Unidad Temática N 2 c - Ingeniería Civil
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Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL Facultad Regional Buenos Aires. DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL CÁTEDRA INSTALACIONES SANITARIAS Y GAS PROFESOR TITULAR: Ing Carlos Alberto Talarico JEFE TRABAJOS PRACTICOS Ing Horacio C Mazzei AYUDANTES: Ing. Irene Pagni; Ing Diego M Talarico UNIDAD TEMATICA Nº2 Tanques de Acumulación de agua , detalles constructivos ,normas sobre su ubicación , detalles de colector , ruptores de vacío. Calculo del puente de empalme .Capacidad de tanques de bombeo y reserva .Diseño de la cañería de impulsión, equipos de bombeo, distintos tipos de juntas elásticas, y válvulas de retención. Altura mínima y máxima sobre artefactos.Solucion para edificios de gran altura Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei TANQUES DE ACUMULACIÓN DE AGUA Los Tanques que conforman la reserva total diaria de agua potable deberán estar constituidos por materiales que no alteren la calidad del agua almacenada.Los más usuales son el, plástico reforzado con fibra de vidrio, acero inoxidable, hormigón, y hormigón armado.- TANQUE DE ACERO INOXIDABLE TANQUE PLASTICO C/FIBRA DE VIDRIO Se debe prever en el caso de tanques de bajo peso propio, alguna forma de anclaje , con el fin de evitar su caída o voladura por efectos de fuertes vientos.Los Tanques construidos en hormigón, y hormigón armado son utilizados normalmente en volúmenes de importancia.Es conveniente que para capacidades de tanques de reserva o de bombeo mayores de 4000 litros proyectarlos en dos compartimientos, con el fin de permitir con estos recintos independientes, la posibilidad de reparación y mantenimiento con un mínimo o escasa afectación del servicio.- (ver figura 25 ). Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei Describiremos como esta constituido el tanque de la figura, pues consideramos que es el mas completo .- TANQUE DE RESERVA CON CAPACIDAD MAYOR DE 4000 LITROS (FIGURA 25) Cada compartimiento está unido entre sí por el colector o puente de empalme La salida de cada uno de estos compartimientos esta constituida por una conexión especial, que debe quedar insertada en el hormigón, para evitar luego la rotura de la losa de fondo, cada una de estas conexiones, pueden o no formar parte del colector, queremos decir con esto que el colector y la conexión pueden constituir una pieza única que se instala antes de el hormigonado del tanque .Caso contrario el colector se une posteriormente a cada una de las conexiones del tanque ya sea por soldadura o por roscado dependiendo del material con el cual se construye el colector.El interior del tanque debe estar terminado con revoque sanitario perfectamente alisado . Sobre la losa de fondo se construye un contrapiso que tiene la siguiente característica en el encuentro de la paredes laterales con la losa de fondo se construye un chanfle a 45° y luego a partir de este punto y hacia la salida debe tener una pendiente mínima de 1:10.- Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei Para el acceso al tanque con el fin de realizar tareas de mantenimiento y limpieza se dispone en cada compartimiento de una tapa de acceso con cierre hermético de 50 x 50 cm .conformados por un marco y tapa de hierro abulonada , con su correspondiente junta de goma .Estas tapas tienen la característica de que se abren hacia el interior del tanque, aprovechando la presión de agua para garantizar su cierre.Si el tanque es llenado mediante equipos de bombeo se dispone que el limite superior de estas tapas este ubicado en el tercio inferior de la altura de agua del tanque con el fin de que a ese nivel se proceda a regular el flotante automático que envía la señal al tablero para el encendido de los equipos de bombeo.Con esta premisa se estima que las tapas siempre quedarán sumergidas , con una presión de agua mínima que asegure la estanqueidad . Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei Los marcos de las tapas de acceso al tanque deben ser instaladas antes del hormigonado del tanque , siendo estas otros de los insertos que deben dejarse previsto.- En la losa superior se debe instalar una tapa de inspección de 0,25 x 0,25 m, que luego debe ser precintada con el fin de impedir su apertura.Esta tapa de inspección permite la reparación de los flotantes mecánico en casos de tanques de reserva sin impulsión, o automático en caso de existir equipos de bombeo. La ubicación del flotante automático debe ser en el recinto opuesto al de la llegada de agua.El motivo fundamental es evitar que cuando el nivel de agua se halla en el mínimo y se produce el arranque de los equipos de bombeo, la caída de agua desde la cañería de entrada al tanque produce un efecto de oleaje que a su vez hace oscilar la varilla del flotante automático pudiendo inducir arranques y paradas falsos de los equipos de bombeo con enorme riesgo de perjudicar los motores eléctricos.