Ingeniera Civil Sexto semestre Turno Matutino

Instalaciones en los edificiosUnidad 1.- Instalacin hidrulicaReporte

Integrantes de equipo: Alarcn Junez Jorge AlbertoCortes Cebrero Juan JesusMontao Catao KassandraRangel Snchez Hctor HugoSnchezOrtega Jos ManuelSierra Herrera CarlosArq. Yurisqui Giovana Cedillo Cruz

Apatzingn, Michoacn a martes 17 de marzo del 2015 1.-Resumen 1.1.- Instalacin hidrulicaUna instalacin hidrulica se puede definir como el conjunto de tubos, muebles, accesorios (vlvulas, codos y conexiones) y equipo (calentadores, bombas, hidroneumticos) unidos para llevar en forma adecuada el suministro de agua fra y caliente a una edificacin.Caractersticas que debe cumplir una instalacin hidrulica El diseo de una instalacin de agua fra y caliente est en funcin del gasto y la presin que se requiere en cada mueble.

Tabla 1.- Cantidad de agua y presin media mnimaEn la Tabla 1 se da la cantidad de agua y una presin media mnima que debe llegar a los distintos muebles, con estos valores podemos determinar si el diseo de la instalacin cumple con el gasto mnimo que debe llegar a cada mueble.

Para tener un buen funcionamiento en una instalacin hidrulica es necesario cumplir con los siguientes requisitos (NTCIH, 2004, del Departamento del D. F.).a) El diseo:Disear las tuberas para que no sean ruidosas y no tengan excesiva presin, adems de que tampoco se reduzca el gasto cuando se utilice otro mueble. b)Tuberas y vlvulas:Evitar el contacto con otra instalacin, sobre todo la de drenaje. Lo recomendable es que la tubera de alimentacin general tenga cuando menos una separacin con las lneas de drenaje de 1 m; adems, stas tendrn que colocarse en zonas de fcil acceso para su mantenimiento.Despus de la toma de la red municipal, ms adelante del medidor, deben instalarse una llave de globo y otra de nariz.Por otro lado, las tuberas de agua fra y agua caliente deben tener una separacin de 20 cm; las salidas del agua caliente siempre se colocan del lado izquierdo y por consecuencia, las de agua fra del lado derecho. Es recomendable que todos los muebles cuenten con una llave de paso para que en un futuro, si llegase a haber una fuga o se requiera cambiar el mueble, no se tenga que cerrar la llave general de la instalacin, sino slo la llave de paso del mueble en cuestin.Las alturas estndar de los tubos que alimentan a los muebles a partir del nivel de piso terminado son: lavabo, 79 cm; excusado (W. C.), 38 cm; llave de regadera, 137 cm; salida de regadera, 200 cm; lavadero, 90 cm. El bao y la cocina deben construirse cercanos entre s, para que toda la tubera corra en la misma trayectoria. Esto evitar mayores gastos, prdidas de energa y ahorro de material. c) Sobre los elementos de almacenamiento: El tinaco debe colocarse cuando menos a 50 cm del piso de la azotea para facilitar su instalacin y cuando menos a 2 m de alto del mueble de uso para lograr una presin adecuada en la instalacin. d) El calentador El calentador de agua debe instalarse en un lugar abierto, nunca dentro de la habitacin; adems, debe tener una vlvula de seguridad o jarro de aire. e) Validacin de la instalacin.e) Validacin de la instalacinAl finalizar la instalacin se hace una prueba de presin para comprobar si no hay fugas o si existe la presin adecuada, para confirmarlo se realizan las pruebas de hermeticidad que se establecen en la norma citada. I.1.3. Abastecimiento de agua fra y caliente En los predios urbanos se cuenta con los servicios municipales que proporciona el servicio de abastecimiento de agua potable por redes de distribucin, lo que hace estudiar los siguientes tipos de abastecimientos tanto para agua fra como para agua caliente dentro de una edificacin. Directo Agua fra Gravedad Presin Sistemas de abastecimiento Directo Agua caliente Termosifn.

