Tesis0339ic

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL ÁREA DE INSTALACIONES HIDRÁULICAS Y SANITARIAS

NELSON FABIÁN MARTINEZ DELGADO JAIRO JAVIER SAAVEDRA CONTADOR

MODELO DE DISEÑO INSTALACIONES HIDRÁULICAS, SANITARIAS Y DE INCENDIOS EN ENTIDADES HOSPITALARIAS EN COLOMBIA

TRABAJO DE GRADO

DIRECTOR INGENIERO IVÁN JARA BOGOTÁ 2013

Nota de Aceptación:

_________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________

_________________________________ ING. RUBÉN DARÍO OCHOA ARBELAEZ DECANO FACULTAD INGENIERÍA CIVIL

_________________________________ ING. _________________________ JURADO

_________________________________ ING. IVAN JARA. DIRECTOR

Bogotá, D.C., Octubre 2013

DEDICATORIA

A DIOS

Que nos ha guiado a lo largo de toda nuestra vida colmรกndonos de bendiciones para seguir el camino correcto y vivir la vida de la mejor manera.

NUESTROS PADRES

Quienes han sido un ejemplo fundamental a seguir de esfuerzo, dedicaciรณn para nosotros, inspiraciรณn y apoyo para caminar hacia los objetivos que nos trazamos, ya que sin su apoyo hubiese sido imposible conseguirlos. Infinitas gracias.

NUESTRA FAMILIA

Que de una u otra manera apoyaron nuestro camino y compartieron momentos que fueron fundamentales en nuestro ir y venir de la vida y seguirรกn compartiendo.

NUESTROS AMIGOS

Agradecimiento especial a cada uno de ustedes por estos grandes momentos que llevaremos en nuestro corazรณn para siempre.

AGRADECIMIENTOS

A LA UNIVERSIDAD AGRARIA DE COLOMBIA

Por habernos dado cabida todos estos a単os para realizar nuestro sue単o de vida, encabezado por el INGENIERO RUBEN DARIO OCHOA y el ING IVAN JARA nuestro director de tesis.

TABLA DE CONTENIDO

Página 1. INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………......10 2. ANTECEDENTES………………………………………………………………........11 3. RELEVANCIA DE LA INVESTIGACIÓN…………………………………..............12 4. MOTIVACIÓN……………………………………………………………………........13 5. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA……………………………………..................14 6. OBJETIVO GENERAL....……………………………………….…………………....15 6.1 Objetivos específicos......……………………………………...……..........….......15 7. METODOLOGÍA UTILIZADA ……………………………….……………………....16 8. ORIENTACIÓN AL LECTOR....…………………………………………................17 9. GENERALIDADES....………………………………………………………………...18 9.1 Alcance……………………….………………………………………………...........18 10. APLICACIÓN DE LA NORMA…….…………………………………………….....19 10.1 Simbología ...……………………………………………………………............19 10.2 Definiciones....……………….………………………………...……………..........20 10.3 Condiciones generales...................................................................................22 10.4 Instalaciones...................................................................................................22 10.5 Suministro de agua.........................................................................................25 10.5.1 General........................................................................................................25 10.5.2 Prohibiciones...............................................................................................25 10.5.3 Materiales y elementos................................................................................25 10.5.4 Diseño..........................................................................................................26 10.6 Dotaciones......................................................................................................27 10.6.1 Construcción y prueba.................................................................................28 10.7 Desagüe de aguas negras..............................................................................29 10.7.1 General........................................................................................................29 10.7.2 Prohibiciones...............................................................................................30 10.7.3 Materiales y elementos................................................................................31 10.7.4 Diseño y dimensionamiento.........................................................................31 10.8 Desagüe de aguas lluvias...............................................................................32 10.8.1 General........................................................................................................32 10.8.2 Prohibiciones...............................................................................................32 10.8.3 Materiales y elementos...............................................................................33 10.8.4 Diseño y dimensionamiento........................................................................33 10.9 Agua de lluvia................................................................................................34 10.10 Sistema de detección y extinción de incendios............................................34 10.10.1 Alcance......................................................................................................34 10.10.2 Otras normas.............................................................................................35 10.10.3 Definiciones red contra incendios.............................................................35

10.10.4 Clases de fuego.........................................................................................36 10.10.5 Sistemas de rociadores automáticos.........................................................37 10.10.6 Aprobación.................................................................................................38 10.10.7 Sistemas de rociadores automáticos de agua...........................................39 10.10.8 Detectores automáticos de incendio..........................................................39 10.10.8.1 General...................................................................................................39 10.10.8.2 Requisitos generales..............................................................................40 10.10.8.3 Clasificación............................................................................................40 10.10.8.4 Localización y distanciamiento entre detectores....................................40 10.10.8.5 Indicaciones complementarias................................................................42 10.10.8.6 Normatividad de red contra incendios complementaria..........................43 11 PARAMETROS DE DISEÑO.............................................................................45 11.1 Población de diseño........................................................................................45 11.2 Reserva de agua.............................................................................................45 11.3 Acometida: .....................................................................................................46 11.4 Equipos de presión.........................................................................................46 11.5 Cálculo para las tuberías de presión.............................................................47 11.6 Perdidas en las tuberías para agua potable...................................................47 11.7 Presiones dentro del sistema para agua potable............................................48 11.8 Red de agua Caliente. ...................................................................................48 11.9 Equipo de Producción. ...................................................................................48 11.10 Cálculo de tuberías y redes..........................................................................49 11.11 Bomba de recirculación................................................................................49 11.12 Redes de aguas residuales. ........................................................................50 11.12.1 Redes de aguas residuales en pisos superiores.......................................50 11.12.2 Redes de aguas residuales en sótanos.....................................................50 11.13 Redes de aguas lluvias................................................................................50 11.13.1 Redes de aguas lluvias en pisos superiores.............................................50 11.14 Redes para aguas de infiltración y nivel freático en sótanos: ......................51 12 CÁLCULOS. .....................................................................................................52 12.1 Descripción general del proyecto para inicio de cálculos...............................52 12.2 Dimensionamiento para la reserva de agua...................................................53 12.2.1 Volumen del tanque de reserva...................................................................53 12.3 Cálculo de la acometida..................................................................................53 12.4 Cálculo de ruta crítica equipo de presión........................................................54 12.4.1 Cálculo cabeza dinámica total.....................................................................55 12.4.2 Cálculo del N.P.S.H. disponible...................................................................56 12.4.3 Tanque hidroacumulador.............................................................................57 12.5 Cálculo de ruta crítica equipo de presión agua potable Sótano.................... 58 12.5.1 Cálculo cabeza dinámica total.....................................................................59 12.5.2 Cálculo del N.P.S.H. disponible...................................................................60 12.5.3 tanque hidroacumulador..............................................................................61 12.6 Cálculo de ruta crítica red contra incendio.....................................................61 12.6.1 Cálculo cabeza dinámica total.....................................................................62 12.6.2 Cálculo del N.P.S.H. disponible...................................................................63

12.7 Cálculo bajantes aguas residuales.................................................................64 12.8 Cálculo bajantes aguas lluvias........................................................................65 12.9 Cálculo colectores aguas residuales..............................................................66 12.10 Cálculo colectores aguas lluvias...................................................................66 12.11 Resultado final de diseño..............................................................................67 13 CONCLUSIONES..............................................................................................68 14 RECOMENDACIONES.....................................................................................69 BIBLIOGRAFÍA.......................................................................................................70 INFOGRAFÍA..........................................................................................................71 ANEXOS..........................................................................................................72 - 76

INDICE DE TABLAS

Tabla 1: Simbología.

Tabla 2: Simbología complementaria.

Tabla 3: Consumos para diseño.

Tabla 4: Unidades de consumo en función de los diámetros de la tubería.

Tabla 5: Aparatos sanitarios.

Tabla 6: Método de Roy Hunter.

Tabla 7: Cálculo ruta crítica red de agua potable.

Tabla 8: Cálculo ruta crítica equipo de presión agua potable sótano.

Tabla 9: Cálculo ruta crítica red contra incendio.

Tabla 10: Cálculo bajantes aguas residuales.

Tabla 11: Cálculo de bajantes aguas lluvias.

Tabla 12: Cálculo colectores aguas residuales.

Tabla 13: Cálculo colectores aguas lluvias.

INDICE DE ANEXOS

Anexo 1. Planos hidrรกulicos, sanitarios y red contra incendios de entidad hospitalaria (1 al 18)

1 Introducción

El siguiente documento tipo modelo se desarrolla como un documento netamente técnico en el cual se tiene en cuenta un lenguaje sencillo que permite ser entendido y usado por todas aquellas personas que trabajan en proyectos relacionados con ingeniería civil y diseños sanitarios, hidráulicos y de red contra incendios en entidades hospitalarias.

En el caso de otros lectores interesados como arquitectos, médicos y todo aquel interesado en la ingeniería hospitalaria deberá conocer previamente algunos conceptos, formulas y procedimientos para la obtención de cálculos y resultados propios del proceso de diseño.

La información se presenta de forma sencilla y lo que se busca es una herramienta que permita realizar cualquier diseño hidráulico y sanitario de una entidad hospitalaria en Colombia o por lo menos una ayuda fundamental en el proceso de diseño.

Para este objetivo se toma un ejemplo de una edificación para aplicarle a esta cada uno de los pasos a seguir para el diseño hidráulico y sanitario de una institución hospitalaria en Colombia.

Para este fin se utilizara el método de Roy Hunter que en este caso será el más apropiado debido a que este método probabilístico es el más usado por su exactitud a diferencia de otros métodos como lo son: Método Alemán de la Raíz Cuadrada, Método de Dawson y Bowman, Método Británico, Método Racional o Español entre otros además de aplicar paso a paso la normatividad en cada uno de estos procesos para llegar a nuestro objetivo final.

Debido a la importancia que tiene la salud en nuestro país y en todo el mundo ya que con este se logra el mejoramiento del nivel de vida de la comunidad, es fundamental que se cumplan los parámetros y normas establecidas actualmente para el buen funcionamiento de los establecimientos prestadores de servicios de salud, mediante una adecuada integración y cumplimientos de los diferentes factores que inciden en este proceso, con el fin de lograr y mantener un excelente nivel de estos y brindar una mejor atención en lo que se refiere a la prestación de los servicios de salud.

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2 Antecedentes En el caso puntual se han desarrollado manuales de instalaciones hidráulicas, sanitarias y red contra incendios en nuestro país, pero en su mayoría por no decir en su totalidad, enfocados única y exclusivamente a edificios de uso normal (familiar, oficinas, sector comercial etc.) Pero ninguno enfocado en el sector de la salud, más aun en entidades hospitalarias , por lo que un trabajo enfocado en esto será de gran importancia , ayuda y comienzo de un mayor interés y conocimiento por parte de los sectores afines a este tema ( Ingenieros arquitectos , médicos , administradores de salud , gobierno en general y otras personas interesadas o afines al sector de la salud ).

Existen registros acerca de estudios en muchos países del mundo los cuales han desarrollado trabajos relacionados con las instalaciones hidráulicas y sanitarias principalmente para edificaciones correspondientes a viviendas unifamiliares, multifamiliares y edificios de oficinas entre otros, cada uno de estos países posee un método distinto para el cálculo de las unidades de consumo ya que no todos los países son iguales en cuanto a costumbres, usos, estilo de vida, economía y demás, tal como lo son las islas canarias, Guatemala, México, estados unidos entre otros.

