instalaciones sanitarias

INTRODUCCION
En la construcción de las edificaciones, uno de los aspectos más importantes es el
diseño de la red de instalaciones sanitarias, debido a que debe satisfacer las
necesidades básicas del ser humano, como son el agua potable para la preparación
de alimentos, el aseo personal y la limpieza del hogar, etc.
El presente trabajo tiene como objetivo aplicar y poner en práctica todo lo aprendido
durante las 5 sesiones de clases.
Las instalaciones sanitarias estudiadas en este caso, son para
una
vivienda
unifamiliar, las cuales deben cumplir las exigencias de habitabilidad,
funcionabilidad, durabilidad y economía en toda la vivienda.
1. MEMORIA DESCRIPTIVA:
1.1. GENERALIDADES
El presente proyecto considera el diseño de las Instalaciones Sanitarias para una Edificación
destinada a una Vivienda, el cual consta de 3 plantas, construidos en un área de 120 m²;
los cuales serán construidos a base de las especificaciones técnicas de la norma IS.010
Instalaciones Sanitarias para Edificaciones.
1.2. OBJETIVO
El presente trabajo tiene como objetivo dar una descripción completa de las instalaciones
sanitarias: agua fría, agua caliente, desagüe y ventilación en el cual se plasmará todo lo
aprendido durante las semanas de clases, también calcularemos la dotación.
1.3. UBICACIÓN:
La vivienda unifamiliar se encuentra ubicada en la Urb El Retablo 286 Comas.
1.4. ALCANCE DEL PROYECTO
El proyecto consiste en disponer de agua potable (fría) a la Vivienda que está compuesta
por dos pisos con un total de 4 dormitorios. Cabe recalcar que esta obra se desarrollara
sobre un área de terreno de 120 m². Para llevar a cabo las instalaciones sanitarias se hizo
el diseño de un sistema indirecto, el cual dispondrá de conexión de agua fría.
El desarrollo del presente documento consta de los siguientes documentos:

Memoria Descriptiva, el cual está conformado por la documentación técnica sobre
las redes de agua fría.

Memoria de Cálculo, en el que se desarrollara el dimensionamiento de tuberías,
dotaciones y los metrados correspondientes.

Los planos de detalles (Isométrico), en el cual se realizará las distintas distribuciones
de las tuberías de agua.
1.5. CRITERIO DE DISEÑO:
Descripción del proyecto:
La edificación cuenta con:
Primera planta:
 una tienda
 comedor
 sala
 cocina
 1 baño
 Terraza
Segunda planta:
 3 dormitorios (pareja de esposos y 2 hijos)
 2 baños
 Sala de estar
Tercera planta:
 2 dormitorios
 2 baños
 Sala de estar
1.6. DESCRIPCIÓN DE REDES DE AGUA FRÍA
En consideración a las características arquitectónicas se ha considerado un sistema de
abastecimiento para la totalidad de los servicios higiénicos; de esta manera se tiene:
 Alimentación independiente, para una alimentación de 1” de diámetro, con válvula
de corte general; alimentando a la cisterna proyectada para la edificación y un
tanque elevado situado a 8.9 m sobre el nivel del techo.
 La Cisterna tiene una capacidad de 2.00 m3, de la cual por dotación se ha calculado
que se requiere un volumen de 2.00 m3 como mínimo para uso doméstico. La
cisterna se abastece de red de agua de Sedapal.
 El Equipo de Bombeo compuesto por una electrobomba monofásica a 220 V, con
una potencia de 0.5 HP de funcionamiento alterna, con capacidad de elevar el agua
a una altura dinámica de 20.00 m. como máximo, con un caudal de 0.75 L/s. La
tubería de succión será de 1” de diámetro, con válvula de pie, mientras que la
impulsión se realiza mediante una tubería de 1” de diámetro.
 Se ha proyectado un Tanque Elevado de 1.0 m3 de capacidad, con alimentación
mediante la tubería de impulsión que viene de la Cisterna de 1” de diámetro, con
control de nivel para la capacidad máxima y los niveles de arranque y parada del
equipo de bombeo.
 Sistema de distribución mediante alimentadores de agua fría que bajaran por las
paredes, de diámetro 1”, los alimentadores abastecen a todos los servicios de la
edificación.
1.7. TUBERÍAS Y ACCESORIOS PARA LAS INSTALACIONES:
En general se deberá tener en consideración lo siguiente para la selección de los
materiales a instalarse:

Las conexiones de agua fría serán realizadas con tuberías de PVC.

las tuberías y accesorios de instalación a empotrarse en piso, paredes serán de
PVC.