1.1.2.- Componentes del sistema1.1.2.1.- TuberaUnatuberaes un conducto que cumple la funcin de transportaraguau otrosfluidos.Tabla 2.- Tipos de tuberas y sus caractersticasTIPO TUBERARUGOSIDAD EN METROSCOEFICIENTE DE MANNINGCOEFICIENTE DEHAZEN WILLIAMSDIMETROS COMERCIALES EN PULGADASTIPOS DE UNIN

PVCLISO*0.0091501/2 - 3/4 - 1 - 1 1/4-1 1/2 - 2 -2 1/2 - 3 - 4 - 6 - 8 - 10 - 12 - 14Soldadura disolvente (unin qumica ) - Conexiones campana y espigo a presin

HIERRO GALVANIZADO0.00015 A 0.000200.0151301/2- 3/4- 1 -1 1/4- 1 1/2 - 2 - 3 - 4Campana espigo - A presin con empaque de caucho.- Mecnicas.- Bridadas.- De bola -De rosca.- Victaulic - Dresser

HIERRO FUNDIDO0.00025 A 0.000500.0131301/2- 3/4- 1 -1 1/4- 1 1/2 - 2 - 3 - 4Campana espigo - A presin con empaque de caucho - Mecnicas - Bridadas- De bola -De rosca - Victaulic - Dresser

ACERO0.0004 A 0.00060.0121401/2 - 3/4 - 1 - 1 1/2 - 2 - 2 1/2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 8 - 10 - 12 - 16 - 18 - 20 - 24 - 30A presin - Mecnicas - Soldadura Remachada

COBRELISO**0.0111401/4 - 3/8 -1/2 -3/4- 1 -1 1/4 - 1 1/2 -2- 2 1/2 - 3 - 4-Campana - De rosca -Mecnica

(**) Para tubos lisos, el valor deees de 0.00001 metros o menos1.1.2.2.- AccesoriosTeesEstos conectores son utilizados habitualmente con el propsito de facilitar la orientacin de mangueras y/o tubos; y permitir la conectividad total del sistema hidrulico cerrado.A diferencia de los codos (lneas 400 y 500), estos accesorios cuentan con tres salidas destinadas a conducir o derivar los fluidos dentro de los sistemas hidrulicos.

Codos a 90

Estos conectores son utilizados habitualmente con el propsito de facilitar la orientacin de mangueras y/o tubos; y permitir la conectividad total del sistema hidrulico.

Considerando las dos salidas conductoras, observamos como caracterstica distintiva que conforman un ngulo de 90.

Codos a 45

Estos conectores son utilizados habitualmente con el propsito de facilitar la orientacin de mangueras y/o tubos; y permitir la conectividad total del sistema hidrulico.

Considerando las dos salidas conductoras, observamos como caracterstica distintiva que conforman un ngulo de 45.

Tuercas

Estos accesorios se disearon para conectar las tuberas dentro de circuitos hidrulicos con distintos componentes dentro del mismo. Se instalan conjuntamente con sus virolas correspondientes, lo cual garantiza una perfecta estanqueidad eliminando fugas de fluidos.

Virolas

Estos accesorios se disearon para conectar las tuberas dentro de circuitos hidrulicos con distintos componentes dentro del mismo. Se instalan conjuntamente con sus virolas correspondientes, lo cual garantiza una perfecta estanqueidad eliminando fugas de fluidos.

Tapones

Estos accesorios se utilizan para bloquear la circulacin de los fluidos dentro de los circuitos. Su implementacin puede ser circunstancial (para contener una prdida de fluido por causa de roturas o imperfectos) o permanente.