En algunos de estos estudios por ser de viviendas y no de edificaciones con fines hospitalarios no se tuvieron en cuenta la red de incendios.

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3 Relevancia de la investigación

En la actualidad con el crecimiento de la población en nuestro país y la necesidad de nuevos hospitales, clínicas y en general entidades prestadoras de servicios de salud se hace necesario la construcción de más de estas edificaciones, por lo que es evidente que se debe tener un mayor conocimiento en los ingenieros de la correcta aplicación de las normas para el proceso de diseño de instalaciones en dichas entidades, que en su contexto general son entidades especiales que gozan de normas especiales para su correcto funcionamiento.

Por lo que una investigación de este tema es algo fundamental en la actualización de la normatividad en nuestro país en cuanto a este sector de la salud.

Debido al crecimiento poblacional en Bogotá será indispensable y necesario el diseño y construcción de nuevas entidades hospitalarias que ayuden a incrementar el número de camas en Bogotá ya que estos dos factores deben ser directamente proporcionales y actualmente existe un sobrecupo de camas.

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4 Motivación En este caso la importancia de la terminación de nuestra carrera universitaria además de un gran logro conlleva a un gran compromiso en adelante con la población, ya que la ingeniería civil fue creada en un principio para solucionar problemas y llevar un mejor estilo de vida a las comunidades.

Por lo que es este caso en particular se quiere lograr un modelo práctico que permita a futuros ingenieros tener una herramienta que les permita diseñar mejores instalaciones hidráulicas, sanitarias y red contraincendios en hospitales y el principal beneficiado sea el usuario que utilizara dichas instalaciones.

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5 Formulación del problema

El problema radica en la desinformación de la normatividad en muchos sectores, empezando desde los estudios universitarios hasta la aplicación en la actualidad.

En la actualidad con el desarrollo de grandes proyectos en el sector de la salud, todos ellos en búsqueda del mejoramiento y puesta en marcha de nuevas tecnologías que brinden la mayor comodidad a los usuarios, se han establecido nuevas normatividades, que cada día se van actualizando, por lo que se hace necesario un mayor conocimiento de las mismas por parte de los ingenieros civiles que harán parte de muchos de estos proyectos.

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6 Objetivo general

Realizar un modelo práctico y completo con un lenguaje sencillo enfocado a los ingenieros civiles, y aquellas personas que trabajan en el sector de proyectos de instalaciones hidráulicas, sanitarias y red contraincendios para entidades hospitalarias de Colombia cumpliendo la normatividad vigente.

6.1 Objetivos específicos

Conocer la normatividad para el diseño y construcción de instalaciones hidráulicas y sanitarias en entidades hospitalarias en Colombia.

Aplicar la normatividad que rige actualmente la construcción de instalaciones hidráulicas, sanitarias y red contra incendios en entidades hospitalarias en Colombia.

Demostrar por medio de un diseño el procedimiento para el cálculo de las instalaciones así como la correcta aplicación de la norma.

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7 Metodología utilizada

Se realizara una investigación general de la normatividad vigente en la actualidad y su incidencia en las construcciones hospitalarias por medio de un modelo detallado paso a paso del cómo se debe diseñar el sistema cumpliendo con las normas.

Se tomara como ejemplo una edificación que cumpla con toda la normatividad vigente en cuando a diseño arquitectónico, estructural y demás normatividad que se requiere para la construcción de un edificio en nuestro país y se le convertirá en una entidad prestadora de servicio de salud aplicándole desde un inicio toda la normatividad y procesos vigentes para el correcto diseño de instalaciones hidráulicas, sanitarias y red contra incendios en entidades hospitalarias.

En cada paso se explicara de una manera sencilla el proceso de diseño.

En este caso los procedimientos que se tendrán en cuenta para el desarrollo del diseño serán:

- Condiciones generales - Instalaciones - Dotaciones - Red de distribución - Almacenamiento y regulación - Equipos de bombeo - Instalaciones - Distribución - Sistema red contra de incendio - Sistema de drenaje - Desagües - Colectores

Por último se finalizara el diseño de la entidad hospitalaria y se realizaran una serie de conclusiones y recomendaciones al respecto.

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8 Orientación al lector

El lector debe ver este documento, como un documento netamente técnico y de ayuda para el proceso de diseño de instalaciones hidráulicas, sanitarias y red contraincendios de entidades hospitalarias en Colombia con un lenguaje sencillo que le servirá de ayuda en futuros diseños a su cargo.

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9 Generalidades

9.1 Alcance El presente modelo de diseño para instalaciones hidráulicas y sanitarias en entidades hospitalarias en Colombia. (Normatividad vigente Normas Técnicas Colombianas NTC –1500 y National Fire Protection Association NFPA) principalmente. Forma parte integral para la ejecución del sistema hidrosanitario y red de incendios del proyecto que se tomara como ejemplo en este modelo.

Todas las instalaciones se diseñaron sobre una estructura para uso de entidades hospitalarias.

El siguiente informe incluye los parámetros, análisis de información, cálculos, resultados y conclusiones que se tuvieran en cuenta para el desarrollo del sistema hidrosanitario y red de incendios.

En este caso lo importante es dar un seguimiento a cada paso que se de en el proceso de diseño del sistema hidrosanitario y red de incendios (datos, cálculos y resultados) con el fin de conocer la normatividad que se aplicó, los datos que se tuvieron en cuenta, el proceso y cálculos que se aplicaron, las unidades que se tuvieron en cuenta para dichos cálculos, los resultados que se obtuvieron, la clasificación de los resultados y a que área pertenecen.

Es importante saber que se toma como ejemplo una edificación con destino a uso hospitalario para seguir cada uno de los procesos y conocer el correcto diseño del sistema que propone este modelo.

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10 Aplicación de la norma

A continuación se realiza la descripción de cada uno de los procesos de aplicación de la normatividad para el diseño hidrosanitario y red contra incendio.

La normatividad que sea aplica para el diseño hidrosanitario tendrá algunas normas especiales cuando su destino sea para uso hospitalario en algunos puntos y los parámetros restantes seguirán rigiéndose por la normatividad general para el diseño.

Los parámetros son:  Destino de uso.  Asignación diaria por persona.  Magnitud de construcción.  Densidad de población.  Unidades de gasto tipo industrial (fluxómetro).

La normativa exige señalización, prevención activa y pasiva de los sistemas de protección contra incendio.

10.1 Simbología Tabla 1: Simbología: Fuente: Bibliocad.com

19 http://www.bibliocad.com/biblioteca/simbolos-para-instalaciones-sanitarias_2078

Tabla 2: Simbología complementaria:Fuente: Bibliocad.com

10.2 Definiciones

Alimentador: Tubería que abastece a los ramales.

Agua servida o desagüe: Agua que carece de potabilidad, proveniente del uso doméstico, industrial o similar.

Baño público: Establecimiento para el servicio de higiene personal.

Tubería de alimentación: Tubería comprendida entre el medidor y la válvula de flotador en el depósito de almacenamiento, o el inicio de la red de distribución, en el caso de no existir depósito.

Conexión cruzada: Conexión física entre dos sistemas de tuberías, uno de los cuales contiene agua potable y la otra agua de calidad desconocida, donde el agua puede fluir de un sistema a otro.

Diámetro nominal: Medida que corresponde al diámetro exterior, mínimo de una tubería.

Gabinete contra incendio: Salida del sistema contra incendio.

20 Tabla 2: http://amarengo.org/breves/simbologia.html, 10.2 definiciones: norma técnica IS 010 instalaciones sanitarias para edificaciones.

Cisterna: Depósito de almacenamiento ubicado en la parte baja de una edificación.

Colector: Tubería horizontal de un sistema de desagüe que recibe la descarga de los ramales o montantes.

Hidrante: Grifo contra incendio.

Tubería Impulsión: Tubería de descarga del equipo de bombeo.

Instalación exterior: Conjunto de elementos que conforman los sistemas de abastecimiento y distribución de agua, evacuación de desagües e instalaciones sanitarias especiales, ubicadas fuera de la edificación y que no pertenecen al sistema público.

Instalación interior: Conjunto de elementos que conforman los sistemas de abastecimiento y distribución de agua, evacuación de desagües, su ventilación, e instalaciones sanitarias especiales, ubicados dentro de la edificación.

Montante: Tubería vertical de un sistema de desagüe que recibe la descarga de los ramales.

Ramal de agua: Tubería comprendida entre el alimentador y la salida a los servicios.

Ramal de desagüe: Tubería comprendida entre la salida del servicio y el montante o colector.

Red de distribución: Sistema de tuberías compuesto por alimentadores y ramales.

Servicio sanitario: Ambiente que alberga uno o más aparatos sanitarios.

Sifonaje: Es la rotura o pérdida del sello hidráulico de la trampa (sifón), de un aparato sanitario, como resultado de la pérdida de agua contenida en ella.

Tubería de succión: Tubería de ingreso al equipo de bombeo.

Tanque elevado: Depósito de almacenamiento de agua que da servicio por gravedad.

21 Norma técnica IS 010 instalaciones sanitarias para edificaciones.

10.3 Condiciones generales El diseño debe ser realizado y autorizado por un ingeniero sanitario en coordinación con el proyectista de arquitectura, para que estos consideren oportunamente las condiciones más adecuadas de ubicación de los servicios sanitarios, ductos y todos aquellos elementos que determinan el recorrido de las tuberías, así como el dimensionamiento y ubicación de tanques de almacenamiento de agua, entre otros.

Las instalaciones sanitarias deben ubicarse en coordinación con el responsable del diseño de estructuras, de tal manera que no comprometan sus elementos estructurales, en su montaje y durante su vida útil.

Los aparatos sanitarios deberán instalarse considerando los espacios mínimos necesarios para su uso, limpieza, mantenimiento e inspección.

Toda edificación estará dotada de servicios sanitarios con el número y tipo de aparatos sanitarios que se establecen en cada una de las normas del presente reglamento.

En los servicios sanitarios para uso público, los inodoros deberán instalarse en espacios independientes de carácter privado.

10.4 Instalaciones 

El sistema de abastecimiento de agua de una edificación comprende las instalaciones interiores desde el medidor o dispositivo regulador o de control, sin incluirlo, hasta cada uno de los puntos de consumo.



El sistema de abastecimiento de agua fría para una edificación deberá ser diseñado, tomando en cuenta las condiciones bajo las cuales el sistema de abastecimiento público preste servicio.



Las instalaciones de agua fría deben ser diseñadas y construidas de modo que preserven su calidad y garanticen su cantidad y presión de servicio en los puntos de consumo.



Todo sistema de alimentación y distribución de agua no se permitirán conexiones cruzadas.



En toda nueva edificación de uso múltiple o mixto: viviendas, oficinas, comercio u otros similares, la instalación sanitaria para agua fría se

22 Norma técnica IS 010 instalaciones sanitarias para edificaciones.

diseñará obligatoriamente para posibilitar la colocación de medidores internos de consumo para cada unidad de uso independiente, además del medidor general de consumo de la conexión domiciliaria, ubicado en el interior del predio. 

