de ambos sistemas; por lo que , hay que seleccionar primero los
diámetros de la red de agua caliente, ya que son los más desfavorables; después calcular los
diámetros de la red de agua fría, tratando de que las presiones disponibles en los mueble de estos
servicios sean sensiblemente iguales, especialmente en el caso de regaderas.
2. SISTEMAS POR BOMBEO
En estos sistemas la selección de los diámetros se debe hacer
exclusivamente en base a la velocidad, pero tomando en cuenta los valores recomendados para no
tener pérdidas por fricción excesivas.
Presiones mínimas y máximas.
Para la distribución de agua potable a un inmueble se consideran los dos sistemas, el de por gravedad y el
de por presión o bombeo, para lo cual se tienen diferentes presiones de diseño de trabajo, dependiendo
estas, del tipo de accesorios y muebles sanitarios a utilizar, así como de la carga dinámica total requerida.
1. PRESIÓN MÁXIMA.
Para los dos sistemas antes descritos la presión máxima debe ser de 5.0
kg/cm2, incluyendo la diferencial de presión considerada, en cualquier punto de la red, para evitar
desgaste en los accesorios de los muebles sanitarios. Si la presión calculada en el diseño de la red
de agua fría resulta mayor a 5.0 kg/cm2 se debe proponer un sistema de baja y alta presión.
2. PRESION MÍNIMA. Esta debe ser suficiente para dar un valor de 0.6 Kg/cm2 en muebles de baja
presión o tanque bajo, y de 1.05 Kg/cm2 en el caso de muebles con fluxómetro, una vez deducida
la altura del mueble y las pérdidas por fricción.
Determinación de la carga total de bombeo.
Carga dinámica total o carga total de bombeo es la suma de los siguientes factores:
1. CARGA ESTÁTICA.
Carga estática o distancia vertical, expresada en metros, entre el origen
de la succión y el punto de alimentación considerado como el más desfavorable, ya sea por su
altura, su lejanía , o por ambos. Esta carga está formada por la suma algebraica de la carga
estática de descarga, más la carga estática de succión ( o altura estática de succión).
-
CARGA ESTÁTICA DE DESCARGA. Es la distancia vertical entre el centro geométrico del
impulsor de la bomba y el nivel más alto que alcanza el líquido bombeado en la tubería
donde descarga, expresada en metros de columna de agua.
CARGA, O ALTURA ESTÁTICA DE SUCCIÓN. Es la distancia vertical, expresada en metros,
entre el fondo de la cisterna y el eje de la bomba, se le denomina “Carga estática de
succión”, si el fondo esta arriba del eje de la bomba, y “Altura estática de succión” si el
fondo está abajo del eje de la bomba.
2. CARGA TOTAL DE FRICCIÓN.
Es la suma de las pérdidas por fricción en las tuberías,
conexiones, válvulas y accesorios de la línea de succión y de descarga de la bomba donde se
considera el punto más desfavorable de llegada, expresada en metros de columna de agua.
3. CARGA DE TRABAJO.
Es la carga necesaria para la correcta operación del mueble o equipo,
expresada en metros de columna de agua.
Tabla No. 2.8 Carga de Trabajo y Diámetro de Alimentacion.
Mueble
Carga (m de columna Diámetro (mm)
de agua)
Inodoro fluxómerro
10
32(*)
Inodoro tanque
3
13
Mingitorio fluxómetro
5
19
Mingitorio llave resorte
3
13
Lavabo
2
13
Lavadero
3
13
Vertedero de aseo
3
13
Vertedero mesa trabajo
3
13
Unidad dental
5
13
Destilador de agua
3
13
Lavadora guantes
3
13
Mesa autopsias
3
13
Regadera
3
13
Revelador automático
13
25
Revelador manual
13
3
Cocina
Cafetera
13
3
Fabricador hielo
13
3
Fregadero
(con
13
3
mezcladora)
Fuente de agua
13
3
(*) El diámetro varía entre 25mm y 32mm de acuerdo al diámetro del spud de descarga.
Cámaras de aire.
En las instalaciones hidráulicas, se debe preveer y buscar minimizar el efecto del golpe de ariete que se
presenta al cierre brusco de las llaves de los muebles sanitarios, mediante la colocación de cámaras de
aire en cada alimentador, las cuales consisten en prolongar éstos con su mismo diámetro en forma vertical,
con una longitud mínima de 0.60 m, dejando tapado el extremo superior. En esta forma existirá una
pequeña cámara de aire que se comprime con la presión del agua, lo que amortigua el golpe de ariete.
De no amortiguarse, el golpe de ariete produce fuertes golpes que repercuten en ruido intenso, o bien en
ocasiones, en la ruptura de las tuberías.
Jarros de aire y válvulas eliminadoras de aire.
Es indispensable que el aire contenido en las tuberías principales de las instalaciones, salga para que el
agua pueda circular por ella libremente, por lo que habrá de instalarse, lo siguiente:
-
En instalaciones a gravedad, deben instalarse “Jarros de aire” ; que son tuberías abiertas al
exterior y que tienen que subir hasta una altura mayor del nivel máximo del agua en los tinacos,
debe colocarse en las columnas de alimentación.
-
En instalaciones a presión,deben instalarse válvulas eliminadoras de aire en las plantas más altas
de las columnas verticales
INSTALACIONES
SANITARIAS
Tienen por objeto retirar de las construcciones en forma segura, aunque no necesariamente económica, las
aguas negras y pluviales, además de establecer obturaciones o trampas hidráulicas, para evitar que los
gases o malos olores producidos por la descomposición de las materias orgánicas acarreadas, salgan por
donde se usan los muebles sanitarios o por las coladeras en general.
Las instalaciones sanitarias, deben proyectarse y principalmente construirse, procurando sacar el máximo
provecho de las cualidades de los materiales empleados, e instalarse en forma lo más practica posible, de
modo que se eviten reparaciones constantes e injustificadas, previendo un mínimo mantenimiento, el cual
consistirá en condiciones normales de funcionamiento, en dar la limpieza periódica requerida a través de
los registros.
Lo anterior quiere decir, que independientemente de que se proyecten y construyan las instalaciones
sanitarias en forma practica y en ocasiones hasta cierto punto económica, no debe olvidarse de cumplir con
las necesidades higiénicas y que además, la eficiencia y funcionalidad sean las requeridas en las
construcciones actuales, planeadas y ejecutadas con estricto apego a lo establecido en los códigos y
reglamentos sanitarios, que son los que determinan los requisitos mínimos que deben cumplirse, para
garantizar el correcto funcionamiento de las instalaciones particulares, que redunda en un optimo servicio
de las redes de drenaje general.
A pesar de que en forma universal a las aguas evacuadas se les conoce como AGUAS NEGRAS, suelen
denominárseles como AGUAS RESIDUALES, por la gran cantidad y variedad de residuos que arrastran, o
también se les puede llamar y con toda propiedad como AGUAS SERVIDAS, por que se desechan después
de aprovechárseles en un determinado servicio.
TUBERÍAS UTILIZADAS EN LAS INSTALACIONES SANITARIAS
Las tuberías de uso común en instalaciones sanitarias son las siguientes:
-
Albañal de concreto simple
De barro vitrificado
De cobre tipo dwv
Galvanizado
De pvc
De fierro fundido
De plomo
1. ALBAÑAL DE CONCRETO SIMPLE
Para recibir desagües individuales y generales, solo en plantas bajas.
Para interconexión de registros.
No debe ser utilizada en niveles superiores a la planta baja, porque suelen presentarse filtraciones,
consecuentemente humedades perjudiciales, siendo el caso mas critico, cuando se fracturan los
tubos por asentamientos.
2. BARRO VITRIFICADO
Ocasionalmente, sustituyen a las tuberías de albañal de cemento.
Bien trabajadas, puede ser utilizadas para evacuar fluidos corrosivos, en sustitución y por
carencia y por carencia de cobre.
3. COBRE TIPO DWV
Para desagües individuales de lavabos, mingitorios, fregaderos, vertedores, lavadoras, etc.
Para conectar coladeras con la tubería de desagües generales, ventilación, etc.
Para desagües individuales y generales, de muebles en los que deban evacuarse fluidos
corrosivos.
4. GALVANIZADA CEDULA 40
Para desagües individuales de lavabos, lavaderos, vertedores, etc.
Para conectar las coladeras de piso a las tuberías de desagüe general, ya sean de albañal, de
fierro fundido, de P.V.C., etc.
Para conectar las coladeras de pretil, de azotea y de pisos de fuentes, a tuberías de fierro
fundido de 4”.
5. FIERRO FUNDIDO
Para instalaciones sanitarias en general, excepto para cuando deban
desalojarse fluidos corrosivos o compuestos químicos.
6. PVC CEMENTADO O ANGUER
Para desagües individuales o generales.
Para bajadas de aguas negras.
Para ventilaciones.
7. DE PLOMO
-
Para recibir el desagüe de los W.C., en forma de casquillo o formando el codo completo.
Para recibir desagües individuales de fregaderos, etc. (cespol de plomo).
Para evacuar ácidos y todo tipo de fluidos corrosivos, siempre y cuando sean tramos
cortos y puedan protegerse encamisándolos con cualquier medio, para evitarles esfuerzos
mecánicos, principalmente al aplastamiento.
MATERIAL NECESARIO PARA RETACAR TUBOS DE FIERRO FUNDIDO.
DIÁMETRO DEL TUBO
DE Fo.Fo.
51 mm.
100 mm.
150 mm.
200 mm.
ESTOPA ALQUITRANADA
TRENZA DE PC4
KILOS DE PLOMO
0.200 Kg.
0.380 Kg.
0.600 Kg.
0.800 Kg.
0.90 m.
1.60 m.
2.30 m.
2.90 m.
0.700
1.000
1.750
2.250
Otra forma práctica de estimar la cantidad de PC4, es considerando 15 retacadas en fierro de 4” por bote
de 3 kg.
DIÁMETRO NOMINAL
A’
B
“T” SANITARIA
DIMENSIONES
E’
E
F
G
X
X’
PESO APROX.
Cm.
Pulg.
Mm.
Pulg.
Mm.
Pulg.
Mm.
Pulg.
Mm.
Pulg.
Mm.
Pulg.
Mm.
Pulg.
Mm.
Pulg.
Mm.
Pulg.
Kgs.
5
2
70
2¾
95
3¾
108
4¼
133
5¼
267
159
6¼
203
8
70
2¾
3.500
10
4
89
3½
102
4
152
6
190
7½
356
10
½
14
203
8
279
11
114
4½
8.000
15
6
89
3½
102
4
178
7
216
8½
408
16
229
9
330
13
140
5½
13.000
10x5
4x2
76
3
102
4
127
5
178
7
305
12
178
7
229
9
114
4 ½
5.300
TOBO DE Fo.Fo. DE UNA CAMPANA
DIÁMETRO NOMINAL
Cm.
Pulg.
5
2
10
4
15
6
20
8
DIMENSIONES
J
Pulg. Mm. Pulg.
2 5/8 57
2¼
4 5/8 108
4¼
6 5/8 159
6¼
8 3/8 213 8 3/8
M
Mm.
67
117
168
22
Y
Mm.
62
75
75
89
Pulg.
2 7/16
2 15/16
2 15/16
3½
PESO APROX.
Kgs.
9.200
16.000
32.000
49.200
TUBO DE Fo.Fo. DE DOS CAMPANAS
DIÁMETRO NOMINAL
Cm.
Pulg.
5
2
10
4
15
6
20
8
DIMENSIONES
J
Mm. Pulg. Mm.
57
2¼
62
108
4¼
75
159
6¼
75
213 8 3/8 89
Y
Pulg.
2 7/16
2 15/16
2 15/16
3 1/2
PESO APROX.
Kgs.
10.200
16.700
32.500
50.000
AGUAS RESIDUALES O SERVIDAS
A las aguas residuales o aguas servidas, suele dividírseles por necesidad de su coloración como:
-
AGUAS NEGRAS.AGUAS GRISES.AGUAS JABONOSAS.-
A las provenientes de mingitorios y w.c.
A las evacuadas en vertedores y fregadero
A las utilizadas en lavados, regaderas, lavadoras. Etc...