Las tuberías y accesorios deberán ser fabricados según la norma ISO-4422.

La instalación de las tuberías irá por canales hechos en el muro o por canaletas
que serán colocadas externamente para su mayor facilidad al momento de
realizar una reparación.

Las válvulas irán instaladas a las tuberías entre dos uniones universales.
1.8. SISTEMA DE VENTILACION
El sistema de ventilación se ha diseñado de tal forma que se obtenga una máxima eficiencia
en todos los aparatos que requieran ser ventilados, a fin de evitar la ruptura de sellos de
agua, alzas de presión y la presencia de malos olores.
Las tuberías para el sistema de ventilación de PVC- SAL de 2” y 2”; en el extremo superior
llevará un sombrerete protegido con una malla metálica o
PVC para evitar el ingreso de partículas o insectos nocivos.
MEMORIA DE CÁLCULO DE SANITARIAS
INSTALACIONES REDES DE AGUA
1. Calculo de Dotación
La dotación de agua para la edificación sé ha previsto de acuerdo al RNE (Reglamento
Nacional de Edificaciones), norma IS-010 de la forma siguiente:
 Agua fría.
Para vivienda unifamiliar según IS-010 2.2ª
Área total del lote en m2
Hasta 200
201 a 300
301 a 400
401 a 500
501 a 600
601 a 700
701 a 800
801 a 900
901 a 1000
1001 a 1200
1201 a 1400
1401 a 1700
1701 a 2000
2001 a 2500
2501 a 3000
Dotación L/d
1500
1700
1900
2100
2200
2300
2400
2500
2600
2800
3000
3400
3800
4500
5000
Mayores de 3000
5000 más 100 L/d por cada 100 m2
de superficie adicional
Dimensiones del lote
Ancho: 6,00 m
Largo: 20,00 m
Área = 6,00 x 20,00 = 120, 00 m²