En general, los medidores internos deben ser ubicados en forma conveniente y de manera tal que estén adecuadamente protegidos, en un espacio impermeable de dimensiones suficientes para su instalación o remoción en caso de ser necesario. De fácil acceso para eventuales labores de verificación, mantenimiento y lectura.



En caso que exista suficiente presión en la red pública externa dependiendo del número de niveles de la edificación, los medidores de consumo podrán ser instalados en un banco de medidores, preferentemente al ingreso de la edificación, desde el cual se instalarán las tuberías de alimentación para unidad de uso.



En caso de que el diseño de la instalación sanitaria interior del edificio se realice con un sistema de presión con cisterna y tanque elevado o se use un sistema de presión con tanque hidroneumático, los medidores de consumo podrán ser ubicados en espacios especiales diseñados para tal fin dentro de la edificación.



Se podrá considerar la lectura centralizada remota, desde un panel ubicado convenientemente y de fácil acceso en el primer piso de la edificación.



Las instalaciones de lectura remota se ciñeran a las exigencias de las normas internacionales en tanto se emitan normas nacionales correspondientes, o siguiendo las especificaciones técnicas de los proveedores.



Las edificaciones destinadas a la industria, en caso de que la entidad prestadora de servicio no disponga de infraestructura local, podrán disponer de un abastecimiento de agua para fines industriales exclusivamente.



Si dicho abastecimiento tiene redes separadas sin conexión alguna con el sistema de agua potable para consumo humano y debidamente diferenciado se debe advertir a los usuarios mediante avisos claramente marcados y distribuidos en lugares visibles y adecuados. Los letreros legibles dirán: Peligro agua no apta para consumo humano. No se permitirá la conexión directa desde la red pública de agua, a través de bombas u otros aparatos mecánicos de elevación.

23 Norma técnica IS 010 instalaciones sanitarias para edificaciones.



El sistema de alimentación y distribución de agua de una edificación estará dotado de válvulas de interrupción, como mínimo en los siguientes puntos:



Inmediatamente después de la caja del medidor de la conexión domiciliaria y del medidor general.

En cada piso, alimentador o sección de la red de distribución interior.

En cada servicio sanitario, con más de tres aparatos.

En edificaciones de uso público masivo, se colocará una llave de ángulo en la tubería de abasto de cada inodoro o lavatorio.

Toda construcción dentro del Distrito Especial de Bogotá, debe proveerse de agua potable del sistema de acueducto de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá y de utilidad como desagüe el sistema de alcantarillado de la misma empresa.

   



Cualquier excepción a lo anteriormente establecido sólo puede ser autorizada por la EAAB, previo el cumplimiento de todos los requisitos que dicha empresa establezca.



Para instalaciones de sistemas hidráulicos contra incendio, deben seguirse las normas del "Sistemas de Detección y Extinción de Incendios".



Los recorridos de instalaciones hidráulicas verticales comunes deben hacerse por zonas comunes de la edificación, de modo que la inspección de dichas instalaciones no dependa del acceso a espacios particulares

24 Norma técnica IS 010 instalaciones sanitarias para edificaciones.

10.5 Suministro de agua 10.5.1 General Cada aparato sanitario debe proveerse de un suministro de agua potable, distribuido de acuerdo con las normas exigidas en este capítulo, en tal forma que se mantenga limpio y en condición sanitaria, eliminando cualquier posibilidad de conexión cruzada.

10.5.2 Prohibiciones 





El agua utilizada en cualquier proceso industrial no debe reincorporarse al sistema de suministro de agua potable ni distribuirse a los aparatos que requieren suministro de agua potable. Esto no excluye que el agua utilizada en tales procesos industriales pueda recircularse o recuperarse para el sistema industrial. Ningún proceso industrial puede abastecerse de agua tomada directamente de la red del edificio, sino a través de un tanque de almacenamiento.

Las bombas instaladas en los edificios y destinadas a la distribución de agua de los mismos, no pueden conectarse directamente con el acueducto público sino a través de un tanque de almacenamiento. Se exceptúan las bombas utilizadas en sistemas de protección contra incendio.

No deben hacerse conexiones directas del sistema de suministro de agua potable a los siguientes aparatos y equipos:

 (a) Bidés (que no utilicen dispositivos que prevengan el reflujo). (b) Mesas de operación, disección, mortuorias, o equipo similar. (c) Bombas usadas para agua no potable. (d) Esterilizadores. (e) Aspiradores. (f) Sifones de desagüe. (g) Tanques o aparatos con soluciones químicas.

10.5.3 Materiales y elementos Pueden diseñarse y construirse instalaciones de conducción de agua potable en PVC, hierro galvanizado (HG), o cobre (Cu). La utilización de otro tipo de materiales está sujeta a la aprobación de la EAAB y de la Secretaría de Salud.

Para conjuntos o agrupaciones residenciales y/o industriales y/o comerciales donde se utilicen tuberías de asbesto cemento (AC), éstas deben protegerse 25 ACUERDO 20 DE 1995 (Octubre 20) Modificado por el Decreto Distrital 74 de 2001 , Complementado y modificado por el Decreto Distrital 193 de 2006.

exteriormente con pinturas bituminosas. Todos los elementos, tuberías y accesorios deben fabricarse de acuerdo con las normas ICONTEC, vigentes en el momento de ejecución de la obra.

10.5.4 Diseño Deben cumplirse los siguientes requisitos en el diseño de estructuras de suministro de agua.  La presión mínima disponible en las salidas de los aparatos sanitarios, bajo condiciones normales de funcionamiento, debe ser la siguiente: (a) Lavaplatos, lavamanos o inodoros de tanque 3 m. (b) Duchas con mezclador de agua 6 m. (c) Válvulas de fluxómetro 12 m. (d) Duchas con monocontrol y poma de niebla 15 m.    





si la presión disponible en la red de suministro es insuficiente, debe proveerse de un sistema de bombeo con tanque bajo y tanque alto o de un sistema de bombeo mediante un equipo de presión.

Para controlar el golpe de ariete y los ruidos en la red de tubería, deben disponerse cámaras de aire de por lo menos 30 cm antes de la conexión de cada aparato.

Cuando la presión de un aparato sea mayor de la equivalente a una columna de agua de 55 m (550 KPa), deben disponerse válvulas de reducción de presión, o tanques de quiebre de presión.

Los sistemas de suministro de agua para los edificios deben diseñarse de manera que abastezcan de agua, en todo tiempo, a los aparatos sanitarios, aditamentos y equipos, en caudal suficiente y con las presiones adecuadas para que funcionen satisfactoriamente. La velocidad máxima del agua en tuberías debe ser de 2.4 m/s.

Debe proveerse un tanque de almacenamiento, cuya capacidad mínima sea igual al consumo de 1 día; en caso de diseñar tanque subterráneo o elevado, el volumen total debe dividirse en un cuarenta por ciento (40%) para el tanque elevado y en un sesenta por ciento (60%) para el tanque subterráneo.

Los tanques de agua deben diseñarse y construirse en forma tal que garanticen la potabilidad del agua en todo tiempo y que no permita la 26

ACUERDO 20 DE 1995 (Octubre 20) Modificado por el Decreto Distrital 74 de 2001 , Complementado y modificado por el Decreto Distrital 193 de 2006.

entrada de aguas freáticas o aguas lluvias y el acceso a insectos o roedores.

10.6 Dotaciones Los consumos mínimos de diseño, y el cálculo de volumen de almacenamiento están dados por: Tabla 3: Consumos para diseño

Tabla 4: unidad de consumo en función del diámetro de la tubería

27 ACUERDO 20 DE 1995 (Octubre 20) Modificado por el Decreto Distrital 74 de 2001 , Complementado y modificado por el Decreto Distrital 193 de 2006.



Ninguna acometida de suministro de agua debe tener un diámetro nominal menor de 1.50 cm (1/2").



Los tanques bajos, deben ubicarse a una distancia mayor de 3 m de muros de lindero de los desagües de aguas negras.



Suministro de agua caliente. En el diseño y construcción de sistemas de suministro de agua caliente deben tenerse en cuenta los siguientes registros:

Deben proveerse de agua caliente todas las edificaciones destinadas a hospitales. 

Las instalaciones de agua caliente en los edificios no sólo deben satisfacer las necesidades del consumo sino ofrecer las debidas medidas de seguridad contra accidentes.

10.6.1 Construcción y prueba La construcción y prueba de los sistemas de suministro de agua, deben cumplir los siguientes requisitos: Toda tubería una vez instalada debe protegerse contra el mal trato y no debe cubrirse hasta que se someta a una prueba que confirme su impermeabilidad.  

Las tuberías de suministro de agua no deben correr o permanecer en la misma zanja donde se ubiquen las tuberías de drenaje de aguas negras.

Sólo se permite esta situación si se cumplen las siguientes condiciones:

(a) El fondo de la tubería de suministro, en todos sus puntos, debe estar por lo menos a 0.3 m por encima de la tubería de drenaje. (b) La tubería de suministro de agua puede colocarse en la misma zanja siempre que esté separada de la tubería de desagüe por una pared sólida e impermeable. 

En todo sistema de conducción de agua los conductos, accesorios y demás obras deben protegerse suficientemente para que no se deteriore la calidad del agua. Siempre la conducción debe ser cerrada y a presión.

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ACUERDO 20 DE 1995 (Octubre 20) Modificado por el Decreto Distrital 74 de 2001 , Complementado y modificado por el Decreto Distrital 193 de 2006.



Las conducciones deben proveerse de desagües en los puntos bajos para facilitar la purga del sistema y la remoción de sedimentos.



Cuando las tuberías atraviesen elementos estructurales de cimentación, deben pasar a través de una tubería metálica de mayor diámetro, dejando previstas todas las tolerancias para evitar que los asentamientos y movimientos de la estructura dañen la tubería.



Las tuberías metálicas embebidas en las placas construidas con cemento Portland deben ir rodeadas por lo menos de 3 cm de concreto, y no deben estar en contacto físico con ningún otro elemento metálico.



Por las placas aéreas en concreto, las tuberías metálicas deben instalarse por los canales adecuadamente cubiertos, para permitir el acceso de éstas con el mínimo de daño a las tuberías y a la estructura.



Las tuberías de suministro que vayan colgantes en sótanos cielo raso y por ductos deben ir soportados por abrazaderas metálicas.



Cuando se instalen tuberías verticales, se recomienda hacerlo por ductos o buitrones.

10.7 Desagüe de aguas negras

10.7.1 General Los siguientes son los requisitos generales que deben cumplir todas las edificaciones en lo referente a desagües de aguas negras. 

Toda habitación debe poseer un sistema para la evacuación de aguas negras y previsiones para la adecuada conducción y disposición de aguas lluvias.



Todos los aparatos de plomería, accesorios, artefactos y drenajes usados para recibir o descargar aguas negras, o usadas deben conectarse al sistema de drenaje de la edificación, de acuerdo con los requerimientos de este capítulo.

29 ACUERDO 20 DE 1995 (Octubre 20) Modificado por el Decreto Distrital 74 de 2001 , Complementado y modificado por el Decreto Distrital 193 de 2006.