NUMERO DE MUEBLES SANITARIOS SEGÚN SERVICIO
SERVICIO
EDUCACIÓN ELEMENTAL, MEDIA Y SUPERIOR
Hasta 75 alumnos/turno
De 75 a 150 alumnos/turno
Por cada 75 adicionales
OFICINAS PUBLICAS Y PRIVADAS
Hasta 100 usuarios
De 100 a 200 usuarios
Por cada 100 adicionales
COMERCIOS
Hasta 25 empleados
De 26 a 50 empleados
De 51 a 75 empleados
De 75 a 100 empleados
Por cada 100 adicionales
BAÑOS PÚBLICOS
Hasta 4 usuarios
De 5 a 10 usuarios
De 10 a 20 usuarios
De 21 a 50 usuarios
Por cada 50 adicionales
CENTROS DE INFORMACIÓN
Hasta 100 personas
De 100 a 200 personas
Por cada 200 adicionales
EXHIBICIONES
Hasta 100 personas
Hasta 400 personas
Por cada 200 adicionales
EN UNIDADES DE SALUD SALAS DE ESPERA
Por cada 100 personas
De 101 a 200 personas
CUARTOS DE CAMAS
Cada núcleo de 6 camas
EMPLEADOS
Hasta 25 empleados
De 26 a 50 empleados
De 51 a 75 empleados
De 76 a 100 empleados
Por cada 100 adicionales
ALOJAMIENTOS
Hasta 25 huéspedes
Por cada 25 adicionales
SEGURIDAD
Dormitorios por cada 30 personas
Celdas por cada 3 personas
W.C
LAVAB
MINGI
REGAD
2
3
2
2
2
2
1
2
1
2
3
2
2
2
1
1
2
1
2
3
4
5
3
2
2
2
3
2
1
2
3
4
4
1
2
3
4
4
1
1
2
2
2
2
4
2
2
4
2
1
2
1
2
4
1
2
3
1
1
2
1
2
3
2
2
1
2
1
1
2
3
4
5
3
2
2
4
3
2
1
1
2
2
1
2
4
2
2
1
2
2
1
1
2
1
1
1
1
1
1
2
4
8
8
1
1
1
REDES DE DESAGÜES INTERIORES PARA AGUAS NEGRAS
La red de evacuación esta constituida por el conjunto de tuberías destinadas a dar salida a las aguas
negras, de desecho o inútiles. Para la realización del proyecto debe considerarse lo siguiente:
-
Evacuar rápidamente las aguas, alejándolas de los muebles sanitarios.
Impedir el paso de aire, olores y microbios de las tuberías al interior de cuartos. Para lo cual se
tienen los siguientes conceptos.
Unidades mueble de desagüe.
La valorización en unidades-mueble de los diferentes muebles sanitarios se debe hacer con base a la
siguiente tabla.
Tabla 3.1 Equivalencias en unidades mueble.
Mueble
Unidades Mueble
Cocineta de café
1
Destilador de agua
1
Vertedero de laboratorio
2
Inodoros
5
Lavadora de guantes
3
Mesa de autopsias
4
Mingitorio con llave de resorte
2
Tanque de revelado automático
4
Unidad dental
1
Coladera de piso (casa de máquina)
2
Escudilla de laboratorio
1
Fregadero de cocina de piso
2
Lavabos
1
Lavadora ultrasónica
3
Mingitorio con fluxómetro
3
Tanque de revelado
T2
Toilets
5
Vertederos (todos los tipos)
2
Selección de diámetros
En el cálculo de diámetros para tuberías se debe utilizar como base la “unidad de desagüe, igual a 25
l/min, que es aproximadamente el valor de la descarga de un lavabo corriente.
Se debe hacer de acuerdo : a las Tablas que indican el máximo número de unidades-mueble que se
permite conectar a un ramal, bajada o línea principal. Tablas 3.2, 3.3 y 3.4.
1. POR MANNING
Para el cálculo de la velocidad del flujo use la fórmula de Manning, cuya
expresión algebraica es:
v = 1/n•R2/3 S1/2
En la que:
v = velocidad media de escurrimiento, en m/seg
n = coeficiente de rugosidad.
R = radio hidráulico
S = pendiente geométrica o hidráulica del tubo, expresada en forma decimal.
2. POR UNIDADES MUEBLE. Se debe hacer de acuerdo a las tablas que indican el máximo número de
unidades-mueble que pueden conectarse a un ramal horizontal o bajada de aguas negras o de
desecho.
Tabla No 3.2 Máximo número de unidades-mueble a conectarse a ramales horizontales o bajadas.
Diámetro
Cualquier Bajada de 3
Más de 3 pisos
mm
ramal
pisos o
Horizontal
menos
Total en la Total en un
bajada
piso
38
3
4
8
2
50
6
10
24
6
32
1
2
2
1
64
12
20
42
9
75
20 (1)
30 (1)
60 (1)
16 (1)
100
160
240
5,000
90
150
620
960
1,900
350
200
1,400
2,200
3,600
600
250
2,500
3,800
5,600
1,000
300
3,900
6,000
8,400
1,500
(1).- Cuando se descargue un inodoro el diámetro mínimo es de 100mm.
TABLA 3.3 Máximo número de unidades-mueble a conectarse a una línea principal horizontal.
Diámetro
Pendiente en %
(mm)
0.5
1
2
4
50
21
26
64
24
31
75
20 (1)
27 (1)
36 (1)
100
180
216
250
150
700
840
1,000
200
1,400
1,600
1,920
2,300
250
2,500
2,900
3,500
4,200
300
3,900
4,600
5,600
6,700
(1).- Cuando se descargue un inodoro el diámetro mínimo es de 100mm.
Desagües
1. DESAGÜE DIRECTO. Aquel que descarga a un ramal horizontal o bajada de aguas negras o de
desecho, sin obstáculos.
2. DESAGÜE INDIRECTO. Se requiere de desagüe indirecto de cualquier equipo o mueble sanitario
cuando algún taponamiento o inversión del sentido del flujo de desagüe pudiera causar la
contaminación en ambientes y alimentos.
Tapones registro
a. Se deben instalar tapones de registro en las líneas de aguas negras o claras con una separación máxima
de 10m, se colocarán en piso con un codo de 90° cuando su línea está en planta baja o piso firme y con
una “Y” en forma horizontal y codo de 45°, cuando se encuentre la red en falso plafón, quedando en lo
posible en pasillos, en las tuberías de bajada se pondrán a cada tres pisos. Los tapones para las tuberías
de 50mm de diámetro deben ser de 50 mm de diámetro, y para las tuberías de 100 mm de diámetro o
mayores deben ser de 100mm de diámetro.
Interceptores
INTERCEPTORES DE GRASA.- En edificaciones que contemplen cocinas de comedores o restaurantes, se
debe impedir que las grasas pasen a las tuberías de evacuación, y por esto debe emplearse un separador
de grasas, que es una caja sifónica, donde el agua es obligada a un recorrido amplio y accidentado, se
mueve lentamente pasando las grasas y materias en suspención a la superficie de la parte central, de
donde se extraen fácilmente.
Los interceptores deben ventilarse, con un diámetro mínimo de 50mm.
La superficie necesaria para un interceptor es :
superficie(m2)= caudal(m3/hora)/ velocidad ascensional (m/hora)
Donde:
velocidad mínima(m/hora)= altura (m)/ tiempo observado
La descarga y tratamiento final del agua de desecho debe ser autorizada por la Dirección de Proyectos y el
Departamento técnico usuario.
BAJADAS DE AGUAS NEGRAS
El cálculo se hará de acuerdo a las tablas que indican el máximo número de unidades-mueble que pueden
conectarse a una bajada de aguas negras.
Tabla 3.4 Máximo número de unidades-mueble que pueden conectarse a una bajada de aguas negras.
Diámetro (mm) Bajada de 3 pisos
Más de 3 Pisos
Total en la
Total en un
bajada
piso
32
2
2
1
38
4
8
2
50
10
24
6
64
20
42
9
75
30 (1)
60 (1)
16 (1)
100
240
500
90
150
960
1,900
350
200
2,200
3,600
600
250
3,800
5,600
1,000
300
6,000
8,400
1,500
(1) Cuando se descargue un inodoro el diámetro mínimo es de 100mm.
GASTOS DE DISEÑO
Se tienen tomando en cuenta la acumulación de las unidades mueble conectadas en cada tramo de la red
empleando las Tabla 3.4 y 3.14 (anexa) de gastos en función de las unidades- mueble, debe considerarse,
además del gasto por infiltración que se tenga en el terreno.
Gasto mínimo
En los diseños se considerará como gasto mínimo cuando se tengan pendientes pequeñas o grandes, la
descarga de un inodoro que es de 1.51 litros por segundo en un tubo de 150 mm.
Velocidad del flujo.
Para el cálculo de la velocidad del flujo use la fórmula de Manning cuya expresión algebraica es:
v = 1/n R2/3 S1/2
en la que:
v = velocidad media de escurrimiento, en metros/seg
n = coeficiente de rugosidad y que para tubos de concreto
considérese igual a 0.013
R = radio hidráulico en metros
S = pendiente geométrica o hidráulica del tubo, expresada en forma decimal
Pendientes
Las pendientes de las tuberías deben ser tan semejantes como sea posible a las del terreno con objeto de
tener excavaciones mínimas, pero siempre teniendo en cuenta lo Siguiente:
1. PENDIENTE MÍNIMA. Para aguas claras será la que produzca una velocidad de 0.4 rn/seg,. a tubo
lleno y para aguas negras la que produzca una velocidad de 0.6 m/seg. a tubo lleno.
2. PENDIENTE MÁXIMA.Debe ser aquella que produzca una velocidad de .3.0 m/seg. y con el gasto
máximo probable.
Colchón mínimo
El colchón mínimo sobre el lomo del tubo será de 0.40m en los lugares en que no se tenga tránsito de
vehículos y de o.80m en los que sí exista tránsito de vehículos.
Transiciones
Los cambios de dirección, cambios de diámetro y cambios de pendiente se harán por medio de una
transición en registros o pozos de visita, indicándose en cada paso los niveles de plantilla, tanto de llevada
como de salida.
1. CAMBIOS DE DIÁMETRO. Las conexiones de dos diámetros diferentes se harán instalando al
mismo nivel las “claves” de los tubos por unir en el registro o pozo. En los casos en que se
disponga de un desnivel topográfico pequeño, se podrán efectuar las conexiones de las tuberías
haciendo coincidir los ejes o las plantillas de los tramos de diámetros diferentes.
2. Cambios de dirección. Si el diámetro es de 0.61m o menor, los cambios de dirección se harán en
un registro o pozo de visita.
3. Cambios de pendientes. Cualquier cambio de pendiente en los tubos se hará en registros o pozos
de visita.
REGISTROS
Cada salida de aguas claras o negras del edificio deberá desfogar en un registro cuyas dimensiones
mínimas serán las siguientes:
Tabla No 3.5 Dimensiones de registros.
Profundidad
Dimensiones
hasta de un m
0.40m x 0.60 m
de 1.0 a 1.5 m
0.50 x 0.70 m
de 1.5 a 1.8 m
0.60m x 0.80 m
En todos los casos las dimensiones mínimas de la tapa deben ser de 0.40 x 0.60 m.
1. SEPARACIÓN ENTRE REGISTROS. La separación máxima de los registros debe ser de acuerdo con
el diámetro del tubo según se indica:
Diámetro del Tubo (mm)
15
20
25
30
Separación Máxima (m)
10
10
20
30
2. PROFUNDIDAD MÁXIMA DE REGISTROS. La profundidad máxima de los registros será de 1.80
metros A partir de la profundidad de 1.80 metros y todavía se tengan registros por conectar, se
proyectará una red paralela y secundaria para evitar registros con mayor profundidad.
OBTURADORES HIDRÁULICOS
Los obturadores hidráulicos, no son mas que trampas hidráulicas que se instalan en los desagües de los
muebles sanitarios y coladeras, para evitar que los gases y los malos olores producidos por la
descomposición de las materias orgánicas, salgan al exterior precisamente por donde se usan los
diferentes muebles sanitarios.
Las partes interiores de los sifones, cespoles y obturadores en general no deben tener en su interior ni
aristas ni rugosidades que puedan retener los diversos cuerpos extraños y residuos evacuados con las
aguas ya usadas.
Clasificación
FORMA P Para lavabos, fregaderos, mingitorios, o debajo de rejillas tipo Irving en baterías de regaderas
para servicios al publico, etc.
FORMA S En forma de cono en la parte interior de coladeras, de diferentes formas y materiales.