Según la tabla de dotaciones la cantidad de agua necesaria para la vivienda es de
1500 litros de agua por día.
Tipo de habitación
lt/hab/dia
Residencial
300
Popular
200
Ya que en la edificación existen 8 personas por obtenemos lo siguiente:
Luego:
D.D= 8 personas x 300 lt/hab/día = 2400 lt/día.
Donde:
D.D: Dotación diaria
Una vez obtenido el valor del consumo diario, se calcula lo siguiente:
Vol. Cisterna (Vc)
:
Vol. Tanque elevado (Vte)
3/4 x 2400 = 1800 lts = 1.8 m3
:
1/2 x 2400 = 1200 lts = 1.2 m3
El RNC especifica que el volumen mínimo debe ser 1 m², lo cual en ambos casos se
cumple.
2. CÁLCULO DE LA TUBERÍA DE ALIMENTACIÓN DEL MEDIDOR DE AGUA
HASTA LA CISTERNA:
Los elementos a tener son los siguientes:
 Presión mínima en la red pública (20 lb/ pulg²).
 Longitud de las tuberías (7.50m) y singularidades existentes, inclusive medidor o
limitador de consumo.
 Consumo máximo diario para el edificio (caudal previsto en 24 horas)
 Tiempo de llenado de la cisterna (asumir 2 horas)
 Velocidad máxima admitida en las tuberías
 Volumen de la cisterna (1575 lt =1.575 m²)
 Presión de salida en la cisterna (asumir 2 m)
Fórmula General:
𝑃ℎ = 𝐻𝑡 + 𝐻𝑓 + 𝑃𝑠
CÁLCULO EL GASTO DE ENTRADA:
𝑉𝐶
1800
𝑄=
=
= 0.25 𝑙𝑡𝑠/𝑠𝑒𝑔
3600𝑇 3600 ∗ 2
CÁLCULO DE LA CARGA DISPONIBLE DE LA FÓRMULA GENERAL
Hfm = 50%(PM − HF − PS)
Donde:
Hfm: perdida de carga en el medidor
PM: presión en la matriz o red pública
PS: presión de salida mínima
HF: altura estática del edificio
Hfm = 0.5 ∗ 15.71
Hfm = 7.86 lb/pulg²
Utilizando el ábaco de pérdida de presión de un medidor tipo disco, con un gasto total y
un diámetro de 3/4”, encontramos una pérdida de carga de 3.80 lb/ pulg². Es menos a la
máxima que acepta el medidor que es de 7.86 lb/ pulg².
La nueva carga que debe agotarse en toda la longitud de tubería será:
Hf = 15.71 – 3.80 = 11.91 lb/ pulg².
SELECCIÓN DE LA TUBERÍA DE ENTRADA A LA CISTERNA
Asumir ᶲ 3/4
S = 0.009
La pérdida de carga en la tubería será:
𝐻𝑓 = 0.009 ∗ 19.5 ∗ 1.20 = 0.21
ᶲ de alimentador = 3/4 "
3. DISEÑO DE LA CISTERNA:
a) UBICACIÓN. - Esta ubicado en la cochera de la vivienda.
b) DIMENSIONES. Volumen de la cisterna 𝑉𝐶 = 𝑎 ∗ 𝑏 ∗ ℎ
3.6 𝑚3 = 1.05 ∗ 1.75 ∗ ℎ
ℎ = 1.96𝑚
Luego:
A “h” se le agrega 0.40 mts. de altura libre (colchón de aire); quedando la cisterna con las
siguientes dimensiones:
A = 1.05 m.
B = 1.75 m.
H = 2.36 m.
4. CÁLCULO DEL EQUIPO DE BOMBEO:
CÁLCULO DEL Pot:
Pot =
Q ∗ Hdt
75n
Donde:
Q = caudal en 1 hora de bombeo.
Hdt= altura dinámica total
n = eficiencia de la bomba (asumir 0.5)
Pero:
𝑄𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 2400
=
= 0.67 𝑙𝑡𝑠/𝑠𝑒𝑔
3600
3600
𝐻𝑑𝑡 = 1.20 ∗ (3.05 + 8.55 + 3) = 17.32
Q=
Entonces tenemos:
Pot =
0.67 ∗ 17.32
= 0.31 𝐻𝑃
75 ∗ 0.5
En el mercado existen de 0.5 y 0.25 Hp por tanto se opta por la de 0.50 Hp.
CÁLCULO DE LA TUBERÍA DE IMPULSIÓN
Q consumo = volumen del tanque elevado = 2.4 m³
T = 60 minutos (asumidos); según RNC, 2 horas máximo
Valor para el cual la tabla de los gastos de bombeo nos da una tubería de impulsión de
Ø1”, ya, que esta soporta un gasto hasta de 1.00 lt/seg.