Las aguas negras sólo pueden evacuarse al sistema público de alcantarillado. En aquellos sitios donde no exista una red de alcantarillado público, pueden utilizarse soluciones locales, previa autorización de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá.



Los sistemas de desagüe de aguas negras deben diseñarse y construirse de manera que permitan un rápido escurrimiento de los residuos líquidos, eviten obstrucciones, impidan el paso de gases y animales de la red pública al interior de las edificaciones, no permitan el vaciamiento, escape de líquidos o la formación de depósitos en el interior de las tuberías y eviten la polución del agua.

10.7.2 Prohibiciones Las prohibiciones siguientes, deben aplicarse para los sistemas de desagüe de aguas negras en las edificaciones del Distrito Capital de Santafé de Bogotá. 

Las aguas residuales industriales, los desechos radiactivos, las sustancias corrosivas y materiales que puedan causar daño a la red de desagüe de aguas negras, no deben descargarse directa ni indirectamente a la red, salvo que sean sometidos previamente a tratamiento y acondicionamiento satisfactorios, a juicio de la autoridad sanitaria.



No se permite descargar las aguas negras en los colectores destinados exclusivamente para aguas lluvias, ni éstas en los colectores destinados exclusivamente a la conducción de aquéllas.

No se permite la descarga de aguas negras o de aguas residuales industriales a la superficie del suelo, ríos, lagos o demás cuerpos del agua, sin haber procedido a un tratamiento adecuado, cuando a juicio de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá (EAAB) tales descargas constituyan peligro para la salud pública.





Ningún desagüe debe conectarse al sistema público sin la aprobación previa de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá (EAAB).



No deben conectarse otros aparatos al codo de desagüe de un inodoro.

30 ACUERDO 20 DE 1995 (Octubre 20) Modificado por el Decreto Distrital 74 de 2001 , Complementado y modificado por el Decreto Distrital 193 de 2006.

10.7.3 Materiales y elementos

Los materiales y elementos utilizados en los sistemas de desagüe de aguas negras, deben cumplir con los requisitos siguientes: 

Para tuberías de desagües enterradas, pueden usarse los siguientes materiales: hierro fundido (HF) y gres vitrificado, PVC para alcantarillado, o cualquier otro material que resista apropiadamente los esfuerzos estructurales.



Todas las tuberías y accesorios utilizados deben cumplir las normas de fabricación y calidad vigentes en Colombia, especialmente las promulgadas por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas, ICONTEC.



En tuberías cubiertas, toda conexión, cambio de dirección o cambio de pendiente debe hacerse mediante cajas de inspección.

10.7.4 Diseño y dimensionamiento Los sistemas para desagüe de aguas negras deben diseñarse y dimensionarse cumpliendo los requisitos siguientes:  La pendiente de los ramales de desagüe de aguas negras debe ser uniforme y no menor de 1%. Cuando el diámetro de la tubería sea menor o igual a 7.50 cm (3"), la pendiente mínima debe ser del 2%. 

La velocidad de diseño o tubo lleno no debe ser inferior a 0.6 m/s.



Las dimensiones de los ramales de desagüe y bajantes deben calcularse tomando como base el gasto relativo que pueda descargar cada aparato sanitario.

En caso de flujo permanente al sistema de desagüe, deben asignarse dos unidades de descarga por cada 0.06 1lt/seg de flujo. 

Al calcularse el diámetro de los ramales de desagüe y de los bajantes, debe tenerse en cuenta lo siguiente:

31 ACUERDO 20 DE 1995 (Octubre 20) Modificado por el Decreto Distrital 74 de 2001 , Complementado y modificado por el Decreto Distrital 193 de 2006.



El diámetro mínimo de la tubería que reciba la descarga de un sanitario debe ser 10 cm (4").



El diámetro de un bajante no puede ser menor que el de cualquiera de los ramales horizontales que descargan en él.



El diámetro de un ramal horizontal de desagüe no puede ser menor que el de cualquiera de los orificios de salida de los aparatos que descargan en él.

10.8 Desagüe de aguas lluvias

10.8.1 General Los siguientes son los requisitos generales que deben cumplir las edificaciones del Distrito Capital de Santafé de Bogotá, en lo referente a sistemas de desagüe de aguas lluvias. 

Las edificaciones deben localizarse en terrenos que permitan el drenaje por gravedad de las aguas lluvias.



Toda edificación debe poseer un sistema para la evacuación de aguas lluvias provenientes de techos, patios, azoteas y otras áreas descubiertas.

En todos los casos deben instalarse en las edificaciones dos sistemas de desagües independientes, uno para aguas negras o residuales y otro para aguas lluvias.





Si no existe alcantarillado separado, las aguas lluvias del edificio deben llevarse preferiblemente a la calzada y dejarse correr por las cunetas.

10.8.2 Prohibiciones Deben aplicarse las prohibiciones siguientes para los sistemas de drenaje de aguas lluvias. 

Aun cuando el sistema de desagüe del sector sea combinado, no se permite usar un sistema combinado de evacuación de aguas negras y aguas lluvias.

32 ACUERDO 20 DE 1995 (Octubre 20) Modificado por el Decreto Distrital 74 de 2001 , Complementado y modificado por el Decreto Distrital 193 de 2006.



Las aguas lluvias no deben dejarse caer directamente de la cubierta o por medio de gárgolas desde alturas mayores de 3.50 metros.

10.8.3 Materiales y elementos Los materiales y elementos utilizados en los sistemas de drenaje de aguas lluvias deben cumplir los requisitos siguientes: 

Pueden usarse para desagües de aguas lluvias, tuberías y accesorios en hierro fundido (HF), asbesto cemento (AC), PVC tipo sanitario y tubería de gres para las redes bajo tierra.



Todas las tuberías y accesorios utilizados deben cumplir las normas de fabricación y calidad vigentes en Colombia, especialmente las promulgadas por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas, ICONTEC.



En tuberías enterradas, toda conexión, cambio de dirección o cambio de pendiente debe hacerse mediante cajas de inspección.

10.8.4 Diseño y dimensionamiento Los sistemas de drenaje de aguas lluvias deben diseñarse y dimensionarse cumpliendo los requisitos siguientes:  La pendiente de los ramales de desagüe de aguas lluvias debe ser uniforme y no menor del uno por ciento. Cuando el diámetro de la tubería sea menor o igual a 7.5 cm (3"), la pendiente mínima debe ser del 2%. 

La velocidad de diseño a tubo lleno no debe ser inferior a 0.8 metros por segundo.

Tabla 5: aparatos sanitarios

33 ACUERDO 20 DE 1995 (Octubre 20) Modificado por el Decreto Distrital 74 de 2001 , Complementado y modificado por el Decreto Distrital 193 de 2006.

10.9 Agua de lluvia 

El agua de lluvia proveniente de techos, patios, azoteas y áreas expuestas, podrá ser conectada a la red de aguas residuales, siempre que el sistema lo permita.  Cuando no exista un sistema de alcantarillado pluvial y la red de aguas residuales no haya sido diseñada para recibir aguas de lluvias, no se permitirá descargar este tipo de aguas a la red de aguas residuales. Estas deberán disponerse al sistema de drenaje o áreas verdes existentes.  Cuando el sistema de redes de aguas residuales sea del tipo unitario o mixto, las aguas de lluvia del edificio podrán conducirse mediante colector común a dicho sistema.  Los receptores de agua de lluvia estarán provistos de rejillas de protección contra el arrastre de hojas, papeles, basura y similares. El área total libre de las rejillas, será por lo menos dos veces el área del conducto de elevación.  Los diámetros de las montantes y los ramales de colectores para aguas de lluvia estarán en función del área servida y de la intensidad de la lluvia.  Los diámetros de las canaletas semicirculares se calcularán tomando en cuenta el área servida, intensidad de lluvia y pendiente de la canaleta.  La influencia que puedan tener las aguas de lluvias en las cimentaciones deberán preverse realizando las obras de drenaje necesarias.

En aquellos casos en los cuales los colectores de aguas de lluvia no pudieran descargar por gravedad, deberá proveerse un sistema de bombeo para su descarga automática.

10.10 Sistema de detección y extinción de incendios 10.10.1 Alcance Las disposiciones de este capítulo establecen y controlan los requisitos mínimos para el diseño, instalación y mantenimiento de los elementos dispuestos en las edificaciones del Distrito Especial de Bogotá para detectar y combatir incendios.

34 Norma técnica IS 010 instalaciones sanitarias para edificaciones, ACUERDO 20 DE 1995 (Octubre 20) Modificado por el Decreto Distrital 74 de 2001 , Complementado y modificado por el Decreto Distrital 193 de 2006.

10.10.2 Otras normas Además de los requisitos establecidos en este capítulo deben tenerse en cuenta las normas aplicables dadas por el Cuerpo de Bomberos de Bogotá y las normas y especificaciones aplicables preparadas por el ICONTEC.

10.10.3 Definiciones red contra incendios

Para la aplicación del presente capítulo deben considerarse las siguientes definiciones: Agente extintor: Elemento cuya aplicación a determinado tipo de combustión, ocasiona el cese de ésta.

Alarma de incendio: Sistema manual o automático que permite dar una alerta contra incendio con localización del punto de llamada.

Conexión siamesa: Accesorio conectado a un sistema de extinción de incendios, instalado en un muro de fachada de una edificación. Consta de dos entradas y va acompañada de una válvula de cheque. Su función es permitir un suministro adicional de agua al sistema en caso de incendio.

Detector de incendio: Elemento constituido por un sistema automático de detección sensible a determinados fenómenos físicos, químicos o ambos, que preceden o acompañan la aparición de un incendio.

Devanador o carrete: Sistema o vehículo que permite la colocación de las mangueras y su rápida manipulación.

Extintor: Sistema autónomo destinado a proyectar y dirigir sobre el foco de un incendio, mediante una maniobra simple y rápida.

Extintor portátil: Extintor móvil en el cual la masa en orden de marcha es inferior a 16 kg.

Gabinete de incendios: Conjunto compuesto de una llave de hidrante, una manguera sobre caja o devanador, una llave de sujeción, un extintor y un hacha de incendio.

Potencialidad efectiva de extinción: Eficiencia relativa de extensión, medida con base en la cantidad de fuego de una clase determinada que 35 ACUERDO 20 DE 1995 (Octubre 20) Modificado por el Decreto Distrital 74 de 2001 , Complementado y modificado por el Decreto Distrital 193 de 2006.

puede extinguirse, siguiendo los procedimientos de prueba descritos en la norma ICONTEC 1916 (extintores de fuego. Ensayos para clasificación).

Rociador automático: Dispositivo fijo, normalmente cerrado por un obturador, el cual se mantiene en su posición, mediante un mecanismo calibrado de acuerdo con las condiciones de temperatura que exige la edificación. El mecanismo obturador cesa su acción cuando la temperatura alcanzada sobrepasa la temperatura límite fijada en la calibración, actuando la descarga del agente extinguidor.

Sistema de detección: Sistema destinado a señalar, descubrir y localizar automáticamente un principio de incendio. Comprende: detectores, tablero de señalización y elementos intermediarios.

Sistema de hidrantes: Sistema de extinción de incendios, compuesto por una red de tuberías, válvulas, tomas de agua y un medio de impulsión de agua.