VENTILACIÓN DE INSTALACIONES SANITARIAS
Como las descargas de los muebles sanitarios son rápidas, dan origen al golpe de ariete, provocando
presiones o depresiones tan grandes dentro de las tuberías, que pueden en un momento dado anular el
efecto de las trampas, obturadores o sellos hidráulicos, perdiéndose el sello hermético y dando
oportunidad a que los gases y malos olores producidos al descomponerse las materias orgánicas
acarreadas en las aguas residuales o negras, penetren a las habitaciones.
Para evitar sea anulado el efecto de los obturadores, sellos o trampas hidráulicas por las presiones o
depresiones antes citadas, se conectan tuberías de ventilación que desempeñan las siguientes funciones:
a) Equilibran las presiones en ambos lados de los obturadores o trampas hidráulicas, evitando la
anulación de su efecto.
b) Evitan el peligro de depresiones o sobrepresiones que pueden aspirar al agua de los obturadores
hacia las bajadas de aguas negras, o expulsarla dentro del local.
c)
Al evitar la anulación del efecto de los obturadores o trampas hidráulicas, impiden la entrada de
los gases a las habitaciones.
d) Impiden en cierto modo la corrosión de los elementos que integran las instalaciones sanitarias, al
introducir en forma permanente aire fresco que ayuda a diluir los gases.
Tipos de ventilación
1. VENTILACIÓN PRIMARIA.- a la ventilación de los bajantes de aguas negras, se le conoce como
“ventilación primaria” o bien suele llamársele simplemente “ventilación vertical”, el tubo de esta
ventilación debe sobresalir de la azotea hasta una altura conveniente.
La ventilación primaria, ofrece la ventaja de acelerar el movimiento de las aguas residuales o
negras y evitar hasta cierto punto, la obstrucción de las tuberías, además, la ventilación de los
bajantes en instalaciones sanitarias particulares, es una gran ventaja higiénica y a que ayuda a la
ventilación del alcantarillado publico, siempre y cuando no existan trampas de acometida.
2. VENTILACIÓN SECUNDARIA
La ventilación que se hace en los ramales es la “ventilación
secundaria” también conocida como “ventilación individual”, esta ventilación se hace con el objeto
de que el agua de los obturadores en el lado de la descarga de los muebles, quede conectada a la
atmósfera y así nivelar la presión del agua de los obturadores en ambos lados, evitando sea
anulado el efecto de las mismas e impidiendo la entrada de los gases a las habitaciones.
La ventilación secundaria consta de:
Los ramales de ventilación que parten de la cercanía de los obturadores o trampas
hidráulicas.
Las bajadas de ventilación a las que pueden estar conectados uno o varios muebles
DIÁMETRO DEL DESAGÜE DEL
ACCESORIO
CM
3.2
3.8
5.0
7.5
10.0
PULGADAS
1 ¼
1½
2
3
4
DISTANCIA MÁXIMA DE LA CONEXIÓN DE
LA VENTILACIÓN AL CESPOL O TRAMPA
METROS
0.75
0.85
1.50
1.85
3.00
Se puede ventilar en grupo, en serie o batería, accesorios, accesorios do muebles o muebles
sanitarios en un mismo nivel, como es común encontrar conectados el fregadero con los muebles
del baño en construcciones de un solo piso o en pisos superiores de varios niveles, a condición de
que las descargas por nivel queden conectadas en forma individual con las bajadas de aguas
negras.
Es necesario hacer hincapié en la necesidad de que los sifones o trampas hidráulicas en los
muebles sanitarios, están diseñados en tal forma, que se pueda renovar todo su contenido en
cada operación de descarga, evitan quede en ellos agua que pueda descomponerse, dando origen
a malos olores, además deben tener un registro que permita un mayor grado de limpieza.
3. DOBLE VENTILACIÓN
Se le da el nombre de doble ventilación cuando se ventilan tanto los
muebles de la instalación sanitaria como las columnas de aguas negras.
PRUEBAS DE HERMETICIDAD
Las pruebas de hermeticidad se realizan en las instalaciones hidráulicas y sanitarias, para verificar si se
tienen o no fugas en las uniones roscadas, soldadas o a compresión, en retacadas, etc. Las pruebas de
hermeticidad en forma general se clasifican como sigue:
-
Prueba hidrostática
Prueba a tubo lleno
Prueba a columna llena
1. PRUEBA HIDROSTÁTICA.- esta se realiza en las tuberías de agua fría, caliente, retornos de agua
caliente, de vapor, de de condensados, etc., es decir, solamente en las instalaciones hidráulicas.
Se llevan a cabo, introduciendo agua fría a presión en las tuberías correspondientes con ayuda de
una bomba de mano o bomba de prueba, o bien por otras medio similares.
Cuando la prueba e realiza con ayuda de la bomba de prueba, en la tubería de descarga de dicha
bomba se acopla un manómetro cuya escala normalmente esta graduada en Kg. /cm 2, o en su
equivalente en libras/pulg2.
El valor de la presión a que debe realizarse la prueba hidrostática, depende del tipo de servicio,
características de las tuberías, conexiones, válvulas de control y válvulas de servicio instaladas,
además de otras condiciones de operaciones.
Las tuberías de agua fría, caliente y retorno de agua caliente, se prueban a presiones promedio de
7 a8 Kg. /cm2, presiones mayores ocasionan daños irreversibles a las cuerdas de las tuberías y a
las partes interiores de las válvulas.
Las tuberías para vapor y condensado, de pendiendo del tipo de material, presión de trabajo y a
que las válvulas son de mayor consistencia, pueden ser probadas a presiones promedio de 10 Kg.
/cm2.
Duración de la prueba hidrostática
Una vez que se ha introducido el agua dentro de las tuberías, inclusive alcanzado la presión
deseada, se deja un mínimo de 4:00 horas, para ver si las conexiones y sellos están en perfecto
estado y la instalación exenta de fallas.
2. PRUEBA DE TUBO LLENO.Esta prueba se realiza en los desagües horizontales, solamente
llenando de agua las tuberías correspondientes sin presurizarlas, el tiempo de la prueba,
principalmente a niveles superiores a la planta baja Fo.Fo. o PVC sanitaria, debe ser como máximo
de 4:00 horas por reglamento.
3. PRUEBA A COLUMNA LLENA.Esta se lleva acabo en columnas de ventilación, bajadas de
aguas negras y bajadas de aguas pluviales.
Se realiza a cada nivel, tomando como referencia el nivel máximo en el casquillo o codo de plomo
que recibe el desagüe de los W.C.
El tiempo de prueba esta sujeto a las mismas condiciones que la prueba a tubo lleno.
INSTALACIONES
CONTRA
INCENDIO
Las edificaciones de más de 25m de altura, o más de 250 ocupantes o más de 3000 m2, y además, las
bodegas, depósitos e industrias de cualquier magnitud, que manejen madera, pinturas, plásticos, algodón
y combustibles o explosivos de cualquier tipo, deben disponer, además de extintores, con una red de
hidrantes.
CLASIFICACIÓN DE INCENDIOS
Los incendios se clasifican, por la materia combustible que los produce, en:
1. CLASE "A”.
Incendio de materiales carbonosos. Esta clase de incendios se caracterizan
porque agrietan el material y se propaga de afuera hacia adentro. en materiales sólidos, tales
como papel, madera, textiles, cartón, lana, estopa, trapos, y en general, combustibles ordinarios.
Para combatir esta clase de incendios es de suma importancia el uso de grandes cantidades de
agua o de soluciones que la contengan en un gran porcentaje
2. CLASE "B”.
Incendio en aceites, grasas, pintura y líquidos inflamables e incendios
superficiales, en los cuales es esencial un efecto de recubrimiento para su extinción. Esta clase
de incendios se caracterizan por producirse en la superficie de los líquidos, por lo que para
combatirlos es esencial eliminar el oxígeno por medio de una acción sofocante o aislante, es
decir, las sustancias o agentes extintores deben aislar el combustible y el fuego del aire que es el
que tiene oxígeno. Para combatir estos incendios debe usarse extintores con polvo químico tipo
ABC, BC o bióxido de carbono
3. CLASE "C”.
Incendio en materiales y equipo eléctrico en los que el uso de un agente
extinguidor, no conductor de electricidad, es de primera importancia para su extinción.
4. CLASE “D”.
Esta clase de incendios tiene su origen en metales ligeros que al estar en ignición
desprenden su propio oxígeno; se pueden mencionar magnesio, sodio, potasio, aluminio, etc.
Para esta clase de incendios es difícil mencionar un solo tipo de agente extintor debido a la
diferencia estructural que existe en cada uno de ellos, por tal motivo, los agentes extintores que
se usan para combatir el fuego de un metal casi siempre no son útiles para combatir el fuego del
otro.
CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO
En ningún caso, la capacidad de almacenamiento para sistemas contra incendio debe ser menor de
20,000 litros. Esta capacidad se podrá obtener de las siguientes 2 maneras:
-
Por m2 construido.
El almacenamiento será en proporción a 5 litros por metro cuadrado
construido, siendo 350,000 litros el volumen máximo.
-
Por tipo de hidrante.
El volumen de agua debe ser el suficiente para abastecer a
2
hidrantes trabajando simultáneamente durante dos horas con el gasto de diseño, que para los
mismos, y según su tipo, se indicará más adelante.
MATERIALES Y EQUIPOS EMPLEADOS
Sustancias empleadas para la extinción del fuego
Ninguno de los principales agentes que se emplean actualmente para la extinción del fuego tiene acción
corrosiva importante en los materiales, a no ser que se encuentren en presencia de agua libre o de un
líquido.
1.- AGUA.
Tiene una gran acción enfriadora, se usa sola o mezclada con otros agentes
humectantes.
2.- AGENTES HALOGENADOS.
Los agentes halogenados son hidrocarburos en los que uno o
más átomos de hidrógeno han sido sustituidos por átomos de halógeno, lo cual no solamente les
confiere incombustibilidad, sino también propiedades extintoras.
3.- BIÓXIDO DE CARBONO.
Tiene acción sofocante pues desplaza el oxígeno de la
combustión. Es un gas inerte más pesado que el aire, no es conductor de la electricidad y es
totalmente seco, además es inodoro, incoloro e insípido
4.- POLVO QUÍMICO SECO NORMAL “BC”. Tiene acción sofocante, pues desplaza el aire de la
combustión mediante la nube que forma al salir del equipo contra incendio, produciendo gran
cantidad de bióxido de carbono al entrar en contacto con el fuego. Es un compuesto de
bicarbonato de sodio molido de 250 a 350 mallas y tratado con aditivos antihidroscópicos.
5.- POLVO QUÍMICO SECO DE POTASIO “BC”.
Este polvo se descompone más rápidamente
que el anterior, produciendo bióxido de carbono, por lo cuál tiene una acción sofocante. Es un
compuesto de bicarbonato de potasio molido de 250 a 350 mallas y tratado con aditivos
antihidroscópicos.
6.- POLVO QUÍMICO “ABC”.
Es un polvo de acción sofocante y enfriadora producida por los
efectos de descomposición ante la presencia del fuego. Es un compuesto de fosfato
monoamónico polivalente molido de 250 a 350 mallas, tratado con aditivos antihidroscópicos Y
componentes no especificados.
Equipos contra incendio
Los equipos contra incendio se clasifican en:
1. EQUIPOS PORTÁTILES. Se utilizan para combatir conatos de incendio o fuegos incipientes y
pueden trasladarse a mano o sobre ruedas. Su nombre esta determinado por el agente extintor
que utiliza
Para su uso se clasifican en dos tipos, tomando como punto de referencia la forma en que se
generan la energía para expulsar el agente extintor del aparato:
-
EQUIPOS PORTÁTILES TIPO 1.
Son aparatos cuyos cuerpos carecen de presión
continua, pero que están equipados con cartuchos a presión, la cual liberan sólo al momento
de dispararlos. Los normalmente usados son los siguientes :
Extintores de polvo químico seco. Estos extintores constan de dos cuerpos ambos metálicos.
El cuerpo mayor almacena el polvo, y el segundo es un cilindro con gas a presión, el cual
puede estar en el interior o en el exterior del extintor. El alcance del chorro de descarga de
polvo es de 5 a 10 metros, dependiendo del tamaño del extintor y de las condiciones
atmosféricas.
-
EQUIPOS PORTÁTILES TIPO 2.
presión, siendo los siguientes:
Son aparatos cuyos cuerpos están continuamente bajo
Extintores de polvo químico seco. Son llamados así porque el polvo se encuentra
normalmente bajo la presión del gas de expulsión almacenados ambos en el recipiente del
extintor. Este equipo cuenta además, con un manómetro que indica si el aparato tiene la
presión adecuada para su operación con válvula de descarga que se acciona al oprimir las
dos secciones. Están provistos de una manguera con su boquilla para dirigir el chorro de
descarga, así como de un seguro para evitar que se opere accidentalmente la válvula de
descarga.