diámetro Tubería de impulsión = 1”
diámetro Tubería de succión = 11/4”
CÁLCULO DE LA TUBERÍA DE REBOSE:
Según la tabla de capacidad del estanque, proporciona la tubería de rebose de Ø2”, ya
que, la cisterna no supera los 5000 lts.
Ø Tubería de rebose = 2”
5. DISEÑO DEL TANQUE ELEVADO
a) UBICACIÓN. -Debe ubicarse en la parte más alta del edifico y debe armonizar con
todo el conjunto arquitectónico. De preferencia debe de estar en el mismo plano
de la cisterna para que sea más económico.
b) DISEÑO. - Debido a que en el mercado existen tanques prefabricados, se optó por
uno de capacidad de 2.5 m3, siendo el diámetro de la tubería de rebose de 2”.
6. CÁLCULO DE LOS ALIMENTADORES DE AGUA EN UN SISTEMA INDIRECTO:
Primeramente se procedió a realizar el isométrico de todas las instalaciones de agua
fría, seguidamente colocamos a colocar las unidades de HUNTER con la siguiente
tabla:
Se reduce a calcular la presión de salidas mínimas en el punto de consumo más
desfavorable. Por RNC en el diseño de los diámetros de la tubería, hay que hacerlo en
función de la velocidad, teniendo que estar en el rango de 0.6 m/seg. Mínimo y los
máximos los encontramos en la siguiente tabla:
Calculo de la gradiente hidráulica:
𝐻𝑑
4.30 − 3.50
𝑆𝑚𝑎𝑥 =
=
= 0.07
𝐿𝑒 (4.30 + 1.30 + 3.96 + 0.65) ∗ 1.20
Calculo del tramo AE:
 Tramo AB (77 UH):
Asumiendo ᶲ = 11/2” S= 0.065
Q = 1.45 lts/seg
𝑷𝒃 = 𝟒. 𝟑𝟎 − 𝟎. 𝟎𝟔𝟓 ∗ 𝟒. 𝟑𝟎 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 𝟑. 𝟗𝟔𝟓 𝒎
 Tramo BC (14 UH):
Q = 0.42 lts/seg Asumiendo ᶲ = 1”
S= 0.065
𝑷𝒄 = 3.965 − 𝟎. 05 ∗ 1. 𝟑𝟎 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 𝟑. 887 𝒎
 Tramo CD (6 UH):
Q = 0.25 lts/seg Asumiendo ᶲ = 1”
S= 0.02
𝑷𝑑 = 3.887 − 𝟎. 02 ∗ 3.96 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 𝟑. 792 𝒎
 Tramo DE (3 UH):
Q = 0.12 lts/seg Asumiendo ᶲ = 3/4”
S= 0.018
𝑷𝑏 = 3.972 − 𝟎. 018 ∗ 0.65 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 𝟑. 778 𝒎 > 3.50 𝑚
Ahora calculamos los demás tramos:
 Tramo CF (8 UH):
Asumiendo ᶲ = 1”
Q = 0.29 lts/seg
S= 0.028
𝑷𝒇 = 𝟑. 𝟖𝟖𝟕 − 𝟎. 𝟎𝟐𝟖 ∗ 𝟏. 𝟕𝟎 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 𝟑. 𝟖𝟑𝟎 𝒎
 Tramo BG (63 UH):
Q = 1.31 lts/seg Asumiendo ᶲ = 11/2”
S= 0.06
𝑷𝑔 = 3.965 + 2.80 − 0.06 ∗ 2.80 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 𝟑. 887 𝒎
 Tramo GH (8 UH):
Q = 0.29 lts/seg Asumiendo ᶲ = 1”
S= 0.028
𝑷ℎ = 6.563 − 𝟎. 028 ∗ 3.21 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 6.455 𝒎
 Tramo GI (24 UH):
Q = 0.61 lts/seg Asumiendo ᶲ = 1”
S= 0.10
𝑷𝑖 = 6.563 − 𝟎. 10 ∗ 1.78 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 6.349 𝒎
 Tramo IJ (8 UH):
Asumiendo ᶲ = 1”
Q = 0.29 lts/seg
S= 0.028
𝑷𝒋 = 𝟔. 𝟑𝟒𝟗 − 𝟎. 𝟎𝟐𝟖 ∗ 𝟑. 𝟒𝟕 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 𝟔. 𝟐𝟑𝟐 𝒎
 Tramo IK (16 UH):
Q = 0.46 lts/seg Asumiendo ᶲ = 1”
S= 0.07
𝑷𝒌 = 6.349 − 𝟎. 07 ∗ 6.2𝟑 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 5.826 𝒎
 Tramo KL (8 UH):
Q = 0.29 lts/seg Asumiendo ᶲ = 3/4”
S= 0.12
𝑷𝑙 = 5.826 − 𝟎. 12 ∗ 1.64 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 5.590 𝒎
 Tramo KM (8 UH):
Q = 0.29 lts/seg Asumiendo ᶲ = 3/4”
S= 0.12