Toma de agua (hidrantes): Toma de agua normalizada, compuesta por una salida en una tubería de conducción, una válvula y según el caso un tapón.

Tubería vertical: Tubería continúa de diámetro adecuado a la altura de la edificación, que se extiende verticalmente con ramificaciones para la toma de agua.

10.10.4 Clases de fuego Para efectos del presente código los fuegos deben clasificarse según la naturaleza de los materiales combustibles, en las clases especificadas en esta sección.

Fuego clase A. Fuego de materiales combustibles sólidos ordinarios, que necesitan para su extinción los efectos de enfriamiento o absorción del calor que produce el agua, las soluciones acuosas o los efectos protectores por recubrimiento de ciertos polvos que retardan la combustión.

36 ACUERDO 20 DE 1995 (Octubre 20) Modificado por el Decreto Distrital 74 de 2001 , Complementado y modificado por el Decreto Distrital 193 de 2006.

Fuego clase B. Fuegos de líquidos combustibles o inflamables, gases inflamables, grasas y materiales similares cuya extinción se logra más fácilmente eliminando el aire (oxígeno), inhibiendo la emisión de vapores combustibles o interrumpiendo la cadena de reacción de combustión.

Fuego clase C. Fuegos de equipo y maquinaria eléctrica bajo tensión en los que la seguridad de la persona que manipula el extintor exige el empleo de agentes extintores que no conduzcan la electricidad.

Fuego clase D. Fuegos de ciertos metales combustibles, tales como magnesio, titanio, circonio, sodio, potasio, etc., que requieren un agente extintor que absorba el calor y que no reaccione con los metales incendiados.

10.10.5 Sistemas de rociadores automáticos General Los siguientes son los requisitos generales que deben cumplir los sistemas de rociadores automáticos. 





Deben diseñarse, instalarse, probarse y mantenerse, de acuerdo con los requisitos establecidos en la norma ICONTEC "código para el suministro de distribución de agua para extinción de incendios en edificaciones. Sistemas de regaderas".

Por ser apropiados para combatir fuegos de clase A, deben tomarse las precauciones necesarias para las situaciones donde sea factible que se presenten fuegos de cualquier otra clase.

Pueden instalarse sistemas fijos contra fuegos de clase A, B y C, tales como rociadores de espumas o polvo químico seco, siempre y cuando su diseño e instalaciones sean hechos por expertos y aprobados por el cuerpo de bomberos del Distrito Especial de Bogotá.

37 ACUERDO 20 DE 1995 (Octubre 20) Modificado por el Decreto Distrital 74 de 2001 , Complementado y modificado por el Decreto Distrital 193 de 2006.

10.10.6 Aprobación 

El diseño de todo sistema de rociadores, debe realizarse sólo por personas o entidades reconocidas como especialistas en la materia.



Una vez terminada la instalación, deben efectuarse pruebas para comprobar el correcto funcionamiento del sistema.



Clasificación de las situaciones de riesgo. Para efectos de esta sección, las edificaciones se clasifican según el riesgo de fuego en ellas, en las categorías siguientes:

Grupo 1 - Donde la combustibilidad es baja, la cantidad de combustible moderada, las pilas de materiales combustibles no excede de 205 m y se esperen fuegos con tasas de desprendimiento de calor moderadas.

Grupo 2 - Donde la combustibilidad y la cantidad de los materiales almacenados sean moderadas, las pilas de dichos materiales no exceda de 4.0 m y se esperen fuegos con tasas de desprendimiento de calor moderadas.

Grupo 3 - Donde la combustibilidad y la cantidad de los materiales almacenados sean altas, y se esperen fuegos con alta tasa de desprendimiento de calor.

Edificaciones de riesgo alto: Donde la combustibilidad y cantidad de los materiales almacenados sean muy altas, o donde existan químicos o líquidos inflamables o combustibles que introduzcan la probabilidad de fuegos de rápida extensión con tasas muy altas de desprendimiento de calor.

Edificaciones con sistemas de rociadores automáticos Deben instalarse sistemas de rociadores automáticos en las siguientes edificaciones: a) Edificaciones del grupo de uso alta peligrosidad (P): b) Espacios o áreas del subgrupo de uso almacenamiento con riesgo moderado con un área superior a 50 m2. c) Espacios o áreas del subgrupo de uso almacenamiento con riesgo bajo con un área superior a 500 m2. d) Espacios o áreas del subgrupo de uso comercial de bienes y productos con un área superior a 750 m2.

38 ACUERDO 20 DE 1995 (Octubre 20) Modificado por el Decreto Distrital 74 de 2001 , Complementado y modificado por el Decreto Distrital 193 de 2006, articulo 4, Acuerdo Distrital 304 de 2007.

e) Corredores y pasajes de salidas en las edificaciones del subgrupo de uso institucional de salud o incapacidad. f) Edificaciones donde no se disponga de aberturas exteriores de por lo menos 1.8 m2 por cada 15 m de fachada exterior. Las aberturas o ventanas deben tener una dimensión mínima de 55 cm y ser fácilmente accesibles al cuerpo de bomberos desde el exterior de la edificación.

10.10.7 Sistemas de rociadores automáticos de agua Los siguientes requisitos son aplicables a todo sistema de rociadores automáticos de agua. 

En las edificaciones con techos muy altos la acción de los rociadores puede retrasarse por la existencia de una distancia excesiva entre éstos y los materiales combustibles que se encuentren a nivel del suelo. Por consiguiente, las edificaciones que requieran de un sistema de rociadores y presentan esta característica, deben disponer de mangueras y tomas fijas de agua como medida adicional de protección.



Deben instalarse rociadores en espacios combustibles situados por encima del techo para prevenir la propagación del fuego hacia su interior. Deben eliminarse las fuentes de ignición e instalarse elementos cortafuegos para impedir que éste se propague a ellos.



Cuando una edificación cercana represente, por su proximidad una seria amenaza a la provista de rociadores, particularmente si tiene muros o cornisas combustibles y muchas aberturas exteriores sin protección abiertas hacia tal edificio, deben instalarse rociadores exteriores.

10.10.8 Detectores automáticos de incendio 10.10.8.1 General En esta sección se especifican los requisitos mínimos que deben cumplir los detectores automáticos de incendio para que emitan sus señales a tiempo, con el fin de proteger las vidas y los bienes de los ocupantes de una edificación.

39 ACUERDO 20 DE 1995 (Octubre 20) Modificado por el Decreto Distrital 74 de 2001 , Complementado y modificado por el Decreto Distrital 193 de 2006, articulo 4, Acuerdo Distrital 304 de 2007.

10.10.8.2 Requisitos generales Los siguientes son los requisitos generales que deben cumplir los sistemas de detección automáticos de incendio.  Selección del tipo de detector. Deben seleccionarse después de determinar la clase y el tamaño del fuego esperado, así como la respuesta requerida. 

Tipos de sistemas. Existen sistemas de detección y alarma, así como sistemas de detección, alarma y extinción.

10.10.8.3 Clasificación Los detectores automáticos de incendio se clasifican por el fenómeno detectado, en los tipos siguientes: a) Detector de calor. b) Detector de humo y otros gases producto de combustión. c) Detector de llama. d) Detectores de la tasa de cambio de calor.

10.10.8.4 Localización y distanciamiento entre detectores Los detectores automáticos deben localizarse siguiendo los requisitos especificados en este capítulo y en la norma ICONTEC 1867. 

Los detectores deben soportarse en todos los casos, independientemente de su unión a los circuitos conductores.



Localización y espaciamiento para detectores de calor. Deben cumplirse los requisitos siguientes para la localización y espaciamiento de detectores de calor. a) La separación entre detectores no debe exceder el espaciamiento máximo dado por el fabricante, ésta debe reducirse a la mitad cuando se 40

ACUERDO 20 DE 1995 (Octubre 20) Modificado por el Decreto Distrital 74 de 2001 , Complementado y modificado por el Decreto Distrital 193 de 2006, articulo 4, Acuerdo Distrital 304 de 2007.

instalen detectores cerca de muros o tabiques, que tengan una separación vertical máxima de 45 cm del cielo raso. b) Todos los puntos sobre el cielo raso deben tener un detector a una distancia máxima de 0.7 veces el espaciamiento máximo dado por el fabricante. 

En los cielos rasos inclinados a diente de sierra, la porción inclinada debe tener una fila de detectores localizada a 1 m de la parte superior de éstos medido horizontalmente, espaciados de acuerdo con el tipo de construcción. La localización de detectores adicionales debe basarse en la proyección horizontal del cielo raso.



Localización y espaciamiento para detectores de humo u otros gases productos de combustión: Para la localización y espaciamiento de detectores de humo o gases, deben cumplirse los requisitos siguientes:



Debe resultar de un análisis en el que se tenga en cuenta la forma y superficie de los cielos rasos, la altura de los mismos, propiedades de combustión de los materiales presentes y las características del sistema de ventilación.



Las localizaciones óptimas de los detectores son los puntos comunes de intersección de los trayectos de recorrido del humo o gases a través de la edificación, desde la ubicación previamente determinada de las áreas de fuego.



Los cielos rasos de viga estructural, con vigas de 20 cm o menos de profundidad deben considerarse como lisos. Si éstas tienen más de 20 cm de profundidad el espaciamiento debe reducirse. Si exceden 45 cm de profundidad y están separadas más de 205 m, cada espacio debe tratarse como un área separada con un detector como mínimo.



En los recintos donde se presenta ventilación forzada a través de conductos, debe tenerse cuidado de instalar los detectores lejos de la influencia de las corrientes de aire que puedan desviar el humo o gases.



Los detectores localizados en recintos no deben reemplazarse por unos ubicados a la entrada de conductos de ventilación a éstos.

41

ACUERDO 20 DE 1995 (Octubre 20) Modificado por el Decreto Distrital 74 de 2001 , Complementado y modificado por el Decreto Distrital 193 de 2006, articulo 4, Acuerdo Distrital 304 de 2007.



La localización de los detectores de llama debe revisarse periódicamente para asegurar que su campo de visión no haya sido obstaculizado por objetos de fijación temporal o permanente.

Servicio manual de alarma contra incendio. Los controles manuales de alarma contra incendio deben ser de fácil uso por parte del público y sólo deben utilizarse en caso de emergencia. Deben además cumplir con los requisitos siguientes:



La altura de instalación de los controles, medida a partir de su nivel inferior, no debe ser menor de 1 m y no mayor de 1.5 m con respecto al nivel del piso.

Los controles manuales de alarma contra incendio deben distribuirse a lo largo del área que se va a proteger de la manera siguiente:



Debe suministrarse un control en el primer piso y dejando piso de por medio en los pisos superiores, excepto cuando el área sea igual o superior a 900 m2 en cuyo caso debe suministrarse uno para cada piso.



Deben proveerse controles adicionales de tal forma que la distancia entre éstos no exceda los 45 m.

10.10.8.5 Indicaciones complementarias Deben observarse las siguientes indicaciones complementarias, en cuanto a señales de alarma contra incendio se refiere. 

Debe localizarse al menos una señal de alarma contra incendio fuera del edificio, para alertar a las personas en la vecindad quienes en consecuencia pueden prestar una asistencia contra el incendio.