La presión de operación es de 12 Kg/cm2 y el alcance del chorro de descarga varía entre 3 y
5metros. La aplicación de los extintores de polvo químico seco a base de bicarbonato de
sodio está limitada a los incendios de las clases "B y C".
La aplicación de los extintores de polvo químico seco a base de fosfatos y sulfatos de
amonio debe ser para los incendios clases "A", "B"; y C.
Extintores de agua a presión. Consisten en un recipiente que contiene agua y un gas a
presión, el que puede ser aire, nitrógeno o bióxido de carbono.
La presión de operación es entre 6 y 7 Kg/cm2 y el alcance del chorro de descarga varía de
8 a 12 metros, dependiendo de las condiciones atmosféricas.
Estos extintores se construyen solamente con capacidad aproximada de 10 litros. se aplican
en incendios clase "A" y la duración de la descarga es de cerca de 90 segundos.
Extintores con bióxido de carbono (CO2). Estos extintores son los únicos en donde tanto el
agente extintor como el agente de presión es el mismo. El bióxido de carbono es introducido
al aparato en forma líquida a una presión aproximada de 6I Kg/cm2 y es a esta presión la
que sirve para desalojar el gas del recipiente.
Para seguridad del usuario, el cuerpo del extintor, que es un cilindro de acero, debe ser
probado hidrostáticamente a una presión mínima de 130 Kg/cm2 y debe tener una válvula
de seguridad que descargue en el momento en que la presión interior ascienda a 2/3 de la
presión de la prueba hidrostática.
Como la presión del gas varía directamente con la temperatura, estos extintores no deben
colocarse en lugares de temperatura elevadas para evitar que pueda subir su presión
interior y se rompa el disco de la válvula de seguridad, dejando al extintor fuera de servicio.
Otra limitación en su uso es que el bióxido de carbono es solamente 1.5 veces mas pesado
que el aire. por lo que, al utilizarse al aire libre el viento desvía fácilmente el chorro de
descarga del foco del incendio. Su empleo más indicado en locales interiores y para
combatir incendios de las clases “B” y “C”. Su ventaja sobre los otros agentes extintores es
que no deja ningún residuo, además de ser incoloro, inodoro e insípido. Es el agente extintor
indicado para la protección de aparatos electrónicos, como computadoras.
Extintores con agentes halogenados (halón). Uno de los extintores con halón más usados es
el que contiene bromoclorodifluorometano, conocido como halón 121 1, el cual es un gas
licuado que se encuentra presurizado dentro del mismo cilindro.
Las propiedades extintoras de este tipo de sustancias son las de inhibir en forma excelente,
el proceso de la cornbustión debido a los radicales libres y su eficacia como sofocantes son
muy apropiados para fuegos de tipo eléctrico.
No son conductores de la electricidad, no afectan ni perjudican los delicados equipos de
precisión, el clorobrometano es inerte frente a los metales, los fluorocarbonatos no son
irritantes, explosivos o corrosivos; son estables e inertes, sin embargo, debe tenerse en
consideración que algunos de ellos son tóxicos y que casi todos, como desplazan al oxígeno,
provocan atmósferas asfixiantes en locales pequeños.
CLASIFICACIÓN DE RIESGOS PARA INCENDIO EN INMUEBLES
La base para determinar el riesgo de los locales, según su utilización, se determina de acuerdo con las
materias primas, productos subproductos que se almacenan o manejan en ellos, los cuales fueron
clasificados en alto, medio y bajo.
1. LOCALES DE RIESGO ALTO.
Los locales de riesgo alto son aquellos donde se manejan o
almacenan productos o subproductos, ya sean líquidos ó gaseosos con un punto de inflamación
igual o menor a 37.8°C (método de copa cerrada), sólidos altamente combustibles, pirofóricos o
explosivos, además de las sustancias que tengan la propiedad de acelerar la velocidad de reacción
química que genere calor o aquellas otras que, al combinarse, implique riesgo de incendio o
explosión como son, entre otros:
a. Área de alcoholes en almacenes.
b. Área de almacenamiento de reactivos químicos.
c. Área de almacenamiento de detergentes que reaccionen con otros productos.
d. Área de almacenamiento de pinturas.
En todas las áreas, locales y edificios de alto riesgo, por cada 200 m2 de superficie o fracción, se
debe instalar, como mínimo un extintor de la capacidad y tipo requerido para los riesgos
específicos, además de un equipo fijo.
2. LOCALES DE RIESGO MEDIO.
Los locales de riesgo medio son aquellos donde se manejan o
almacenan materias primas, productos o subproductos con puntos de inflamación menor de 9°C
(método de copa cerrada) y que no estén comprendidos dentro de los de riesgo alto, pudiéndose
mencionar, entre otros, los siguientes:
a. Talleres de conservación.
b. Laboratorios.
c. Subestaciones eléctricas.
d. Casas de máquinas
e. Almacenes no comprendidos en los de riesgo alto.
f. Auditorios y teatros.
g. Centros de información (computadoras), y conmutadores.
En este tipo de locales se debe usar extintores de gas balón, donde se justifique por la gran
cantidad de equipo, se utilizará un equipo de gas halón.
3
LOCALES DE RIESGO BAJO.
Los locales de riesgo bajo son aquellos en donde existen
productos con punto de inflamación de más de 93°C (método de copa cerrada). Se consideran
dentro de este riesgo todos los locales no comprendidos dentro de los de riesgo alto y medio.
Características en almacenes




Debe evitarse el paso de instalaciones hidráulicas sobre materiales almacenados que sean
susceptible de provocar siniestros al reaccionar con el agua.
Todos los almacenes deben contar con extintores, aún cuando existan otros sistemas de
protección.
En las áreas de productos volátiles inflamables, o ambos, se deben instalar los extintores a una
distancia no mayor de 10 metros entre ellos.
Las áreas de guarda de papel, trapo o ropa se protegen por medio de aspersores de agua de
acción automática.
SELECCIÓN DEL SISTEMA
Para seleccionar los sistemas y equipos de protección contra incendio se deben tomar en cuenta las
características del riesgo y el equipo disponible en el mercado.
Características de los riesgos que deben tomarse en cuenta
a. Grado de peligrosidad del riesgo a proteger.
b. Clase o clases de fuego que puede originar el contenido del riesgo.
c. Velocidad de propagación del fuego
d. Clase y tipo de equipos, maquinarias, instalaciones y contenido del riesgo a proteger.
e. Capacidad física y necesidades de entrenamiento del personal que labora dentro del riesgo.
Selección del sistema de equipos
Para determinar el grado de peligrosidad, la clase de incendio que pueda originarse y su velocidad de
propagación, es preciso estudiar cuidadosamente el proyecto arquitectónico así corno el programa de
distribución de equipo e instalaciones.
Si dentro del riesgo hay posibilidad de que por la ignición de los materiales contenidos se puedan producir
humos o vapores tóxicos, debe seleccionarse un equipo para extinción rápida.
En caso de que el equipo, maquinaria, instalaciones y contenidos sean de tal naturaleza que puedan ser
dañados por los agentes extintores. se deberá usar como agente extintor el bióxido de carbono.
Si el personal que labora habitualmente dentro del riesgo es de poca capacidad física, el equipo que se
seleccione debe ser de fácil manejo y de poca capacidad, para que sea de poco peso.
La selección del equipo a instalar será independiente de los equipos con que cuentan los bomberos de la
unidad, exceptuando las tomas siamesas.
1.
EXTINTORES
Criterios de localización:
a. Si el riesgo es bajo y va a estar protegido con hidrantes, se debe colocar un extintor por
cada 500 m2 o fracción.
b. Si el riesgo es medio y va a estar protegido con hidrantes, se debe colocar, un extintor
por cada 300 m2 o fracción.
c. Si el riesgo es bajo sin hidrantes, se debe colocar un extintor por cada 300 m2 o
fracción.
d. Si el riesgo es medio sin hidrantes, se debe colocar un extintor por cada 200 m2 o
fracción.
e. Debe colocarse a una distancia no mayor de 30m de separación entre uno y otro.
f. Debe colocarse a una distancia tal que una persona no tenga que caminar más de
15m para usarlo.
g. Debe colocarse a una altura no rnáxima de 1.60m el soporte del extintor,
h. Debe colocarse en sitios donde la temperatura no exceda de 50°C y no sea menor de
0°C.
i. Debe colocarse en sitios visibles, de fácil acceso, cerca de las puertas de entrada y
salida. o cerca de los trayectos normalmente recorrido.
j. Deben sujetarse de tal forma que se pueda descolgar fácilmente para ser usado.
k. Cuando se cuente con hidrantes en gabinetes, los extintores deben instalarse en los
gabinetes.
l. En los lugares que se instalen deben ser señalizados con un círculo de 0.60m a 1.00m
de diámetro o un rectángulo pintado de color rojo, quedando el extintor al centro del
mismo.
m. Debe existir un señalamiento que diga “Extintor” en la parte superior de cada uno de
estos y el tipo de fuego para el que pueden ser usados. independientemente de estos
criterios de localización, se debe consultar con las autoridades de la localidad para
conocer si existen otros requerimientos.
2.
SISTEMA DE PROTECCIÓN CON HIDRANTES.
Los sistemas de hidrantes son un
conjunto de equipos y accesorios fijos con gran capacidad de extinción, de los cuales debe
disponerse cuando hayan sido insuficientes los equipos portátiles, o extintores, para
combatir un conato de incendio. Consiste en el equipo de bombeo y la red de tuberías
necesarias para alimentar, con el gasto y la presión requerida, a los hidrantes de la unidad
que se pueda considerar en uso simultáneo.
Hidrante:
Se conoce con el nombre de hidrantes, a las salidas de descarga de una
red de tubería, equipos y accesorios fijos con gran capacidad de extinción contra incendio
alimentada con agua a presión desde una fuente de abastecimiento.
La presión se puede originar por medio de un tanque elevado o de un equipo de bombeo.
Las salidas de descarga deben estar conectadas a un conjunto de accesorios contra
incendio contenidos en un gabinete metálico.
- Clasificación
a. Hidrantes chicos: Se deben usar en riesgos que no necesiten grandes volúmenes de
agua para extinción de incendio, y en los que las personas que manejen las mangueras
puedan ser hombres y mujeres no capacitados para manejar mangueras de mayor
diámetro.
b. Hidrantes medianos: Se deben usar en los que se necesite mayores volúmenes de
agua de los requeridos para utilizar hidrantes chicos, y en los casos en los que el
personal (hombres solamente) no están lo suficientemente entrenados para usar
mangueras de mayor diámetro.
c. Hidrantes grandes: Se deben usar en los riesgos de características diferentes a los
anteriores, o sea, aquéllos en que se necesiten grandes cantidades de agua y en que
los hombres que vayan a usar las mangueras están debidamente entrenados y
capacitados para el empleo de este tipo de hidrantes.
Las características, de mangueras, tuberías y accesorios que componen la red de
hidrantes, deben ser conforme a la siguiente tabla:
Tabla No.4.1 Características de hidrantes
Riesgo bajo Riesgo
Riesgo alto
mediano
Válvula (diámetro)
50mm
50mm
64mm
Boquillas
11 a 13mm 14 a 7mm 25 a 8mm
Incendio clase "A"
Tipo chorro (diámetro
interior de descarga)
Tipo
niebla
Para
38mm
51mm
64mm
incendios clase "B" o "C"
Mangueras
38mm
51mm
64mm
Tubería:
51mm
64mm
75mm
Un hidrante
Dos hidrantes
64mm
75mm
100mm
Presión del agua:
Incendio clase "A"
1.8 Kg/cm2 2.1KG/cm2 2.1Kg/cm2
Incendio clase "B"
5.5 Kg/cm2 3.5Kg/cm2 3.5 g/cm2
140
Gasto de agua
240Lts/min 650 ts/min
Lts/min
Características
- Accesorios
a. Gabinete de protección contra incendio.
Se denomina gabinete de protección
contra incendio al conjunto formado por el gabinete metálico, la válvula angular de
seccionamiento, el portamanguera, la manguera con su chiflón y un exterior.