Terminales hidrulicos abrochablesEstos terminales hidrulicos fueron diseados para prensar mangueras hidrulicas desde 1/4 (06,35 mm) hasta 2 (50,80 mm) de dimetro. Se pueden utilizar mangueras hidrulicas tipo R1, R2, R5, R7, R9, R12, R13 y R15, con presiones de trabajo de hasta 6000 PSI o 42 PMa.Este sistema garantiza un agarre ideal entre el terminal y el refuerzo de alambre de la manguera hidrulica, sin desprendimientos ni filtraciones, y asegura una larga vida til de servicio. Siempre y cuando se realice bajo las circunstancias debidas, considerando nuestras recomendaciones.Los segmentos de mercado para este tipo de terminales son: Agricultura Construccin Transporte Forestal Manipulacin de Materiales Automocin / Mquinas Herramientas1.1.2.3.- Muebles Fregadero Los ms comunes son de lmina esmaltadao de acero inoxidable y se adquieren con y sin mueble. Los accesorios necesarios son las llaves.El fregadero desagua por medio de un cespol de plomo con registro. El cespol se conecta al mueble por medio de una contracon rejilla, para evitar que se tape el desagecon residuos de alimentos al lavar los trastes.Lavadero Su instalacin es muy sencilla ya que solamente lleva una llave de nariz lisa.El desage del lavadero se hace con un tubo de fierro galvanizado de 38mmque descarga en una coladera en el piso, protegida con una caja de ladrillo acabada con cemento pulido, para evitar que el agua corra fuera de la coladera.

ExcusadoPor lo general, se consigue con todos sus aditamentos. Los nicos accesorios que se tienen que comprar, son las pijas para fijarlo al piso, y la goma para ajustarlo al drenaje.LavaboPara fijar el lavabo a la pared, se colocan previamente los soportes hembra o macho a la debida altura y se atornillan a taquetes de madera.Para instalar las llaves del lavabo, se coloca una araa o rondana de presin, en la parte inferior de la llave de cruceta, y abajo del lavabo, otra araa o rondana antes de la tuercaplana.Encima de la araa o rondana se pone mastique, as, al apretar la tuerca plana, la llave queda fija.RegaderaLa regadera cuenta con llaves, mezcladora, brazo y manzana. La mezcladora no hay que comprarla, pues solo se unen los tubos adecuados.El desage de la regadera se hace con cespol de bote de plomo, al que se conecta un tubo de fierro galvanizado de 50mmque a su vez se conecta al drenaje. Para que el cespol capte todael agua, es necesario darle una pendiente mnima de 1cm al piso.La tubera de fierro galvanizado es ms durable y resistente que la de plstico rigido PVC,pero se utiliza herramientaespecial,ya que las uniones se atornillan y el corte del tubo se hace con cortador de disco.1.1.2.4.- EquiposTipos de calentadores En el mercado existen varias marcas de calentadores para aumentar la temperatura del agua y sus caractersticas varan de acuerdo con cada fabricante; sin embargo, se pueden rescatar algunos elementos en general que ms adelante se describen. Por otro parte, por norma todos los calentadores y calderas deben estar en un lugar bien ventilado y abierto. Calentadores de gas Hay dos tipos de calentadores de gas: los instantneos y los que tienen depsito, los cuales constan principalmente de los siguientes elementos: tubo de desfogue, vlvula de drenado, vlvula de alivio, vlvula de paso en la lnea de alimentacin de agua fra, salida de agua caliente, tuerca unin en la lnea de salida de agua caliente y termostato, adems deben contar con jarros de aire.

Figura 1.- Instalacin de un calentador de paso: al lado izquierdo sistema abierto y a la derecho sistema cerrado.Una diferencia entre un calentador de paso y el de depsito es el tanque de almacenamiento que tiene ste ltimo. Para estos calentadores es necesario contar con una buena presin de agua y suministro de gas uniforme.

Figura 2.- Instalacin de un calentador de depsito: al lado izquierdo sistema abierto y a la derecho sistema cerrado.