Cuando se utiliza una señal de alarma contra incendio para notificar a los ocupantes de un edificio de la necesidad de evacuar, se recomienda el uso de una señal de evacuación normalizada para facilitar su reconocimiento.

42 ACUERDO 20 DE 1995 (Octubre 20) Modificado por el Decreto Distrital 74 de 2001 , Complementado y modificado por el Decreto Distrital 193 de 2006, articulo 4, Acuerdo Distrital 304 de 2007.

10.10.8.6 Normatividad de red contra incendios complementaria

El capítulo D.7 del Acuerdo 20 de 1995, modificado por el Acuerdo 304 de 2007, por medio del cual se expidió el "Código de la Construcción", hace referencia a la detección y extinción de incendios. En este capítulo se determina cuales edificaciones requieren sistema de mangueras y tomas fijas de agua o hidrantes, cuales deben contar con rociadores automáticos y cuales con detectores automáticos de incendio.

National Fire Protection Association – NFPA La National Fire Protection Association – NFPA, es la fuente principal mundial para el desarrollo y diseminación de conocimiento sobre seguridad contra incendios y de vida. Es una organización internacional fundada en 1896, que desarrolla normas para proteger la gente, su propiedad y el medio ambiente del fuego.

El sistema de desarrollo de los códigos y normas de la NFPA es un proceso abierto basado en el consenso que ha producido algunos de los más referenciados materiales en la industria de la protección contra incendios incluyendo el Código Eléctrico Nacional, el Código de Seguridad Humana, el Código Uniforme contra Incendios, y el Código Nacional de Alarmas de Incendios.

NFPA también es un líder en la promoción de programas educacionales de seguridad contra incendios y de vida como el programa de prevención de incendios y quemaduras Mis Primeros Pasos y Los Buenos Recuerdos programa para adultos mayores.

En la actualidad, virtualmente, cada construcción, proceso, servicio, diseño e instalación están afectados por códigos y normas desarrollados por la NFPA. Por medio de los Códigos contra Incendios y sus publicaciones, la NFPA establece sólidos principios para la protección y seguridad. Las publicaciones de la NFPA han sido traducidas a varios idiomas y son referenciadas alrededor del mundo. Más de 85,000 miembros, representando 107 naciones, son parte de la red global de protección contra incendios. Sus 306 Normas y Códigos cubren prácticamente todas las ocupaciones conocidas en la actividad humana. En Colombia hay ochenta Miembros de la NFPA y uno de ellos, el Presidente de la OPCI, fue el primer Latino en ocupar por seis años un puesto en la Junta Directiva de la NFPSA. 43 Journal NFPA Latinoamérica.

El RETIE Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas de Colombia tiene siete capítulos tomados del Código Eléctrico Nacional de la NFPA. El Decreto 283 del Ministerio de Minas y Energía sobre Líquidos Combustibles e Inflamables fue tomado de la NFPA 30. Ecopetrol viene usando desde su creación las Normas NFPA y en su Reglamento para Adquisición y Montaje de Sistemas contra Incendio en su numeral 6.1 dice: Lo correspondiente a la Protección contra incendios debe cumplir como mínimo, con los estándares definidos por la National FIRE Protection Association (NFPA) en el estándar aplicable en su última Edición. Se acepta la aplicación de otras Normas Internacionales siempre que superen el mínimo de seguridad establecido en las Normas NFPA.

No hay duda de que los códigos y normas de la NFPA son considerados la mayor autoridad en seguridad contra incendios y humana en todo el mundo.

Un creciente número de códigos NFPA han sido traducidos al español, francés, portugués, chino, japonés, coreano, hebreo y árabe. Muchas de estas traducciones son el resultado de un creciente movimiento para adoptar o referenciar códigos y normas de la NFPA. La NFPA 13, Norma para la instalación de sistemas de rociadores, es uno de los documentos más consultados pero, lo más importante es que recibe, de manera permanente, pedidos de nuevas licencias, a medida que las ediciones actualizadas del código comienzan a estar disponibles.

Actualmente, la NFPA dispone de las normas NFPA 13 y NFPA 25, Norma para la inspección, prueba y mantenimiento de sistemas hidráulicos de protección contra incendios, las cuales han podido realizarse como resultado de una licencia y acuerdo de traducción con el Centre National de Protection et Prevention, más conocido como CNPP. Los grandes avances tecnológicos, provenientes de los Estados Unidos, que se produjeron en el área de los rociadores contra incendios, también han tenido una gran influencia en el uso de la NFPA 13 en todo el mundo. Esto se debe a que estas nuevas tecnologías son evaluadas por el Comité Técnico y rápidamente se incorporan a la Norma. En el caso de Europa, esta es la razón por la que NFPA 13 se encuentra a la vanguardia, en relación a la mayoría de las normas europeas.

44 Journal NFPA Latinoamérica.

11 Parámetros de diseño A continuación se muestra de una manera sencilla los parámetros que se deben seguir en el modelo del sistema hidrosanitario y red de incendios del edificio que se tomó como ejemplo (Datos, procedimientos, fórmulas utilizadas, cálculos etc.) a tener en cuente para iniciar con los cálculos matemáticos.

El proyecto que se tomara para el siguiente diseño es una edificación constituida por cinco pisos, un sótano y la cubierta, el cual será usado como clínica.

La población de diseño para el proyecto está definida por los siguientes parámetros los cuales fueron definidos previo estudio de los diseños arquitectónicos para dar inicio al diseño.

11.1 Población de diseño

La población de diseño para el proyecto está definida por los siguientes parámetros los cuales fueron definidos previo estudio de los diseños arquitectónicos para dar inicio al diseño.

Pisos 5

Habitaciones

Camas Disponibles

175

175

11.2 Reserva de agua El sistema de reserva puede ser por gravedad o por bombeo se escogió bombeo ya que la cantidad de agua necesaria para este tipo de construcciones es alta y por lo tanto su respectivo peso.

Para la reserva de agua se debe proveer un consumo equivalente a dos (2) días para la totalidad de la población con los equipos hidrosanitario ha trabajado a su capacidad máxima o pico, a lo anterior se debe sumar el consumo de la red contra incendio en un lapso de tiempo no mayor a 45 minutos se aplica de la siguiente forma: V TD = V Tc + v TS + v TI V TD = Volumen total de diseño.

En donde: V TC = población clínica * consumo diario por persona * 2 días.

V TS = Demanda total para servicios generales.

V TI = Demanda total de incendio para 45 minutos.

45

11.3 Acometida Para el cálculo de la acometida se toma un tiempo de 6 horas estipulado por norma debido al uso al que será sometido el edificio en este caso hospitalario el cual debe ser entre 4-6 horas para este proyecto se tomaran 6 horas logrando el volumen total del tanque y el diámetro de la acometida.

Q A = V TD / Tiempo de llenado.

Q A = Caudal total de la acometida.

11.4 Equipos de presión Para establecer la capacidad del equipo de presión se tienen en cuenta los siguientes parámetros: PHP = (& * HT * QTD) / 76 * n En donde: P HP = Potencia de la bomba en H.P. & = Peso específico para el agua.

H T = Altura dinámica total en mts.

Q TD = Caudal total de diseño. n = Eficiencia de la bomba.

Para determinar la altura dinámica total es necesario tener en cuenta la suma total de pérdidas y las alturas para la descarga y la succión como se explica a continuación: H T = HD + Hs HD = Altura total en la descarga.

HS = Altura total en la succión.

Los valores de altura total en la descarga se obtienen así: H D = HD + HPC + FD HD = Altura estática al punto crítico en mts.

HPC = Presión necesaria al punto crítico en mts.

FD = Perdidas de la descarga en mts.

Los valores de altura total en la succión se obtienen así: H S = HS + FS HS = Altura estática de la succión en mts.

FS = Perdidas de la succión en mts.

46

11.5 Cálculo para las tuberías de presión En el dimensionamiento de la totalidad de las redes que conforman el sistema de abastecimiento de agua se utiliza el método de unidades “HUNTER” este método considera los aparatos sanitarios de uso intermitente y toma en cuenta que en cuanto mayor es su número la proporción del uso simultaneo de los aparatos disminuye para estimar la máxima demanda de agua de un edificio o sección de él debe teneres en cuenta si el tipo de servicio que prestaran los aparatos es público o privado.

Tabla 6: Método de Roy Hunter: fuente instalaciones hidráulicas Rafael Pérez Carmona

APARATOS Ducha y Tina Bidet o Lavamanos Lavaplatos Lavaplatos Electricos Lavadora Inodoro con fluxometro Inodoro de tanque Orinal de fluxometro Orinal de tanque Lavamanos de llave Fregadero uso oficial

UNIDADES DE SUMINISTRO PUBLICO FRIA CALIENTE TOTAL FRIA 2.00 2.00 3.00 1.50 0.75 1.50 2.00 3.00 3.00 5.00 2.00 10.00 10.00 6.00 5.00 5.00 3.00 10.00 10.00 3.00 3.00 2.00 2.00 4.00 4.00 1.00

PRIVADO CALIENTE 1.50 0.75 1.50 2.00

TOTAL 2.00 1.00 2.00 3.00 3.00 6.00 3.00

1.00

11.6 Perdidas en las tuberías para agua potable Para el cálculo de las perdidas por fricción se utiliza la fórmula de HAZENWILLIAMS. f = 0.2083 (100/C) 1.85 (q1.85/d4.8655) En donde: f = perdidas en mts / 100 mts. d = diámetro interno en pulgadas. q = caudal.

C= coeficiente de rugosidad (100 para tuberías de acero).

47

11.7 Presiones dentro del sistema para agua potable Para evaluar la presión en cualquier punto de la red se utiliza la ecuación de energía: Z1 + h1 / d + (V1)2 / 29 = h2 / d + (V2)2 / 29 – (hf1)2 En donde: hf= pérdidas totales entre los puntos 1 – 2. d = densidad del fluido.

11.8 Red de agua Caliente Para el diseño se determinara el uso de un sistema centralizado de calderas para la producción de agua caliente que es uno de los más utilizados en la actualidad para que el proceso de producción de agua caliente, ya que este es más eficiente para el uso hospitalario.

11.9 Equipo de Producción En el dimensionamiento del tanque para producir el agua caliente se requiere un tiempo igual a 3 horas los cuales corresponden al periodo pico de funcionamiento del equipo para el cálculo se utiliza un valor igual al 30% del consumo total de agua potable lo cual nos cubre la demanda de agua caliente.

V AC = V TD * 30% V TD = Volumen total de agua potable.

V AC = Volumen total de agua caliente.

Se debe tener en cuenta que el volumen total de agua caliente se consumirá en las (24) veinticuatro horas y que el tiempo de recuperación del sistema varía entre los 40-60 minutos por ello se adopta un consumo pico equivalente al 25% de la demanda total de agua caliente para determinar el volumen requerido del tanque de almacenamiento: V TAC = V AC * 25% V TAC = Volumen tanque de agua caliente.

El volumen VTAC se da en Litros, para la comercialización del equipo este valor debe ser en G.P.M el factor de conversión a Lts/min es de 3.785. .

V TAC = VTAC Lts / 3.785.

Como conclusión general, durante el tiempo estimado de mayor consumo (2 horas) el sistema debe tener la capacidad de producir el 50% de la demanda total del sistema.