Debe ser fabricado con lámina de calibre No. 20, de una sola pieza, sin uniones en el
fondo, diseñado para sobreponer o empotrar en el muro, con una puerta con bisagra
de piano continua, manija tipo de tiro y pestillo de leva, con mirilla de vidrio
transparente en la parte superior y de 20 cm. de ancho como mínimo. Las dimensiones
de estos gabinetes serán: 83.2cm. de ancho, 88.3cm. de alto y 21.6 cm. de fondo.
En ambos casos habrán de tener una abertura circular en la parte de arriba del
costado, tanto en el lado izquierdo como en el lado derecho, para introducir el tubo de
alimentación. Debe tener un acabado con una mano de pintura anticorrosiva y el
marco del gabinete debe pintarse de color rojo para facilitar su localización en caso de
emergencia.
b. Válvula de seccionamiento.
La válvula de seccionamiento será de globo, del
tipo angular, diámetro de acuerdo a la Tabla 4.1 según el tipo de riesgo, construida de
bronce, con asiento intercambiable de neopreno y probada al doble de la presión de
trabajo del sistema, como mínimo. Debe ser colocada a una altura no mayor de 1.6 m
sobre el nivel de piso terminado.
C. Manguera.
La manguera debe ser de material 100% sintético con
recubrimiento interior de neopreno a prueba de ácidos, álcalis, gasolina, hongos, etc.
También debe ser a prueba de torceduras y con expansión longitudinal y sección
mínima de indicada de acuerdo a las tablas 4.1 y 4.2 y una longitud de 30 m. Esta
manguera debe plegarse sobre un soporte metálico dentro del gabinete.
Las especificaciones de estas mangueras son las siguientes:
Tabla No. 4.2 Características de mangueras.
Riesgo Riesgo
Riesgo
Clase de tejido Tubular
bajo
mediano alto
Tipo de tejido Sarga o lona
Material
del Fino contínuo,
tejido
de poliéster
Material
del Sintético
de
tubo interior
neopreno
Presión
de
14 Kg/cm2
trabajo
Presión
de
28 Kg/cm2
prueba
Presión
de
50 Kg/cm2
ruptura
Diámetro
38 mm 50 mm 64 mm
d. Soporte de la manguera. Debe ser giratorio, construido en lámina, para suspender la
manguera, a fin de facilitar el tendido de la misma y la operación del hidrante por una
sola persona, en caso de ser necesario.
Tipos de soporte:
• Soporte automático.
• De cuna fija.
• De cuna movible.
e. Colocación de las mangueras.
Las mangueras deben estar permanentemente
acopladas a los hidrantes, una por hidrante, salvo las que correspondan a hidrantes
colocados en la vía pública, que estarán colocados en un sitio adecuado y próximo al
hidrante, dentro del predio protegido.
Las mangueras que pertenezcan a hidrantes exteriores deben estar acomodadas en
casetas a prueba de intemperie, dotadas de un soporte para las mangueras y válvulas.
Las casetas deben estar cerradas con llave por medio de una chapa que se abra por
dentro sin necesidad de llave, introduciendo una mano por amplia ventana protegida
con vidrio, el cual debe romperse para abrir la puerta.
f. Chiflones.


Chiflón de chorro. Este chiflón es para incendios Clase "A”, arroja un chorro
sólido. Adecuados para lugares cuyos contenidos no se esparcen ni se dañan
por la fuerza del aire y del agua.
Chiflón tipo neblina. Estos chiflones pueden ajustarse desde chorro sólido
hasta neblina. Adecuados para usarse en sustancias a granel o fáciles de
disgregarse o dañarse con la fuerza del agua. facilitan además el rescate de
las personas al rodearlas con finos chorros de agua.Deben estar construidos
de bronce con rosca hembra en la entrada.
Distancias de chiflones con equipo eléctrico. Para chiflones de neblina, deben
mantenerse alejados de corrientes eléctricas a las distancias siguientes:
Tabla No 4.3 Distancia de chiflones con equipo eléctrico.
Distancia
Mínima
Tensión a Tierra (Volts)
(metros)
Hasta
7500
1.83
7500 Hasta15000
3.66
15000 Hasta
25000
5.18
25000 Hasta
37000
7.52
37000 Hasta
50000
9.75
50000 Hasta
73000
13.41
73000 Hasta
88000
15.85
88000 Hasta
110000
19.51
110000Hasta132000
23.47
132000Hasta154000
27.13
154000Hasta187000
32.31
187000Hasta220000
37.80
Los chiflones de otros tipos deben estar separados de corrientes eléctricas por las
siguientes distancias:
Hasta 6.4 mm 7.9 a 19 mm
20.6 a 32 mm
Hasta 115 volts 0.51 m
0.99 m
2.01 m
Hasta
400
0.76 m
3.00 m
5.00 m
volts
Hasta 3000 volts 2.01 m
3.00 m
9.60 m
Hasta 6000 volts 2.49 m
6.00 m
11.99 m
Hasta
12000
3.00 m
6.50 m
15.00 m
volts
Hasta
60000
4.50 m
11.99 m
22.00 m
volts
Hasta 150000
6.00 m
15.01 m
24.99 m
volts
- Localización de los hidrantes
Los hidrantes exteriores dentro del predio, deben estar colocados preferentemente a una
distancia de cinco metros de las paredes de los edificios más próximos a los cuales
protegen.
Los hidrantes chicos y medianos deben ser colocados de tal manera que el chiflón de su
manguera pueda llegar hasta 6 metros de cualquier punto del área que protege, y
descargar así su chorro en el incendio, cuando se trate de un incendio clase "A”, y hasta
tres metros cuando el incendio sea clase “B” o “C”
Los hidrantes interiores deben estar en lugares visibles y de fácil acceso. Debiéndose
tener un hidrante cerca de las escaleras y de las puertas de salida del edificio. El volante
de la válvula angular no debe estar a más de 1.60m sobre el nivel del piso terminado.
Al iniciar el proyecto de distribución, se empezará por colocar los primeros hidrantes cerca
de puertas de acceso y cerca de los cubos de escaleras en caso de existir éstos.
En caso de que la superficie del piso requiera más de un hidrante, se deben ubicar en
pasillos o zonas de fácil acceso, separados entre si, a fin de garantizar la protección del
área total que interese, distancias no mayores que el doble de la longitud de sus
mangueras. En estas condiciones, se recomienda que para facilitar el desarrollo del
proyecto, se delimite el área que puede ser protegida por cada gabinete mediante un
círculo con centro en el mismo, de radio igual a la longitud de la manguera
correspondiente.
- Gasto por hidrante.
Se considera lo establecido en la tabla 4.1.
a. Hidrantes en uso simultáneo. El número de hidrantes que se consideren en uso
simultáneo se basa en el área construida de acuerdo con lo siguiente:
Tabla No. 4.4 Hidrantes en uso simultáneo.
Area construida ( m2 )
2500 - 5000
5000 - 7500
Más de 7500
Hidrantes en uso simultáneo
2
3
4
b. Diámetros de las tuberías de distribución. Las tuberías de distribución serán de
acuerdo al número de hidrantes que abastezcan. De acuerdo al tabla 4.5.
Tabla No. 4.5 Diámetro de tuberías de distribución.
Número de hidrantes
Diámetro de la tubería ( mm )
1
50 mm
2
64 mm
3
75 mm
4
75 mm Hasta 100 m de longitud
100 mm en longitudes mayores a 100
4
m
Nota: Las tuberías que alimenten a las tomas siamesas serán del diámetro mayor
de la red.
3.
TOMAS SIAMESAS.
Cuando por alguna causa llega a ser insuficiente el volumen de agua de reserva para
protección contra incendio, o cuando el equipo de bombeo instalado en el interior del
edificio queda imposibilitado para funcionar, es indispensable tener una conexión a través
de la cual pueda bombear agua el Cuerpo Público de Bomberos, esto es, una toma
siamesa.
Todos los riesgos protegidos con sistema de hidrantes o rociadores deben contar con
tomas siamesas. Se deben colocar tomas siamesas cuando menos de 64 mm de
diámetro, con válvulas de no retorno, de 7.5 cuerdas por cada 25 mm, cople movible y
tapón macho. Las tomas siamesas se pondrán en el exterior de los edificios, y para su
localización se seguirán los siguientes criterios.
-
Localización de toma siamesa.
a. Se debe poner una toma siamesa por cada 90 metros, o fracción, de muro exterior que
vea a cada calle o espacio público.
b. Cuando se tengan construcciones que den a dos calles paralelas o espacios públicos,
se debe poner una toma siamesa por cada 90 metros o fracción del muro exterior en
cada una de esas calles paralelas.
c. Cuando la construcción esté en una esquina y la longitud total de muros exteriores no
exceda de 90 metros, basta con poner una sola toma siamesa, siempre y cuando ésta
se coloque a no más de 4.50 metros de la esquina y sobre el muro más largo.
d. Cuando la construcción vea a tres calles, se debe poner una toma siamesa por cada
90 metros o tracción de muro exterior que vea a esas calles, siempre y cuando se
ponga una toma siamesa en cada calle paralela, y la separación entre tomas no
exceda de los 90 metros.
e. Cuando la construcción abarca una manzana y da a cuatro calles, se debe poner una
toma siamesa por calle; sin embargo, se puede poner una sola toma en una esquina
localizada sobre la calle más larga y a menos de 4.5 m. de la esquina, y las otras tomas
no quedarán separadas más de 90 metros entre si.
f. Cuando la construcción abarca una manzana y da a cuatro calles, se debe poner una
toma siamesa por calle; sin embargo, se puede poner una sola toma en una esquina
localizada sobre la calle más larga y a menos de 4.5 m. de la esquina, y las otras tomas
no quedarán separadas más de 90 metros entre si.
-
4.
Capacidad de almacenamiento
Se debe contar con un almacenamiento de
agua, exclusivo para protección contra incendio, en proporción de 5 litros por metro
cuadrado construido. La capacidad mínima para este efecto será de 20000 litros y la
máxima de 100000 litros.
SISTEMA DE PROTECCIÓN CON ROCIADORES DE AGUA.
Este sistema consiste, básicamente, en una red de tuberías colocadas inmediatamente
abajo del techo, expuestas o cubiertas por falso plafón, alimentada a presión y en la que
se instalan, a intervalos regulares, una serie de rociadores diseñados para abrirse por la
acción de la temperatura circundante. Al abrirse el rociador produce una descarga de
agua en forma de rocío, muy abundante, sobre el material que produce el calor.
- Tipos de sistema.
a. Sistema húmedo.
En este tipo de sistema toda la tubería se mantiene llena de
agua a presión y se usa normalmente, en localidades en donde la temperatura del aire
nunca llena a ser tan baja que pueda congelar el agua de la tubería.
b. Sistema seco.
En estos sistemas la tubería se mantiene llena de aire
comprimido hasta una válvula de retención especial, cuya función es dejar pasar el
agua en el momento en que baje la presión del aire dentro de la tubería al abrirse
cualquier rociador del sistema por efecto del calor. Este tipo de sistemas se utiliza en
aquellos lugares en donde por el clima frío puede congelarse el agua de la de la
tubería, y debe tenerse cuidado especial en proteger de la congelación a la válvula de
retención especial.
-
Tipos de rociadores
Se tomó en cuenta la posición de la instalación del
rociador para clasificarlos en cuatro tipos.
a.
b.
c.
d.
Ascendente. El deflector se encuentra en la parte superior de la tubería.
Descendente. El deflector está abajo de la tubería
De techo. Con el deflector abajo del falso plafónd que cubre la tubería.
De pared. El deflector está diseñado para emitir el rocío hacia el lado contrario a la
pared más cercana a su colocación.
- Red de distribución de agua a los rociadores
a. Configuración geométrica de la red y localización de rociadores.
Para el trazo
de la configuración geométrica de la red se deben tomar en cuenta las
recomendaciones siguientes:

En zonas de riesgo la máxima distancia permisible entre los ramales y los
rociadores de cada ramal será de 4.5 metros.
- En zonas de riesgo medio, la máxima distancia permisible entre los ramales y
entre los rociadores de cada ramal será de 4.5 metros, excepto en zonas de
estibas altas, en que la separación máxima entre los ramales y entre los
rociadores de cada ramal será de 3.6 metros.
- En zona de riesgo alto, la máxima distancia permisible entre los ramales y entre
los rociadores de cada ramal será de 3.6 metros.

Área de protección por rociadores.
- En zonas de riesgo bajo el área de protección por rociador no debe exceder de
15 metros cuadrados.