𝑷𝑚 = 5.826 − 𝟎. 12 ∗ 8.13 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 4.655 𝑚
 Tramo GN (31 UH):
Asumiendo ᶲ = 11/2” S= 0.025
Q = 0.79 lts/seg
𝑷𝒏 = 𝟔. 𝟓𝟔𝟑 + 𝟐. 𝟖𝟎 − 𝟎. 𝟎𝟐𝟓 ∗ 𝟐. 𝟖𝟎 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 𝟗. 𝟐𝟕𝟗 𝒎
 Tramo NO (14 UH):
Q = 0.42 lts/seg Asumiendo ᶲ = 1”
S= 0.05
𝑷𝒐 = 9.279 − 𝟎. 05 ∗ 4.24 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 9.025 𝒎
 Tramo OP (6 UH):
Q = 0.25 lts/seg Asumiendo ᶲ = 3/4”
S= 0.08
𝑷𝑝 = 9.025 − 𝟎. 085 ∗ 3.64 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 8.654 𝒎
 Tramo OQ (8 UH):
Q = 0.29 lts/seg Asumiendo ᶲ = 3/4”
S= 0.13
𝑷𝑞 = 9.025 − 𝟎. 13 ∗ 2.18 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 8.685 𝑚
 Tramo NR (17 UH):
Asumiendo ᶲ = 1”
Q = 0.50 lts/seg
S= 0.072
𝑷𝒓 = 𝟗. 𝟐𝟕𝟗 − 𝟎. 𝟎𝟕𝟐 ∗ 𝟏. 𝟕𝟖 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 𝟗. 𝟏𝟐𝟓 𝒎
 Tramo RS (8 UH):
Q = 0.29 lts/seg Asumiendo ᶲ = 3/4”
S= 0.13
𝑷𝑠 = 9.125 − 𝟎. 13 ∗ 3.47 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 8.584 𝒎
 Tramo RT (9 UH):
Q = 0.32 lts/seg Asumiendo ᶲ = 3/4”
S= 0.15
𝑷𝑡 = 9.125 − 𝟎. 15 ∗ 2.53 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 8.670 𝒎
 Tramo TU (3 UH):
Q = 0.12 lts/seg Asumiendo ᶲ = 1/2”
S= 0.14
𝑷𝑢 = 8.670 − 𝟎. 14 ∗ 1.46 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 8.425 𝒎
 Tramo TV (6 UH):
Q = 0.25 lts/seg Asumiendo ᶲ = 3/4”
S= 0.085
𝑷𝑣 = 8.670 − 0.085 ∗ 7.54 ∗ 𝟏. 𝟐𝟎 = 7.901 𝒎
CUADRO FINAL
TRAMO
Long.
Long. Equiv.
U.H
Q
Smáx
S real
Hf
Presión
real
AB
4,30
5,160
77
1,45
0,07
1
0,065
0,335
3,965
0,050
0,078
3,887
1/2"
BC
1,30
1,560
14
0,42
0,07
1"
CD
3,96
4,752
6
0,25
0,07
1"
0,020
0,095
3,792
DE
0,65
0,780
3
0,12
0,07
3/4"
0,018
0,014
3,778
CF
1,70
2,040
8
0,29
0,07
1"
0,028
0,057
3,830
BG
2,80
3,360
63
1,31
0,42
1
0,060
0,202
6,563
1/2"
GH
3,21
3,852
8
0,29
0,42
1"
0,028
0,108
6,455
GI
1,78
2,136
24
0,61
0,42
1"
0,100
0,214
6,349
IJ
3,47
4,164
8
0,29
0,42
1"
0,028
0,117
6,232
IK
6,23
7,476
16
0,46
0,42
1"
0,070
0,523
5,826
KL
1,64
1,968
8
0,29
0,42
3/4"
0,120
0,236
5,590
KM
8,13
9,756
8
0,29
0,42
3/4"
0,120
1,171
4,655
GN
2,80
3,360
31
0,79
0,54
1
0,025
0,084
9,279
1/2"
NO
4,24
5,088
14
0,42
0,54
1"
0,050
0,254
9,025
OP
3,64
4,368
6
0,25
0,54
3/4"
0,085
0,371
8,654
OQ
2,18
2,616
8
0,29
0,54
3/4"
0,130
0,340
8,685
NR
1,78
2,136
17
0,50
0,54
1"
0,072
0,154
9,125
RS
3,47
4,164
8
0,29
0,54
3/4"
0,130
0,541
8,584
RT
2,53
3,036
9
0,32
0,54
3/4"
0,150
0,455
8,670
TU
1,46
1,752
3
0,12
0,54
1/2"
0,140
0,245
8,425
TV
7,54
9,048
6
0,25
0,54
3/4"
0,085
0,769
7,901
CONCLUSIONES
 Este sistema se aplicó ya por el motivo mencionado en la memoria descriptiva.
 Este sistema es más costoso si se efectuara en una sola etapa, pero a la larga es
conveniente para la propietaria.
 La cisterna se llena en un tiempo de 4 horas y de noche mientras que el tanque
elevado se llenara en 2 horas.
 La caja de registro se colocará únicamente en el primer piso y en lo posible en las
áreas de mayor ventilación
 Los registros deberán tener una mantención cada 2 a 3 meses por lo general, y
serán de fierro fundido y tendrán un tapón roscado.