48

11.10 Calculo de tuberías y redes Para el dimensionamiento de todas las redes que conforman el sistema de abastecimiento de agua caliente se utilizara el método de unidades (HUNTER) mencionado en procesos anteriores.

11.11 Bomba de recirculación Para establecer la capacidad de la bomba de recirculación se tienen en cuenta los siguientes parámetros: PHP = (& * HT * QTD) / 76 * n.

En donde: P HP = Potencia de la bomba en H.P. & = Peso específico para el agua.

H T = Altura dinámica total en mts.

Q TBR = Caudal total bomba de recirculación. n = Eficiencia de la bomba

La altura dinámica total de la bomba se determina con los planos arquitectónicos por medio de la medición de alturas. Para determinar el caudal se deben tener en cuenta los siguientes parámetros: Q TBR = VTRAC / Tiempo V TRAC = Volumen tubería de recirculación.

En el volumen de la red de recirculación se debe determinar la longitud total de la red y el área de la tubería: V TRAC = L * A A = π* Ø2 / 4 El volumen VTAC se da en metros, es necesario transformarlo a litros.

49

11.12 Redes de aguas residuales 11.12.1 Redes de aguas residuales en pisos superiores Todas las redes para desagües sanitarios en los pisos superiores, se conducirán con un sistema de redes de tuberías que las evacuaran por gravedad, hasta entregar a los colectores públicos adyacente.

En la determinación de los caudales dentro de las redes se utilizara el sistema de unidades para fluxómetro. Para establecer los diámetros y pendientes en las tuberías se utilizara la fórmula de MANNING para colectores circulares:

Q = (1 / n) * R * (2 / 3) * S1/2 En donde: n = 0.009 para tuberías de PVC 11.12.2 Redes de aguas residuales en sótanos Los desagües en sótanos deberán ser conducidos hasta el pozo eyector ubicado en el sótano, en dicho pozo se bombearan todos los desagües por medio de bombas sumergibles que descargaran a las redes de primer piso.

11.13 Redes de aguas lluvias 11.13.1 Redes de aguas lluvias en pisos superiores La evacuación de los desagües pluviales en cubierta se deben conducir por gravedad, hasta entregar a los colectores públicos adyacente.

Para la estimación de caudales se aplica la formula racional: Q=C*I*A En donde: Q= caudal lts / seg I= intensidad lluvia mm / hora A= área drenada en m2 C= coeficiente de impermeabilidad del terreno Los diámetros y pendientes en las tuberías se establecen con la fórmula de MANNING para colectores circulares.

50

11.14 Redes para aguas de infiltración y nivel freático en sótanos Las aguas producidas por los niveles freáticos deben ser conducidas hasta el pozo eyector ubicado en el último sótano, en dicho pozo se evacuaran estos desagües por medio de bombas sumergibles que descargaran a las redes en primer piso.

51

12 Cálculos

En este caso luego de determinar con claridad los parámetros y procedimientos que debemos seguir para el correcto diseño del sistema se procederá a realizar los cálculos del mismo.

Este proceso se realizara utilizando una serie de fórmulas establecidas para dicho fin las cuales se muestran de la manera más sencilla posible para que sea entendida por el lector.

12.1 Descripción general del proyecto para inicio de cálculos En este caso se plantea una descripción general del proyecto al cual deberemos tener en cuenta para el inicio de los cálculos.

El proyecto que se tomara para el siguiente diseño es una edificación constituida por cinco pisos, un sótano y la cubierta, el cual será usado como clínica.

La población de diseño para el proyecto está definida por los siguientes parámetros los cuales fueron definidos previo estudio de los diseños arquitectónicos para dar inicio al diseño.

NÚMERO DE PISOS 5

NÚMERO DE HABITACIONES 175

NÚMERO DE CAMAS DISPONIBLES 175

52

12.2 Dimensionamiento para la reserva de agua La reserva de agua se calcula para el consumo de dos días, se tiene en cuenta la cantidad de habitaciones del presente informe obtenemos lo siguiente:

12.2.1 Volumen del tanque de reserva Volumen de reserva de agua potable Número de camas Dotación por cama Tiempo de reserva Volumen agua potable

175 und.

500 lt/día.

2 días.

175 m3.

Volumen de reserva para la protección contra incendio.

Rociadores Área de diseño Dotación por pie cuadrado Dotación total para rociadores Gabinetes Dotación para gabinetes Dotación Total Tiempo de reserva Volumen de reserva contra incendio

1500 ft2.

0.15 gpm.

225 gpm.

250 gpm.

475 gpm 45 min 21375 galones 80.904 m3

12.3 Cálculo de la acometida

Tiempo de llenado

6h

Caudal

8.10 lt/s

Velocidad

1.75 m/s

Diámetro

3"

53

12.4 Cálculo de ruta crítica equipo de presión Tabla 7: cálculo de ruta crítica red de agua potable: Fuente propia

54

12.4.1 Cálculo cabeza dinámica total

NÚMERO TOTAL UNIDADES HUNTER

1606

CAUDAL TOTAL (Q): 18.06 lt/seg ---- 286 gpm.       

Presión en punto crítico Perdidas a la salida del medidor Perdidas en medidor crítico Perdidas en la descarga Altura estática en la descarga Presión necesaria en la descarga Altura estática en la succión (he)



LONGITUDES

Longitud de tubería Longitud equivalente Longitud total PARA D = 6 pulg.

Q bomba = 18.06 lts/seg 

10.00 m.c.a.

0.00 m.c.a.

0.00 m.c.a.

9.76 m.c.a.

18.75 m.c.a.

38.51 m.c.a.

3 m.c.a.

L = 3 m.c.a.

LE = 50 m.c.a.

LT = 53 m.c.a C: 100 H.G. V = 0.99 m / s.

Js = 0.012 m / m.

LT x J = 0.63 m.

Perdidas en la succión (Hf)

Cabeza dinámica total (C.D.T.)

42.14 m.c.a.

C.D.T diseño =

43.0 m.c.a.

Potencia = Potencia =

Con eficiencia (n) = 50 % = 20.43

potencia de diseño= 21.0 H.P.

Se instalaran 3 bombas para el 35 % del caudal cada una

55

12.4.2 Cálculo del N.P.S.H. disponible

Cálculo de la cabeza neta de succión disponible N.P.S.H.

(CÁLCULO EN METROS DE COLUMNA DE AGUA) Altitud = 2600 msnm metros sobre el nivel del mar.

Presión atmosférica

Po =7.24

Hsl = He + Hf de succión

= 3.63

Presión del vapor Pv = 0.24 m.

(Esto para una temperatura del agua de 20º C. Pv = 0,24m)

CABEZA DE VELOCIDAD (SUCCIÓN) V ^ 2 / (2 x g) = 0.05 m.

DIAMETRO DE SUCCIÓN Ds / 2 = 0.0762 m.

N.P.S.H. = Po - Hsl - Pv + v^2 / 2g + Ds / 2 N.P.S.H. = 3.50 m.

56

12.4.3 Tanque hidroacumulador Datos Potencia Caudal total de bombeo (QT) B.Lider C.D.T 43 m.c.a. = C.D.T (Carga Dinámica Total).

Rango de presiones Presión inicial (Pa) Presión final (Pb) Tiempo de regulación (T)

21 H.P. 18.06 LTS/SEG 61.19 P.S.I.

61 P.S.I. 81 P.S.I. 4 min ----- 240 seg.

Cálculos Caudal de diseño del tanque QM = QT x 65 % Volumen de regulación

=

11.74 lts/seg.

VR = QM x T/4 Volumen del tanque

=

704 lts.

VT = VR x

=

3,370 lts.

57

12.5 cálculo de ruta crítica equipo de presión agua potable Sótano Tabla 8: Cálculo de ruta crítica equipo de presión agua potable Sótano: Fuente propia

58

12.5.1 Cálculo cabeza dinámica total

Número total unidades hunter CAUDAL TOTAL (Q): • • • • • • •

36

1.34 lt/seg----21 gpm.

PRESIÓN EN PUNTO CRÍTICO PERDIDAS A LA SALIDA DEL MEDIDOR PERDIDAS EN MEDIDOR CRITICO PERDIDAS EN LA DESCARGA ALTURA ESTATICA EN LA DESCARGA PRESIÓN NECESARIA EN LA DESCARGA ALTURA ESTATICA EN LA SUCCION (He)

• LONGITUDES LONGITUD TUBERIA LONGITUD EQUIVALENTE LONGITUD TOTAL

10.00 m.c.a.

0.00 m.c.a.

0.00 m.c.a.

5.43 m.c.a.

2 m.c.a.

17.43 m.c.a.

0.5 m.c.a.

L = 1 m.c.a.

LE = 25 m.c.a.

LT = 26 m.c.a

PARA D = 1 ¼ pulg.

Q bomba = 1.34 lts/seg

C: 100 H.G. V = 1.69 m / s.

Js = 0.198 m / m.

• PERDIDAS EN LA SUCCION (Hf) CABEZA DINAMICA TOTAL (C.D.T.)

LT x J = 5.15 m.

23.08 m.c.a.

C.D.T DISEÑO =

24.0 m.c.a.

Potencia = Potencia

Con eficiencia (n) = 50 % = 0.85

potencia de diseño = 1.0 H.P.

Se instalaran 2 bombas para el100% del caudal cada una.

59

12.5.2 Cálculo del N.P.S.H. disponible

Cálculo de la cabeza neta de succión disponible N.P.S.H.

(CÁLCULO EN METROS DE COLUMNA DE AGUA)

Altitud = 2600 msnm metros sobre el nivel del mar.

Presión atmosférica

Po =

Hsl = He + Hf de succión =

7.24 5.65

Presión del vapor Pv = 0.24 m.

(Esto para una temperatura del agua de 20º C. Pv = 0,24m) CABEZA DE VELOCIDAD (SUCCIÓN) V ^ 2 / (2 x g) = 0.15 m.

DIAMETRO DE SUCCIÓN Ds / 2 = 0.015875 m.

N.P.S.H. = Po - Hsl - Pv + v^2 / 2g + Ds / 2 N.P.S.H. = 1.51 m.

60

12.5.3 Tanque hidroacumulador Datos Potencia Caudal total de bombeo (QT) B.Lider C.D.T 24 m.c.a.

C.D.T (Carga Dinámica Total).

Rango de presiones Presión inicial (Pa) Presión final (Pb) Tiempo de regulación (T)

1 H.P. 1.34 LTS/SEG 34.15 P.S.I.

=

34 P.S.I. 54 P.S.I. 1.2 min ----- 72 seg.

Cálculos Caudal de diseño del tanque QM = QT x 65 %

=

65 lts/seg.

Volumen de regulación VR = QM x T/4

=

16 lts.

Volumen del tanque VT = VR x (Pb + 14,7 P.S.I.)/ (Pb - Pa)

=

54 lts.

12.6 Cálculo de ruta crítica red contra incendio Tabla 9: Calculo de ruta crítica red contra incendio: Fuente propia

61

12.6.1 Cálculo cabeza dinámica total CAUDAL TOTAL (Q): • • • • • • •

29.93 lt/seg----474 gpm.