- En zonas de riesgo medio el área de protección por rociador no debe exceder de
12 metros cuadrados, excepto en áreas de estibas altas, en las que el área de
protección por rociador no debe exceder de 9 metros cuadrados.
- En zonas de riesgo alto el área de protección por rociador no debe exceder de 8
metros cuadrados.
- Cargas mínimas y máximas de trabajo de los rociadores.
a. La carga mínima de trabajo. En la base del rociador debe ser de 7.0 metros de
columna de agua.
b. La carga máxima de trabajo. En la base del rociador debe ser de 35.0 metros de
columna de agua.
- Diámetro mínimo. El diámetro mínimo en cualquier tramo de la red será de 25 mm.
- Densidad de precipitación.
Son los lts/seg/m2 que con cierto grado de uniformidad
se deben aplicar sobre el área por proteger. Las densidades que se deben considerar de
acuerdo con el tipo de riesgo y del área por proteger, deben ser de acuerdo a lo
especificado por el fabricante.
- Gastos por rociador. Depende del tipo, marca, diámetro del orificio y presión (o carga)
neta disponible en la base del rociador
a. Gasto mínimo teórico.
Por rociador que se debe considerar es igual a la
densidad multiplicada por el área de protección del rociador.
b. Gasto efectivo.
Es el del rociador seleccionado para que con la carga neta
disponible, le proporcione un gasto igual o ligeramente mayor que el gasto mínimo
teórico. Los gastos aproximados de acuerdo con su diámetro de orificio y de la carga
neta disponible, deben ser de acuerdo a lo especificado por el fabricante.
- Cálculos de la red.
Para el cálculo de la red deben hacerse las consideraciones
indicadas a continuación:
a. El área de diseño será la hidráulicamente la más desfavorable y deben incluirse todos
sus rociadores.
b. Cuando no sea obvio que esa área considerada sea la más desfavorable en cuanto a
gasto y carga, se deben analizar otras zonas.
c. Cada rociador en el área de diseño debe descargar con un gasto por lo menos igual al
gasto mínimo.
d. Los diámetros de los diferentes tramos se seleccionan, considerando que el gasto de
cada uno de los rociadores en el área de diseño debe ser razonablemente el mismo,
por lo que las pérdidas de presión deben ser mismas en el área.
e. El diámetro mínimo debe ser de 25 mm.
f. En caso de que se tengan hidrantes y rociadores conectados a una misma red, se debe
tomar en cuenta los que se supongan en uso simultáneo, tanto rociadores como
hidrantes.
- Almacenamiento de agua requerido.
El volumen requerido de almacenamiento de
agua, de acuerdo con el número de rociadores se indica en la tabla 4.6.
Tabla No. 4.6 Almacenamiento de agua para sistema contra incendios a base de
rociadores.
No.
No.
No.
Litros
Litros
Litros
Rociadores
Rociadores
Rociadores
1
1514 45
29389 150
52480
2
3028 50
31040 160
54206
3
4542 55
32584 170
55887
4
6057 60
34068 180
57537
5
7571 65
35400 190
58960
6
9085 70
36657 200
60262
7
10599 75
37853 220
62685
8
12113 80
38989 240
64956
9
13627 85
40079 260
67076
10
15141 90
41184 280
69044
15
18018 95
42244 300
70710
20
20441 100
43304 320
72224
25
22409 110
45212 340
73587
30
24226 120
47089 360
74647
35
25982 130
48922 380
75404
40
27709 140
50723 400
75707
5.
SISTEMAS DE BIÓXIDO DE CARBONO.
- Uso y limitaciones.
Estos sistemas se utilizan para extinguir fuegos en
riesgos o equipos específicos, así como en aquellos lugares en los que es esencial o
deseable utilizar un medio extinguidor no conductor de electricidad, donde la limpieza de
otro medio extinguidor presente problemas, o donde su instalación sea más económica
que la de otro tipo de sistema.
a. Todas las áreas o partes de un riesgo que pueda incendiar o pueda ser incendiada
deben protegerse.
b. Algunos de los más importantes tipos de riesgo y equipos que pueden protegerse
satisfactoriamente con los sistemas de bióxido de carbono son:





Materiales inflamables líquidos o gaseosos.
Riesgos eléctricos tales como; transformadores, interruptores en aceite,
generadores eléctricos, interruptores de circuitos eléctricos y equipos rotatorios.
Motores que utilicen gasolina y otros combustibles inflamables.
Combustibles ordinarios como papel, madera y textiles.
Riesgos sólidos
c. El bióxido de carbono no debe usarse para extinguir fuegos de los siguientes
materiales:



Sustancias químicas que contengan su propio contenido de oxígeno, como es el
nitrato de celulosa.
En metales con los que pueda reaccionar, como el sodio, potasio, magnesio,
titanio y zirconio.
Metales híbridos
- Tipos de sistemas
carbono pueden ser:
Por la forma de aplicarlos al riesgo, los sistemas de bióxido de
a. Sistemas de inundación total. Consisten en un abastecimiento fijo de bióxido de
carbono normalmente conectado a tuberías fijas con chiflones que descargan bióxido
de carbono en un espacio cerrado o en un espacio que circunda el riesgo.
b. Sistemas de aplicación local. Consisten en un abastecimiento fijo de bióxido de
carbono normalmente conectado a tuberías fijas con chiflones dirigidos para descargar
el bióxido de carbono directamente al material incendiado.
c. Sistemas de líneas de mangueras de mano. Consisten de un abastecimiento fijo de
bióxido de carbono que alimenta a mangueras manuales.
d. Sistemas de tuberías con abastecimiento móvil. Consisten de un abastecimiento móvil
de bióxido de carbono capaz de ser trasladado rápidamente al lugar requerido y
conectarse a un sistema de tuberías fijas que alimenta a chiflones y a mangueras, o a
ambos que pueden ser usados ya sea para inundación total o para aplicación
localizada.
- Requerimientos de seguridad
En cualquier sistema propuesto de uso de
bióxido de carbono en donde exista la posibilidad de que personas queden atrapadas o
entren en atmósferas que se hicieron peligrosas por la cantidad de bióxido de carbono
descargada en ellas, se deben prever medidas adecuadas de seguridad para asegurar
una rápida evacuación y para evitar la entrada a tales atmósferas, así como disponer de
medios para un rápido rescate de personal que pudiera quedar atrapado, ya que la dilució
del oxígeno en el aire por las altas concentraciones de bióxido de carbono para extinguir el
fuego, pueden crear atmósferas impropias para mantener la vida.
SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN.
Tuberías.
Las tuberías deben resistir sin deformación las temperaturas esperadas. Las tuberías de fierro y acero
deben estar de preferencia, galvanizadas por dentro y por fuera. La tubería de fierro negro puede usarse en
atmósferas no corrosivas. Materiales o recubrimientos especiales resistentes a la corrosión pueden
requerirse en atmósferas muy corrosivas. Debido a las bajas temperaturas que se tienen durante la
descarga las tuberías y conexiones que se usen deben tener características apropiadas para uso en bajas
temperaturas.
En sistemas de alimentación a alta presión, la tubería y conexiones deben tener una presión de ruptura
mínima de 352 Kg/cm2. En el caso de tuberías de acero, las de cédula 40 deben usarse hasta 19 mm de
diámetro, y la cédula 80 deber usarse para diámetros de 25 mmm o mayores. Se pueden usar conexiones
roscadas extrareforzadas hasta 50 mm de diámetro y las de 64 mm o mayores deben ser conexiones de
acero forjado.
En sistemas de alimentación a baja presión, la tubería y conexiones deben tener una ruptura mínima de
127 Kg/cm2. En el caso de tubería dé acero se recomienda que para tuberías bajo presión contínua se use
cédula 80 con conexiones de acero forjado. La tubería entre la válvula maestra y las válvulas selectoras
debe ser cédula 80 usando conexiones roscadas de hierro maleable, para una presión de trabajo de 21.1
Kglcm2 (300 lbs/pulg2), o bién tubería y conexiones de acero soldable cédula 40. Los tramos de tubería
que descarguen libremente a la atmósfera pueden ser de cédula 40 con conexiones roscadas
extrarreforzadas de hierro maleable.
Accesorios.
1.-
VÁLVULAS DE ALIVIO DE PRESIÓN.
En los sistemas en donde por la localización de
las válvulas de seccionarniento se tengan tramos de tubería que estén "cerrados", debe
equiparse con dispositivos de alivio de presión, o las válvulas de seccionamiento deben
estar diseñadas para evitar que se quede atrapado bióxido de carbono líquido. Los
dispositivos de alivio de presión deben operar en 169 y 211 Kg/crn2 en los sistemas
alimentados a alta presión y a 31.6 Kg/cm2 en los sistemas alimentados a baja presión.
Los dispositivos de alivio de presión deben localizarse de tal forma que la descarga de
C02 no dañe al personal.
VÁLVULAS
Todas las válvulas deben ser las indicadas para el uso propuesto especialmente en lo que respecta a su
capacidad de flujo de operación. Deben usarse solamente para las temperaturas y otras condiciones para
las que fueron aprobadas.
-
Las válvulas usadas en los sistemas con almacenamiento a alta presión y que están bajo presión
constante deben tener una presión de ruptura de 422 Kg/cm2 ,en tanto que las que no están bajo
presión constante deben tener una presión mínima de ruptura de 352 Kg/cm2.
-
Las válvulas usadas en sistemas que usen almacenamiento a baja presión deben resistir una
presión de prueba hidrostática de 126.6Kg/cm2 sin deformación permanente.
-
En el cálculo de la longitud equivalente de las válvulas de cilindro se debe considerar el tubo del
sifón, la válvula, la presión de descarga y el conector flexible.
Chiflones de descarga.
-
Los chiflones de descarga deben ser los indicados para el uso propuesto y deben estar aprobados
para sus características de descarga.
Los chiflones consisten de un orificio en conjunción con alguna corneta, pantalla o deflector.
Los chiflones de descarga deben tener la resistencia adecuada para las presiones de trabajo
esperadas, resistir daños mecánicos normales y resistir sin deformación las probables
temperaturas.
Los orificios de descarga deben estar construidos de metal resistente a la corrosión.
Los chiflones de descarga que se usen en sistemas de aplicación local deben conectarse y
sujetarse de manera que no se desajusten fácilmente.
AIRE
ACONDICIONADO
El Acondicionamiento de Aire es el proceso de tratamiento de aire que controla, en una vivienda o local, la
temperatura, la humedad, el movimiento y la limpieza del aire. Si se controla sólo la temperatura máxima,
se habla de acondicionamiento de verano o refrigeración. Cuando se controla únicamente la temperatura
mínima, se trata de acondicionamiento de invierno o calefacción
REQUISITOS Y CONSIDERACIONES DE DISEÑO
Criterios para Definir los Sistemas.
Cuando por razones del uso de los locales, ubicación, tamaño u orientación de los inmuebles, y que no se
permita el paso libre del aire (ventilación cruzada) ; se deben presentar para su aprobación por escrito de
la DGOC las propuestas del o los sistemas para acondicionamiento de aire o ventilación mecánica.
Los inmuebles ubicados en localidades de altitudes menores a 1000 metros sobre el nivel del mar y
cuando las temperaturas de diseño exterior sean iguales o mayores a las indicadas en la tabla No. 2.1, se
resolverán con cualquiera de los sistemas de acondicionamiento de aire mencionados, previa autorización
de la DGOC.
Tabla 2.1 Locales y Sistemas por Utilizar
LOCAL
Director
Subdirector
Jefe de Área
Jefe de Departamento
Becarios
Salas de Juntas
Cubículos de Investigación
Área Secretarial con Sala de Espera
Cafetería
Sanitarios Interiores
Cocinas
Auditorios
SISTEMA
Altitudes de 1000
m.s.n.m. y mayores
Ventilación
Mecánica
Ventilación
Mecánica
Ventilación
Mecánica
Ventilación
Mecánica
Ventilación
Mecánica
Ventilación
Mecánica
Ventilación
Mecánica
Ventilación
Mecánica
Enfriamiento
Evaporativo
Ventilación
Mecánica
Ventilación
Mecánica
Enfriamiento
Evaporativo
SISTEMA
Temperaturas de
diseño exteriores de
32°C y mayores.