Calentadores solares Los calentadores solares de agua constan principalmente de tres partes: los tubos colectores al alto vaco, que se encargan de absorber la energa del sol y transferirla al agua; tanque trmico de almacenamiento, donde se conserva el agua caliente y estructuras de acero inoxidable que soportan los equipos. El funcionamiento de este tipo de calentadores se logra mediante el efecto denominado termosifn, que provoca la diferencia de temperaturas. Es decir; este sistema opera por conveccin natural, el agua caliente es ms ligera que el agua fra y, por lo tanto, tiende a subir. Esto es lo que sucede entre los tubos de cristal al alto vaco y el tanque de almacenamiento, con lo cual se establece una circulacin natural. Una desventaja de los calentadores solares es que requieren de una gran rea; adems, se deben conectar en serie con un calentador de gas o elctrico, para asegurarse que nunca falte agua caliente.Calentadores elctricos Los calentadores elctricos estn constituidos generalmente por: vlvula de alivio, sensores de temperatura, conectores, fusibles, terminal de tierra, entrada de agua fra y salida de agua caliente, tarjeta electrnica y tanque de almacenamiento. El funcionamiento consiste en: el agua entra por un tubo y pasa por un serpentn de uno o varios compartimientos longitudinales localizados dentro del tanque. Cada compartimiento debe tener un sensor de temperatura y una resistencia calefactora sumergida que transfiere todo el calor que genera directamente al agua. Los sensores detectan la temperatura del agua y envan la informacin a la tarjeta electrnica que controla el paso de la corriente a las resistencias, dando como resultado un flujo de agua caliente en forma instantnea y constante, a una temperatura controlada.

Figura 3.- Caractersticas generales de un calentador elctrico

Tanques de almacenamiento Los tanques comnmente se les denominan de la siguiente manera: cisternas y tanques elevados. Cisternasstas pueden construirse mediante ladrillos, tabiques de concreto, etc., y la losa de concreto; sin embargo, lo ms comn construirlas de concreto armado. Para su construccin se recomienda que sea a 3 m cuando menos de cualquier tubera de aguas negras y a 1 m con colindancias; asimismo, deben contar con registros de cierre hermtico de 60 x 60 cm como mnimo y de 20 a 30 cm de lecho inferior de la losa al nivel mximo del agua con una pendiente hacia la pichancha o tubera de succin, la cual estar interconectada a la bomba. Por reglamento, la altura total del agua que contendr la cisterna ocupar como mximo el 75% del volumen total calculado. En la Figura 4 podemos observar las caractersticas generales de una cisterna. Existen en el mercado cisternas prefabricadas de plsticos o cemento; y su forma de instalacin la proporciona el fabricante.

Figura 4.- Corte de las caractersticas generales de una cisterna.

Tanques elevadosLa capacidad de un tinaco est en funcin de la cantidad de agua demandada diariamente, se recomienda entre un 30 y 40 por ciento del consumo diario y, las formas, capacidades y materiales de los tanques elevados son muy variadas, pueden ser de fabricacin de lnea de materiales como: asbesto, cemento, fibra de vidrio, plstico, etc., o bien, construidos en sitio, generalmente de concreto armado.Bombas hidrulicas La definicin de una bomba hidrulica que generalmente se encuentra en los textos es la siguiente: "Una bomba hidrulica es un medio para convertir energa mecnica en energa fluida o hidrulica". Es decir las bombas aaden energa al agua.Cuando se pretende desarrollar una clasificacin de los diferentes tipos de bombas hidrulicas se debe tener claridad en algunos trminos para as poder evaluar los mritos de un tipo de bomba sobre otro. Dichos trminos son: Amplitud de presin: Se constituyen en los lmites mximos de presin con los cuales una bomba puede funcionar adecuadamente. Las unidades son Lb/plg2. Volumen: La cantidad de fluido que una bomba es capaz de entregar a la presin de operacin. Las unidades son gal/min. Amplitud de la velocidad: Se constituyen en los lmites mximo y mnimo en los cuales las condiciones a la entrada y soporte de la carga permitirn a la bomba funcionar satisfactoriamente. Las unidades son r.p.m. Eficiencia mecnica: Se puede determinar mediante la relacin entre el caballaje terico a la entrada, necesario para un volumen especfico en una presin especfica y el caballaje real a la entrada necesario para el volumen especfico a la presin especfica. Eficiencia volumtrica: Se puede determinar mediante la relacin entre el volumen terico de salida a 0 lb/plg2y el volumen real a cualquier presin asignada. Eficiencia total: Se puede determinar mediante el producto entre la eficiencia mecnica y la eficiencia volumtrica.BOMBASAmplitudPresinVolumenAmplitudVelocidadEficienciaVolum.Eficiencia Total