- El tanque deberá contar con una ventilación adecuada, para mantener el interior de este a presión atmosférica .Para ello se instalará una cañería en forma de bastón de diámetro 25 mm. El extremo del bastón que se encuentra en el exterior deberá llevar una malla fina de bronce con el fin de evitar la entrada de cualquier elemento extraño al interior del tanque M = Mínimo 0.30 m Cuando el tanque recibe una alimentación directa de agua, debe instalarse un flotante mecánico como el de la figura, con Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei el objeto de regular la altura máxima del pelo de agua dentro del tanque. Cuando la alimentación de agua potable se efectúa por alimentación a Tanque de bombeo e indirecta a tanque de reserva, se deben colocar los siguientes flotantes: a) En el tanque de bombeo: -Un flotante automático para regular la entrada de agua corriente al mismo -Un flotante eléctrico con tope inferior, es decir, si el tanque de bombeo no posee el nivel de agua suficiente, no permite que las bombas entren en funcionamiento. b) En el tanque de reserva: -Un flotante eléctrico que comanda el encendido y apagado del equipo de bombas para su llenado. Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires TANQUE DE RESERVA Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei Se denomina tanque de reserva al volumen de agua que se acumula en la parte mas alta del edificio, de este elemento a través de un puente de empalme , o colector se derivan las bajadas de agua que a su vez llevan la alimentación a los recintos sanitarios de las distintas plantas del edificio. Este tanque deberá cumplir con todos requerimientos indicados en el apartado anterior. De acuerdo a como se produce su llenado contará con un sistema de cierre de entrada de agua adecuado, por ejemplo si está alimentado en forma directa contará con un flotante mecánico únicamente y su volumen coincidirá con la Reserva Total Diaria. Si en cambio la alimentación se realiza por medio de un equipo de bombas que utilizando una cañería de subida o impulsión aportan el caudal necesario para el llenado del tanque deberá contar como un elemento que corte el aporte de flujo en forma automática o inicie el llenado de la misma manera. Los equipos de bombeo citados están conectados a través de la cañería de aspiración con el tanque de bombeo. En este sistema explicado la reserva total diaria debe estar dada por la suma de los volúmenes del tanque de reserva y de bombeo Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei TANQUE DE RESERVA FLOTANTE ELECTRICO TAPA DE INSP. 0.25 x 0.25 RUPTORES DE VACIO VENTILACION DE TANQUE CAÑO DIAM 0.025 MFBr INGRESO DE AGUA NIVEL DE SERVICIO SANITARIO FONDO IDEAL DE TANQUE TAPA LATERAL CIERRE HERMÉTICA LLP LLP V.L V.L 6 LLP 1 2 3 4 5 6 CORTE COLECTOR O PUENTE DE EMPALME CORTE TA PA D E IN SP . 0.25 x 0.25 V EN TILA C IO N D E TA N Q U E C A Ñ O D IAM 0.025 M FBr V .L V .L R U PTO R ES D E VAC IO P A SA R E LA M ETA LIC A ES C A LER A P LAN TA B AR AN D A D E P ASA R E LA COLECTOR O PUENTE DE EMPALME Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei Del tanque de reserva, por interme dio de su colector , se dispond rán las bajadas hacia los distintos grupos sanitari os o artefactos en la forma más directa posible, tratando de evitar los grandes recorridos y colocando tantas bajadas como sea necesario, teniendo presente que cuanto mayor independencia de los circuitos de distribución habrá un mejor funcionamiento El diámetro de los colectores y el puente de empalme tienen relación directa con la cantidad y diámetro de las bajadas, para lo cual habrá que tener en cuenta las secciones de las mismas. Por lo tanto, la sección del colector y puente de empalme para tres o más bajadas será igual a la suma de la sección de la bajada mayor más la semisuma de las secciones de las bajadas restantes, para dos bajadas la sección del colector es igual a la suma de las secciones. La sección de las bajadas se elegirá comparando la teórica con la adoptada y se tomará la menor de las dos. El colector que sale de cada sector del tanque llevará una llave esclusa a modo de válvula de limpieza y el puente de empalme también tendrá dos llaves esclusas llamadas 'de sectorización', que son para cerrar cada una el paso de agua correspondiente a su sector del tanque cuando se proceda el vaciado y limpieza. Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei Las bajadas que nacen del colector-puente y en forma de columna alimentan los distintos servicios sanitarios, también tendrán llaves esclusas para permitir el cierre de cada una en caso de ser necesario para cualquier reparación. TANQUE DE BOMBEO Para el caso de edificios de de importancia por su superficie o altura, y en función a la presión de la red externa de abastecimiento de agua potable puede ser necesario optar por la alimentación Indirecta a tanque de reserva. Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei Para lo cual nos vemos en la obligación de colocar un tanque acumulador en los niveles inferiores del edificio del cual por medio de equipos de bombeo eléctricos automáticos se impulsa el agua hacia el tanque de reserva El tanque acumulador inferior es denominado técnicamente como “Tanque de Bombeo” y debe cumplir con todas las exigencias constructivas ya citadas para el tanque de reserva. Debe instalarse el la entrada del suministro un flotante mecánico para regular la entrada de agua desde la conexión de la red exterior, además de contar con un flotante automático con aviso de nivel inferior, es decir si el pelo de agua en el tanque de bombeo no supera cierto nivel mínimo, las bombas elevadoras de agua no entran en funcionamiento aunque el flotante del tanque de reserva lo requiera. Este dispositivo tiene la finalidad de proteger los equipos de bombeo CAPACIDAD DEL TANQUE DE RESERVA Y TANQUE DE BOMBEO Los tanques de Reserva y de Bobeo pueden distribuirse la reserva total diaria según las siguientes relaciones de Volúmenes 1/3; 2/3; 1/5; siempre complementado la suma de las dos reservas para llegar a la unidad CAÑERÍA DE SUBIDA DE AGUA Figura 24 La cañería que conduce el agua al tanque de reserva responde a la siguiente premisa. Existe un equipo de bombeo con su correspondiente cañería de impulsión que debe ser dimensionada por medio de cálculo hidráulico por medio de la aplicación del método de longitud equivalente, el cual nos permitirá calcular diámetro de la cañería de impulsión. la altura manométrica de la bomba impulsora y la verificación de las velocidades máximas y mínimas del agua cuando circula por esta cañería. Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei Una vez obtenidos estos datos, más el ya conocido caudal a impulsar nos permite elegir el equipo de bombeo mas conveniente. Para el cálculo de la longitud equivalente podemos utilizar la tabla que a continuación se detalla. Se deberá tener en cuenta que la velocidad máxima de diseño no podrá ser mayor a 2 m/seg. y la velocidad mínima se aconseja supere 0.8 m/seg. TABLA DE LONGITUDES EQUIVALENTES CODO A 45º CODO A 90º CODO A 90º, CURVA ABIERTA O SUAVE CODO A 90º EN ESCUADRA REDUCCION LLAVE DE PASO VALVULA SUELTA AMORTIGUADOR DE VIBRACION TE A 90 VALVULA DE PASO TOTAL VALVULA GLOBO VALVULA DE RETENSION CONTADOR DE AGUA 15 d 26 a 32 d 20 d 60 d 100 d 500 d 100 d 60 d 7d 300 d 500 d 600 d El tipo de bombas utilizado para la impulsión de agua potable al Tanque de reserva elevado son del tipo centrífuga y de estas existen os tipos: a)Tipo Cuerpo Partido b)Tipo Monoblock Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei BOMBA CENTRÍFUGA MONOBLOCK BOMBA CENTRÍFUGA CUERPO PARTIDO La cañería de impulsión esta compuesta por la cañería propiamente dicha que se aconseja posea 2 ramas, como la de la figura 24, que proveen de sendas bombas, de Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei manera tal de tener una bomba en servicio y otra en reserva. Cada rama poseerá una válvula de retención (que evitará que la columna líquida influya sobre el equipo de bombas y evita que el agua impulsada por una bomba se introduzca en la rama de la otra) y un amortiguador de vibración( para evitar que se propaguen las vibraciones a lo largo de toda la cañería de impulsión produciendo ruidos en lugares indeseados del edificio) El material de esta cañería puede ser cualquiera de los aprobados para la circulación de agua potable a excepción de cañería de plomo. AMORTIGUADOR DE VIBRACION AMORTIGUADOR DE VIBRACIÓN VÁLVULA DE RETENCIÓN VERTICAL Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei PRESIONES DE AGUA EN ARTEFACTOS Para lograr un correcto suministro de agua, se deben respetar presiones máximas y presiones mínimas sobre los artefactos. Estas presiones las logramos con alturas máximas y mínimas desde el fondo de los tanques de reserva hasta los distintos artefactos sanitarios. ALTURA MINIMAS SOBRE ARTEFACTOS ALTURA MÁXIMA SOBRE ARTEFACTOS La altura máxima sobre artefactos es de 45 metros En edificios de gran altura en los que se supere el valor mencionado se dispondrán de tanques de reserva intermedios. Existen 3 casos Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei El 1ro es cuando los Tanques intermedios se alimentarán por bombeo desde el tanque inferior El segundo caso se produce cuando el tanque intermedio actúa como reserva de un nivel y como bombeo del nivel superior Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio Universidad Tecnológica Nacional Regional Buenos Aires Profesor Titular Ing Carlos A Talarico Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei caso Nº 3 Es instalar un tanque intermedio ruptor de presión alimentado desde el tanque de Reserva mas elevado con un volumen igual a 1/5 del exigible y no menor de 2000 litros. Ventajas e Inconvenientes Caso 1 Ventajas: La sala de máquinas esta en un solo nivel y facilita las operaciones de mantenimiento. Desventajas: Tenemos el equipo de bombeo hacia el nivel mas alto con una gran presión de trabajo Ventajas e Inconvenientes Caso 2 Ventajas: Equipos de Bombeo actúan con presiones normales de trabajo Desventajas: tareas de mantenimiento más complicadas al tener varias salas de máquinas El tanque intermedio tendrá un volumen apreciable Ventajas e Inconvenientes Caso 3 Ventajas: Tener un solo equipo de bombeo y una única sala de máquinas, que facilita las tareas de mantenimiento Tener un tanque intermedio de pequeño volumen, lo que facilita su un tanque ubicación en el proyecto Desventajas: Tener un equipo de bombeo con una alta presión de trabajo