Aire Acondicionado
Aire Acondicionado
Aire Acondicionado
Aire Acondicionado
Aire Acondicionado
Aire Acondicionado
Aire Acondicionado
Aire Acondicionado
Aire Acondicionado
Ventilación
Mecánica
Ventilación
Mecánica
Aire Acondicionado
Si se desea acondicionar un edificio con áreas donde se requiera control de temperatura individual se
debe acondicionar con unidades tipo fan-coil sin gabinete para instalar en plafón, estas unidades deben
ser en capacidades de 200 a 400 pcm ; hasta 1200 pcm con una enfriadora de agua mini chillers con
condensador enfriado por aire o enfriado por agua, podrán ser en capacidades desde 5 T.R. hasta 45 T.R.
Si hay espacio y se requiere manejar volúmenes de aire mayores de 1200 pcm, con caídas de presión
hasta 1” de c.a. se deben utilizar unidades manejadoras ligeras para instalar en plafón en capacidades
hasta 5000 pcm, podrán instalarse con serpentín de calefacción.
Condiciones de Diseño Interior
Para locales donde únicamente se deban mantener condiciones de diseño interior para confort durante el
verano, se debe observar lo siguiente:
TEMPERATURA DE
DISEÑO EXTERIOR
(Bulbo Seco)
TEMPERATURA DE
DISEÑO INTERIOR
(Bulbo Seco)
HUMEDAD
RELATIVA INTERIOR
(%)
30° C
23° C +/-2° C
50 % +/- 5 %
32° C
35° C
23° C +/-2° C
25° C +/-2° C
50 % +/- 5 %
50 % +/- 5 %
En cuanto a las condiciones de diseño interior durante el invierno, y cuando se requiera acondicionar
locales muy específicos, se deben mantener las siguientes condiciones:
-
Temperatura de bulbo seco: 21° C +/- 2° C
Humedad relativa: 45 % +/- 5 %.
Condiciones de Diseño Exterior
Las condiciones de diseño exterior para una gran parte de las principales ciudades de los Estados de la
República Mexicana, se deben utilizar (para los cálculos de las cargas térmicas de los sistemas de
acondicionamiento de aire), las que indica la AMERIC o la DGOC.
SISTEMAS DE CONDUCCIÓN DE AIRE
Clasificación de Ductos
El aire cuando se transporta en un ducto, tiene que soportar dos cargas en su estructura, una la impuesta
por la presión y otra por la velocidad. La primera es conocida como “Presión estática” y es la que a través
de las paredes del ducto, normalmente tiene mayor efecto. La impuesta por la velocidad produce
turbulencias ejerciendo una carga pulsante y variable en las paredes del ducto y es conocida como
“Presión de velocidad”.
Sistemas de ductos
En general se pueden clasificar los sistemas de conducción de aire, atendiendo a su presión y velocidad,
como se muestra en las siguientes tablas:
Tabla No. 3.1 Ductos de Baja Presión y/o Velocidad
Clase de
Presión
Velocidad
Presión
Ducto
Estática
(m/seg)
Positiva o
12.70 o
Baja Presión 50.8 mm
Negativa
Menor
Positiva o
12.70 o
Baja Presión 25.4 mm
Negativa
Menor
Positiva o
10.16 o
Baja Presión 12.7 mm
Negativa
Menor
Tabla No. 3.2 Ductos de Alta Presión y/o Velocidad
Clase de
Presión
Velocidad
Presión
Ducto
Estática
(m/seg)
10.16 o
Alta Presión 254 mm
Positiva
Mayor
Media
10.16 o
152 mm
Positiva
Presión
Mayor
Media
10.16 o
101 mm
Positiva
Presión
Mayor
Media
Positiva o
20.32 o
76 mm
Presión
Negativa
Menor
Para conseguir el control de las condiciones ambientales de diseño interiores, utilizando cualquiera de
estos ductos, se podrán diseñar los siguientes sistemas:
1. VOLUMEN CONSTANTE
Es el sistema que mantiene el volumen de aire constante para
que permanezcan las condiciones de diseño, operando el equipo de manejo de aire a plena
capacidad todo el tiempo. El control de temperatura se logra mediante el termostato de cuarto el
cual envía una señal automática, para que no siga circulando el fluido enfriado a través del
evaporador o serpentín de enfriamiento.
Este sistema es el más comúnmente usado, es sencillo de diseñar, instalar y operar; Su costo
inicial es bajo, de operación silenciosa y cuando la localización del equipo de manejo de aire, es
accesible, facilita su mantenimiento.
El cálculo del sistema de ductos debe realizarse por cualquiera de los siguientes métodos: de
reducción de velocidad, fricción constante ó de recuperación estática.
Los equipos de manejo de aire deben ser del tipo Unizona, Multizona, Ventilador-Serpentín ó
combinación de Unizona y Caja de desvío con ventilador.
Se debe tomar en cuenta que, el costo de operación de este sistema, es normalmente alto, ya que
el ventilador siempre está funcionando a su plena capacidad.
2. VOLUMEN VARIABLE
Es el sistema que varía el volumen de aire manejado para que
permanezcan las condiciones de diseño interiores. El equipo de manejo de aire opera a
capacidades variables y el control automático de temperatura se logra mediante el termostato de
cuarto, el cual envía su señal para que el equipo de manejo de aire disminuya o incremente el
volumen de suministro, según se requiera.
Este sistema ofrece ventajas que lo hace recomendable para aplicación en zonas interiores que
sólo requieren enfriamiento y zonas perimetrales que requieren tanto calefacción como
enfriamiento. Sus principales ventajas son:
-
Control individual por local o zonas.
Equipo de Enfriamiento de Agua Helada y/o Expansión Directa.
Suministro de aire de reposición a través del equipo de manejo de aire.
Los sistemas de ductos pueden ser diseñados con alta ó baja velocidad, calculados con el método de
recuperación estática, lo cual permite obtener la misma presión en cada terminal, además de ser un
sistema autobalanceado, ayudando a mantener el sistema estable.
DISEÑO DE DUCTOS.
Cuando se utiliza el sistema de alta velocidad, se deben emplear ventiladores de la clase II, debido al
incremento en la presión estática. Se debe tener mucho cuidado al diseñar los ductos, requiriendo una
particular atención en la selección y localización de los codos, curvas y cambios de sección para evitar
excesivas caídas de presión y posibles problemas de generación de ruidos.
Debido a que las cantidades de aire varían de acuerdo a la carga, la presión en los mismos, también varia,
siendo necesario que éstos sean sellados en todas sus juntas, para prevenir fugas ó infiltraciones de aire.
Las rejillas y difusores, deben ser seleccionados cuidadosamente, de modo que no se generen ruidos
cuando trabajan a su máxima capacidad y que funcionen eficientemente cuando manejan el flujo mínimo.
Los difusores deben ser de 4, 3, 2 vías, dependiendo la distribución de aire que se necesite, deben estar
en armonía con los elementos de decoración de los locales.
El ventilador debe seleccionarse cerca del punto de máxima eficiencia y el motor debe tener la capacidad
para permitir que el ventilador maneje un 20 % de aire extra sin sobrecargas. Esto evita que el motor se
sobrecargue al arrancar el sistema en las mañanas. El motor debe ser de alta eficiencia.
Los materiales empleados en la construcción de los ductos, dependiendo del sistema que se haya
seleccionado: Aire Acondicionado, Enfriamiento Evaporativo (Aire Lavado), Ventilación Mecánica, (Inyección
y/ó Extracción); son:
-
lámina galvanizada
lámina de aluminio
lámina de acero inoxidable
spiroducto,
ducto metálico flexible,
ducto flexible de fibra de vidrio ó ducto de fibra de vidrio rígida.
La sección de los ductos debe ser de sección rectangular ó circular.
En cualquiera de los sistemas que se emplee, al diseñar las redes de ductos, los recorridos de los mismos,
no deben exceder los 50 m. desde el equipo de manejo hasta el último difusor o rejilla de inyección, con
objeto de que las caídas de presión en los mismos, no sean excesivas.
La relación ancho-peralte de ducto no debe exceder de 5:1
Todos los ductos, deben ser fijados perfectamente por un soporte en la losa o en el muro
Calibres de Lámina para la Construcción de Ductos.
Como una guía para la adecuada manufactura y cuantificación de ductos utilizados en los sistemas de
acondicionamiento de aire, y de acuerdo a los parámetros indicados en el inciso 3.4.1 de esta norma, se
incluyen las siguientes tablas de calibres recomendados para ductos rectangulares y redondos:
Tabla 3.4 Ductos Rectangulares
Lado mayor del Lamina galvanizada Lamina de aluminio
ducto cm
Espesor mm
Espesor mm
hasta 30
0.559
0.508
de 31 a 76
0.071
0.635
de 71 a 152
0.0863
0.812
de 153 a 180
1.016
1.016
Tabla 3.5 Ductos Circulares
Lamina galvanizada
Lamina de
Espesor mm.
aluminio
Espesor mm
hasta 20
0.071
0.635
de 23 a 61
0.863
0.712
de 64 a 91
1.016
1.016
de 94 a 122
1.016
1.016
Diámetro del
ducto cm
Ductos no Metálicos
Como su nombre lo indica, estos ductos deben ser fabricados con materiales no metálicos como son la
fibra de vidrio, poliestireno expandido, PVC, asbesto cemento, etc., pero en la UNAM, se deben utilizar
solamente en casos muy especiales, y bajo la aprobación de la, DGOC; por lo que en esta norma
únicamente de hace referencia a las normas internacionales, las cuales se deben consultar y aplicar para
el diseño de este tipo de ductos.
Ductos Flexibles
Son los ductos utilizados para conectar accesorios o equipos terminales tales como cajas de mezcla, cajas
de volumen variable, unidades de inducción, difusores y rejillas lineales, etc, a los ramales principales:
1. ALAMBRE REFORZADO.Alambre reforzado en espiral y cubierto con tela de vinil, el
interior una tela del mismo material debidamente sellado y remata con collares metálicos los
cuales se unen con los diferentes dispositivos a los cuales se una por medio de grapas. Estos
ductos son los más flexibles.
2. DOBLE BANDA DE LÁMINA GALVANIZADA
Recubiertos con tela de vinilo reforzada,
debidamente sellada, se rematan también con collares metálicos los cuales se unen a los
diferentes dispositivos, por medio de tornillos. Estos ductos son menos flexibles que los de
alambre reforzado.
3. METAL FLEXIBLE
Menos flexible que los anteriores, se usa únicamente en instalaciones
con ductos de baja presión o velocidad. No es muy recomendable por no ser lo suficientemente
hermético y puede presentar fugas de aire.
4. DUCTOS FLEXIBLES CON AISLAMIENTO TÉRMICO Y BARRERA DE VAPOR INTEGRADA DE FÁBRICA.
Su utilización es donde se requieran niveles de ruido muy bajos. Para su correcta instalación
deben seguirse fielmente las instrucciones del fabricante lo cual amerita también una supervisión
minuciosa durante el proceso de instalación, por lo cual su uso es muy restringido.
SISTEMAS DE CONDUCCIÓN DE FLUIDOS HIDRÁULICOS Y DE REFRIGERACIÓN.
Como parte primordial de un Sistema de Acondicionamiento de Aire, se debe poner atención en el diseño
de los circuitos que conducen los fluidos integrantes del sistema, por lo que el proyectista de esta
especialidad debe tener la debida coordinación con el Arquitecto responsable del proyecto así como con
los proyectistas de otras especialidades, desde la etapa del anteproyecto, para solicitar oportunamente los
espacios necesarios para la ubicación de sus equipos, trayectoria de los circuitos de fluidos, vigilando y
solicitando que esos lugares que se le asignen, sean los más convenientes para que se pueda acceder
fácilmente a los equipos durante su instalación, operación y mantenimiento, explicando las necesidades
para su conexión, ventilación, iluminación, aislamiento, soportes, protección contra la intemperie, daños
mecánicos y maniobras.
Los circuitos que transportan fluidos, (conductos o tuberías), deben ajustarse estrictamente para su
diseño, a los lineamientos que se indican en esta norma, incluyendo a los materiales necesarios, válvulas ,
conexiones, e instrumentos de medición que los integran.
Es conveniente subrayar que los sistemas de Acondicionamiento de Aire que mayormente se utilizan son:
Agua Helada o Refrigerada
Cuando el sistema lleva Unidad Generadora de Agua y este tiene Condensador Enfriado por Agua, requiere
de dos circuitos:
-
Un circuito que transporte y distribuya el Agua Helada que demande la Carga Térmica del Edificio.
Otro circuito que transporte el Agua de Condensación para proporcionar el gasto necesario y
eliminar el calor rechazado por el Refrigerante en el Condensador de la Unidad Generadora de
Agua, y la Torre de Enfriamiento.