Bomba de engrane Baja Presin0 Lb/plg25 Gal/min500 rpm80 %75 80 %

Bomba engrane 1500 Lb/plg21500 Lb/plg210 Gal/min1200 rpm80 %75 80 %

Bomba engrane 2000 Lb/plg22000 Lb/plg215 Gal/ min1800 rpm90 %80 - 85%

Bomba Paleta equilib. 1000 Lb/plg21000 Lb/plg21.1 55 Gal/min1000 rpm> 90 %80 85 %

Bomba Pistn Placa empuje angular3000 Lb/plg25000 Lb/plg22 120 Gal/min7.5 41 Gal/min12001800 rpm90 %90 %> 85 %> 80 %

Diseo Dynex6000 8000 Lb/plg22.9 4.2 Gal/min1200 2200 rpm90 %> 85 %

Tabla 3.-clasificacin de los diferentes tipos de bombasA continuacin, durante las siguientes hojas, se representarn tablas de diferentes consumos de agua en general, tomando en cuenta diferentes aspectos dentro de las instalaciones.1.2.-Cifras de consumo de agua fra y caliente.

Tabla 4.- Tabla de unidades de consumo

En la tabla 5 se sealan algunas dotaciones recomendables.Tabla 5. Dotaciones recomendables de agua.Se entender por unidad de consumo el gasto o volmen de agua por minuto que requiere un mueble en su uso intermitente normal, y que equivale aproximadamente a 6 lpm. Para los distintos muebles se considerarn las unidades de consumo (UM) siguientes:

Tabla 6. Unidades de consumo en diferentes muebles.*Para inodoros en batera, la ltima alimentacin vale 5 UM, las otras 3 UM.**Para mingitorios en batera la ltima alimentacin vale 3 UM, las otras 2 UM.A continuacin se tienen en las tablas 7 y 8 el mximo consumo probable, la 7 ser con instalaciones con fluxmetro y la 8 para instalaciones sin fluxmetro.

Tabla 7. Mximo consumo probable en instalaciones sin fluxmetros. Tabla 8. Mximo consumo probable en instalaciones con fluxmetros.Sigue la tabla 9, la cual indica la longitud equivalente por conexiones y accesorios.Tabla 9. Longitud equivalente por conexiones y accesorios.A continuacin sigue una tabla que dar informacin sobre el consumo de agua caliente por mueble.

Tabla 10. Consumo de agua caliente por mueble.Las siguientes tablas 11, 12, 13 y 14 hablan acerca de las tuberas, en funcin de su dimetro y de flexin, que se soportarn por medio de abrazaderas, colgantes y accesorios de acero.

Tabla 11. Separaciones entre soportes. Tabla 12. Colgantes de acero.

Tabla 13. Accesorios colgantes de acero.

Tabla 14. Aditamentos para colgantes.A continuacin se sealarn los tipos de vlvulas ms usuales en la distribucin de agua fra y caliente.

Tabla 15. Vlvulas ms usuales.

A continuacin se dan las unidades de descarga correspondientes a los distintos dimetros de salida del mueble:

Tabla 16. Descargue de los muebles en unidades de descarga.A continuacin se dan los dimetros de tuberas para una precipitacin de 100 milmetros por hora y para distintas pendientes de la red.

Tabla 17. Diferentes dimetros de los colectores de agua pluviales.

A continuacin se sealan los dimetros que debern tener los ramales y bajadas para edificios de una a tres plantas, en funcin del nmero de unidades de descarga.

Tabla 18. Tamao de ramales y bajadas.

Tabla 19. Unidades de descarga por bajada.

A continuacin se fijan los dimetros de las tuberas de ventilacin.

Tabla 20. Dimetro y longitud de tuberas de ventilacin.Simbologa en el proyecto de instalaciones hidrulicas.

Tabla 21. Simbologa de instalacin hidrulica.