Cuando la Unidad Generadora de Agua utiliza Condensador Enfriado por Aire, entonces únicamente se
requiere el circuito de agua helada.
Expansión Directa
Los sistemas de expansión directa como se mencionó anteriormente pueden ser con equipos
autocontenidos, paquetes o de ventana, mismos que no requieren la instalación de ningún circuito de
refrigeración porque de fábrica vienen todos los elementos en un gabinete y con la carga de refrigerante
necesaria.
Cuando el equipo seleccionado es del tipo dividido, la Unidad Manejadora de Aire contiene en su sección
correspondiente el o los serpentines de enfriamiento, los cuales se tienen que interconectar con su
Unidad(es) Condensadora(s), normalmente enfriada por aire- complementaria(s), por medio del o los
circuitos de tuberías de refrigeración, mismos que deberán ser diseñados con los lineamientos que se
incluyen en esta norma.
Sistemas de Conducción de Fluidos Hidráulicos.
Velocidades recomendadas en tuberías.
La siguiente tabla indica las velocidades del agua recomendadas según la sección del circuito a que
correspondan:
Tabla: Velocidades Recomendadas en el Agua
Servicio
Rango de Velocidades
Descarga de Bombas
2.43
3.65
Succión de Bombas
1.22
2.13
Línea de Drenaje
1.22
2.13
Cabezales
1.22
4.57
Columnas
0.91
3.04
Servicios Generales
1.52
3.04
Agua de Reposición
.091
2.13
Complementariamente a lo anterior, los circuitos de agua se deben diseñar previo análisis técnicoeconómico para determinar la mejor selección del diámetro de las tuberías contra la potencia necesaria en
el motor o motores de las bombas seleccionadas. La pérdida por fricción máxima permisible es de 3.04
Mts por cada 30.478 Mts (10 pies por cada 100 pies) de longitud equivalente de tubería en sistemas
grandes. Aunque conviene mencionar que en diámetros y gastos menores a 100 mm., el incremento o
disminución de los diámetros impactan en pequeña proporción en el costo inicial de la instalación mientras
que diámetros mayores de 100 mm. si es conveniente analizar las pérdidas por fricción contra la potencia
requerida para mover los gastos que demande el sistema.
Determinación de la Carga Total del Sistema.
Una vez que se tenga trazada la trayectoria de tuberías e indicados los diámetros de los diferentes tramos
del circuito o circuitos, el diseñador debe determinar la carga total del sistema, y para lo cual es
conveniente seguir los siguientes pasos:
-
-
Medir a escala cada uno de los tramos rectos del circuito que se considere o más largo o que
presente la mayor pérdida por fricción del sistema.
Indicar la pérdida por fricción equivalente en cada tramo referente a las válvulas y conexiones
contenidas en el mismo.
Indicar la longitud equivalente de tramo recto de tubería a cada uno de las válvulas y conexiones.
Considerar la caída de presión en el equipo tanto evaporador o condensador de acuerdo a los
datos proporcionados por el fabricante, así como la del Serpentín más alejado o el que presente la
caída mayor en el circuito. en este punto es conveniente mencionar que el proyectista debe
verificar mediante varias tentativas cuál es el circuito que presente la mayor caída de presión.
Efectuar la suma de todos los incisos anteriores.
Factor de Diversidad.
En el diseño de un circuito de agua se debe considerar también la orientación de las áreas a las que sirve
la Unidad de Manejo de Aire, para poder aplicar adecuadamente el o los factores de diversidad con el
objeto de disminuir los caudales y diámetros de las tuberías. Para efectuar lo anterior es conveniente
considerar lo siguiente:
-
El flujo del agua que requieren las Unidades de Manejo de Aire debe controlarse automáticamente
para compensar las variaciones de carga.
El factor de diversidad se puede aplicar únicamente a aquellos circuitos que alimenten zonas con
más de una orientación.
SELECCIÓN DE BOMBAS
Una vez que se hayan definido y calculado trayectorias, gastos, diámetros y carga total del sistema de
acuerdo a los pasos mencionados, se tienen los parámetros necesarios para efectuar la selección más
conveniente de la o las bombas.
Existen varios criterios para hacerlo, dependiendo de cuantas bombas se vayan a instalar y si se
conectarán en paralelo o en serie, sin embargo como criterio general, dependiendo de la capacidad total
del sistema, es usual instalar 3 Unidades de bombeo en paralelo de las cuales 2 operan normalmente y
una queda como reserva, pero conectadas de tal manera que se puedan ciclar de acuerdo al programa o
rutina de operación del sistema.
Es importante señalar que en los sistemas nuevos no se debe considerar ningún factor de seguridad en la
carga total de los mismos debido a que los equipos, tuberías válvulas y conexiones están limpias y
presentan una resistencia menor al paso del agua que la indicada en las tablas correspondientes y en caso
de aplicarse este factor, cuando entren en operación el sistema, se manejará un gasto mayor del
calculado, requiriéndose mayor potencia en los motores de las bombas, llegándose el caso de que se
protejan térmicamente suspendiendo el servicio.
Es normativo vigilar que el fabricante haga la selección en el lado izquierdo de la curva de operación de la
bomba. En esta curva de operación, deben estar indicados el modelo de la bomba, diámetros de la Succión
y de la Descarga, Diámetro y modelo del Impulsor, Eficiencia y Potencia requerida. Esta curva debe
incluirse obligatoriamente en la Memoria de Cálculo.
Al diseñar el sistema, se deben considerar los siguientes criterios en la conexión de las bombas:
-
Que la tubería de succión sea lo más corta y directa posible. Aumentar la dimensión de la
tubería de succión por lo menos un diámetro del de la conexión de succión de la bomba.
Que a la succión no se le formen bolsas de aire, para lo cual se deben instalar reducciones
excéntricas.
Instalar siempre los codos en la succión verticalmente y nunca horizontales.
Indicar las válvulas, conexiones e instrumentos de medición necesarios en la succión y
descarga de las bombas para controlar el gasto, potencia de acuerdo a la demanda y carga
del sistema.
CONTROLES DE TEMPERATURA Y HUMEDAD
Como complemento importante de los sistemas de acondicionamieto de aire, se debe diseñar un sistema
de control automático de temperatura y humedad, con el objeto de garantizar que se logren las
condiciones ambientales interiores de acuerdo al proyecto correspondiente.
Un control automático se utiliza dondequiera que una condición variable se desee controlar. Dicha
condición puede existir en un sólido, liquido ó un gas y puede ser presión temperatura, humedad ó el gasto
ó volumen de un fluido. El control automático de una variable está ligado a un sistema que maneja a una
segunda variable. La segunda variable, llamada variable manipulada produce un cambio en la variable
controlada. Un sistema de control automático se puede aplicar desde una simple regulación de una
temperatura, hasta el control preciso de un proceso ó el manejo de un sistema inteligente.
Funciones de los Elementos de un Sistema de Control Automático
Función
Mide los cambios en una ó más
variables controladas.
Transforma los cambios en fuerza ó
energía que pueda ser usada por el
elemento final de control.
Transmite la fuerza ó energía del
punto de transformación al punto de
la acción correctiva.
Ejecutada por
Sensor del control.
Mecanismo del control,
controlador.
Elementos de un circuito
del control: alambrado en
eléctrico, tubería en
neumático, varillas en
meecánico.
Usa la fuerza ó energía para
posicionar al elemento final del
Adecuador: motor, válvula.
control y efectúa un cambio correctivo
en la condición contro lada.
Detecta el cumplimiento del cambio
Elemento sensor del control.
correctivo.
Mecanismo controlador,
Manda terminar el cambio correctivo
actuador o elemento
para prevenir la sobre-corrección.
controlador.
Para la integración de las funciones anteriores se requiere de un número considerable de elementos que
formen un sistema de control automático. Dependiendo de la complejidad, el tamaño del mismo y de la
clase de energía que sea más adecuada para solucionar el problema de control, determinará el tipo de
equipo que sea seleccionado. Los tipos más comunes para el control automático son los hidráulicos, los
eléctricos, los electrónicos, los neumáticos ó una combinación de ellos, pudiendo ser a su vez de acción de
dos posiciones (on-off), de acción flotante ó de acción proporcional.
Elementos que Integran un Sistema de Control
1. Termostato de cuarto. Modulante ó de uno ó varios pasos, para calefacción y/ó refrigeración.
2. Termostato de cuarto con selector de velocidades. Normalmente utilizados en unidades
ventilador-serpentín.
3. Termostato de bulbo remoto. De uno ó dos potenciómetros.
4. Humidistato. De cuarto ó de ducto.
5. Sensores:
-
De temperatura. De cuarto ó de ducto.
De humedad. De cuarto ó de ducto.
De presión. Sencilla ó diferencial.
De Presencia
De entalpia. Utilizados normalmente en economizadores.
6. Controladores
- De temperatura. De dos ó más posiciones ó modulantes.
- De humedad.
- De punto de rocío.
7. Motores modulantes. Con ó sin resorte para regreso.
8. Actuadores. Para compuertas ó para válvulas.
9. Compuertas. Para aire, contra incendio.
10. Válvulas. Solenoides, de tres vías, de dos vías, para refrigerantes, para agua y para vapor.
11. Interruptores. Auxiliares, de flujo para aire y para agua.
12. Potenciometros auxiliares.
13. Humidificadores. De vapor y de agua.
Sistemas Automatizados de Edificios con Control Digital o “Inteligentes”.
El uso eficiente y el ahorro de energía en los equipos y sistemas electromecánicos utilizados en la UNAM,
son de observación obligatoria, y las tecnologías de punta por medio de los “Sistemas automatizados de
edificios con control digital”, ayudan a lograr lo anterior. Por esta razón se presentan en este artículo las
funciones que pueden integrarse a estos sistemas automatizados de edificios con control digital.
Es importante señalar que estos sistemas se deben diseñar de tal manera que su protocolo o lenguaje sea
abierto, o sea, debe poder comunicarse o intercomunicarse con la mayor cantidad de marcas digitalizadas
que existen en el mercado.
Es conveniente mencionar que a la fecha no existen normas oficiales que fijen criterios definidos en cuanto
a alcance de equipos y/o sistemas que se deban integrar, pues esto depende de cada inmueble, inversión,
amortización, financiamiento, ubicación, materiales constructivos, institución, procesos a realizarse,
ocupación, horario, etc., por lo que en esta norma, se presentan únicamente las funciones que pueden
desarrollarse mediante estos sistemas.
Funciones Principales:
1. Arranque y paro de los equipos de acuerdo con un horario preestablecido, pudiendo ser
modificado según las condiciones exteriores e interiores.
2. Llevar registro de las personas que acceden al sistema y las operaciones que ejecutan.
3. Llevar un registro de todas las emergencias ó alarmas que se presentan.
4. Llevar un registro de paros y arranques y del tiempo de operación.
5. Puede tomar decisiones para proteger a los equipos que estén trabajando fuera de los
parámetros predeterminados.
6. Puede permitir el alumbrado y el acondicionamiento de aire a los locales que trabajan
fuera de su horario normal, registrando dichos movimientos.
7. Puede invertir el ciclo de funcionamiento de los equipos centrales para permitir un trabajo
parejo de los mismos ó para efectos de mantenimiento.
8. Permite el acceso en forma remota mediante una línea telefónica común y un módem.
9. La computadora debe elaborar gráficas del comportamiento del sistema.
10. Los puntos de ajuste y programas deben ser modificados desde la computadora central ó
en forma remota a través del módem.
11. Debe llevar un registro del consumo de energéticos y su tendencia y generar un reporte
de los mismos.
12. Debe incorporársele sensores de movimiento ó de presencia para modificar las
condiciones de la temperatura y alumbrado en determinados locales ó para registrar las
rondas de vigilancia.
13. Debe aumentar los puntos de ajuste y programarse para una demanda menor en periodos
de alto costo de energía.
14. Debe monitorear la presión del sistema contra incendio y mandar una alarma por baja
presión.
15. En caso de incendio debe indicar el punto donde se generó la alarma y si es confirmada
puede parar el equipo de manejo de aire y presurizar las escaleras de emergencia.
16. Debe verificar el nivel de las cisternas y accionar una alarma en caso de bajo nivel.
17. Debe programar la clorinación del agua.
18. Debe monitorear a las bombas del cárcamo y en nivel alto generar una alarma.
19. Debe ser integrado con un circuito cerrado de televisión y vigilar los accesos ó puntos
estratégicos, así como registrar los accesos y salidas del personal al inmueble.