PRESIÓN EN PUNTO CRÍTICO PERDIDAS A LA SALIDA DEL MEDIDOR PERDIDAS EN MEDIDOR CRITICO PERDIDAS EN LA DESCARGA ALTURA ESTATICA EN LA DESCARGA PRESIÓN NECESARIA EN LA DESCARGA ALTURA ESTATICA EN LA SUCCION (He)

• LONGITUDES LONGITUD TUBERIA LONGITUD EQUIVALENTE LONGITUD TOTAL

L = 3 m.c.a.

LE = 50 m.c.a.

LT = 53 m.c.a

PARA D = 6 pulg.

Q bomba = 29.93 lts/seg • PERDIDAS EN LA SUCCION (Hf) CABEZA DINAMICA TOTAL (C.D.T.) C.D.T DISEÑO =

C: 100 H.G. V = 1.64 m / s.

Js = 0.030 m / m.

LT x J = 1.60 m.

80.08 m.c.a.

81.0 m.c.a.

Potencia = Potencia =

10.00 m.c.a.

20.00 m.c.a.

0.00 m.c.a.

27.68 m.c.a.

20.80 m.c.a.

78.48 m.c.a.

0 m.c.a.

Con eficiencia (n) = 50 % = 0.85

62

potencia de diseño = 64.0 H.P.

12.6.2 Cálculo del N.P.S.H. disponible

Cálculo de la cabeza neta de succión disponible N.P.S.H.

(CÁLCULO EN METROS DE COLUMNA DE AGUA)

Altitud = 2600 msnm metros sobre el nivel del mar.

Presión atmosférica Hsl = He + Hf de succión =

Po =7.24 1.60

Presión del vapor Pv = 0.24 m.

(Esto para una temperatura del agua de 20º C. Pv = 0,24m) CABEZA DE VELOCIDAD (SUCCIÓN) V ^ 2 / (2 x g) = 0.14 m.

DIAMETRO DE SUCCIÓN Ds / 2 = 0.0762 m.

N.P.S.H. = Po - Hsl - Pv + v^2 / 2g + Ds / 2 N.P.S.H. = 5.62 m.

63

12.7 Cรกlculo bajantes aguas residuales Tabla 10: Cรกlculo de bajantes aguas residuales: Fuente propia

64

12.8 Cรกlculo bajantes aguas lluvias

Tabla 11: Cรกlculo de bajantes aguas lluvias: Fuente propia

65

12.9 Cรกlculo colectores aguas residuales Tabla 12 : Cรกlculo de colectores aguas residuales: Fuente propia

CALCULO COLECTORES AGUAS RESIDUALES TRAMO CAUDAL UNDS. (Lts / DE -A HUNTER Seg) localizacion en calle 1-2 142,00 4,96 2-3 580,00 9,59 3-4(Cl fin ) 725,00 10,92 4( Cl fin )( Col pub) 932,00 13,17

DIAM (Pulg.)

PEND (% )

Q TUBO LLENO (Lts / Seg)

6 8 8 8

1 1 1 2

22,98 49,29 49,29 70,05

1,26 1,52 1,52 2,16

0,22 0,19 0,22 0,19

6 6 6 6 8 8 8

1 1 1 1 1 1 2

22,98 22,98 22,98 22,98 49,29 49,29 70,05

1,26 1,26 1,26 1,26 1,52 1,52 2,16

0,09 0,25 0,31 0,32 0,16 0,21 0,17

V TUBO LLENO (m/ Seg)

Q/go

localizacion a la carrera 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7(Col ffin ) 7( Cl fin )( Col pub)

16,00 250,00 307,00 331,00 376,00 655,00 852,00

2,06 5,79 7,07 7,29 7,71 10,28 12,09

NPVC :0,009

12.10 Cรกlculo colectores aguas lluvias Tabla 13: Cรกlculo de colectores aguas lluvias : Fuente propia

CALCULO COLECTORES AGUAS LLUVIAS COLECTORES

BAJANTES 1 2,3,4 5,7 6 8,11 9,12 10,13 14

AREA DRENADA (m2)

CAUDAL (Lts / Seg)

DIAM (Pulg.)

PEND (% )

158,00 367,00 241,00 52,00 181,00 150,00 210,00 113,00

5,31 12,33 8,10 1,75 6,08 5,04 7,06 3,80

4 4 4 4 4 4 4 4

1 1 1 1 1 1 1 1

66

Q TUBO V TUBO LLENO (Lts LLENO (m / / Seg) Seg) 7,78 7,78 7,78 7,78 7,78 7,78 7,78 7,78

0,96 0,96 0,96 0,96 0,96 0,96 0,96 0,96

Q/go 0,68 1,58 1,04 0,22 0,78 0,65 0,91 0,49

12.11 Resultado final de diseño Luego de realizar los respectivos cálculos de diseño se tomaran las siguientes decisiones generales del manejo de los resultados: El proyecto contemplara tres tanques de almacenamiento, dos serán de 88m3 y uno de 90m3. Los tanques de 88 m3 se proyectan para la reserva de agua potable de los pisos primero a cubierta de la clínica y el tercero se proyecta para la reserva de agua potable del sótano y la reserva del sistema de protección contra incendio.

El suministro de agua potable y de la reserva para la protección contra incendio se realizara por medio de los equipos de presión que se encuentran en los cuartos de bombas del sótano.

Se proyectan tres pozos eyectores, uno para aguas lluvias, uno para aguas negras y otro para aguas residuales de laboratorio. Las aguas negras se entregaran al colector del alcantarillado público y las aguas lluvias se entregaran a la calzada.

67

13 Conclusiones La conclusión final del presente documento fue lograr mostrar de una manera sencilla cada uno de los procesos a tener en cuenta para la realización de un diseño hidrosanitario y red contra incendios en entidades hospitalarias y que pueda ser consultado por gran variedad de lectores afines a las construcciones hospitalarias.

Luego del análisis del procedimiento y normatividad aplicada al diseño hidrosanitario y red de incendios en el diseño de una entidad hospitalaria, se concluye que la normatividad no cambia sustancialmente, los procesos relevantes para este serian: destino de uso, asignación diaria por persona, densidad de población. La normativa exige señalización, prevención activa y pasiva de los sistemas de protección contra incendio.

Se debe conocer por parte del ingeniero o persona encargada del diseño la totalidad de las normas que rigen este tipo de instalaciones hidrosanitarias ya que del correcto diseño dependerá el correcto funcionamiento y seguridad de la entidad construida.

El diseño del sistema hidrosanitario e incendios para entidades hospitalarias, es un sistema complejo, que requiere ser diseñado de la mejor manera para lograr dar cumplimiento a la totalidad de normatividad para este tipo de edificaciones, ya que dichas instalaciones además de preservar la vida de usuarias con la prestación de servicios de salud tendrá también que proteger su integridad cuando se encuentren dentro de sus instalaciones.

Es de vital importancia que en este tipo de construcciones exista una red contra incendios, debido a su uso, ya que estas entidades en su normal funcionamiento poseen un gran afluente de personal en el desarrollo de su actividad.

Una de las variables con mayor incidencia en los resultados, es el caudal de funcionamiento de cada uno de los aparatos o el caudal promedio, según sea el caso; en general los métodos más antiguos consideran caudales altos generando un sobredimensionamiento en las instalaciones.

No todos los métodos son eficaces para el cálculo de las unidades de consumo en edificaciones se debe usar el más apropiado dependiendo la situación el método de Hunter es uno de los métodos probabilísticos más apropiado para este sistema.

Una correcta instalación de las tuberías de agua potable, residual, aguas lluvias, de incendios en edificaciones hospitalarias es esencial para disminuir posibles enfermedades e incendios en estos recintos debido a la gran conglomeración de personas en el mismo.

68

13 Recomendaciones Sera de vital importancia al momento de la construcción de las instalaciones hidrosanitarias y red contra incendio, seguir lo especificado en el diseño definitivo que se presentan para garantizar la correcta construcción de dichas instalaciones.

Se recomendaría extraer la normatividad general para instalaciones hidrosanitarias (entidades prestadoras de servicios de salud) para así consultar un único documento en estos casos.

Las siguientes normas aplicaran para los materiales de construcción ASTM 26605-68 TUBERIAS DE PVC PARA USO SANITARIO. NTC 3721 - 3722 TUBERIAS DE PVC PARA ALCANTARILLADOS Y DRENAJE SUBTERRANEO. NTC 382 TUBERIAS DE POLICLORURO DE VINILO (PVC) CLASIFICADOS SEGÚN LA PRESION (RDE).

NTC 1339 ACCESORIOS DE POLICLORURO DE VINILO (PVC).

NTC 1260 TUBERIAS DE POLICLORURO DE VINILO (PVC) RIGIDO PARA VENTLACION Y AGUAS LLUVIAS. NTC 1087 TUBERIAS DE POLICLORURO DE VINILO (PVC) RIGIDO PARA USO SANITARIO Y AGUAS LLUVIAS. NTC 1341 ACCESORIOS DE POLICLORURO DE VINILO (PVC) RIGIDO PARA TUBERIAS SANITARIAS Y A.LL. NTC 2295 UNIONES CON SELLO ELASTOMETRICOS FLEXIBLES PARA TUBOS PLASTICOS. NTC 3470 TUBERIAS METALICAS PARA USO GENERAL. NTC 332 TUBERIAS METALICAS. ROSCAS PARA TUBERÍAS DESTINADAS A PROPOSITOS GENERALES. ANSI/ASTM B1 GENERALES.

332

ROSCAS

DE

TUBERÍAS

PARA

PROPOSITOS

NTC 576 DESINFECCION DE LINEAS PRINCIPALES PARA LA CONDUCCION DE AGUA.

69

Bibliografía 

         

INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS ICONTEC. Código colombiano de fontanería norma Icontec 1500 norma reguladora de diseño y construcción de las redes interiores de abastecimiento y remoción de aguas.

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RAS 2000 título D. GARCIA SOSA, JORGE “Instalaciones Hidráulicas y Sanitarias en Edificios”. México. 2001.

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GRANADOS, Jorge. Redes Hidráulicas y Sanitarias en Edificios.

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PÉREZ CARMONA RAFAEL. Ing. Agua, desagües y gas para edificaciones. Diseño y construcción ECOE ediciones quinta edición.

NSR – 10.

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ICONTEC. Instituto colombiano de normas técnicas.

EAAB Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá.

70

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71

ANEXOS CÁLCULO DEL EQUIPO PARA DESAGUE EN SÓTANO AGUAS RESIDUALES

1. CÁLCULO DE CAUDALES: Q3

=

QT

=

Unds. De Hunter

60, 00

Q1+Q2+Q3+ Q4 (Lts/Seg)

2. CÁLCULO CABEZA DINÁMICA TOTAL (C.D.T.) C.D.T. = He + Hf He

=

8, 50 Mts. Altura Estática

Hf

=

J * Long Total

L Total = Longitud tubería Longitud equivalente Longitud Total

Longitud de la Tubería + Longitud Equivalente = 16,00 = 21,80 = 37,80

J Diámetro en pulgadas Coeficiente de Rugosidad Hf

= = = =

0,007 Mts 3 Pulg.

CABEZA DINÁMICA TOTAL C.D.T. DE DISEÑO

= =

8,76 Mts 9,50 Mts

3. CÁLCULO DE POTENCIA P = (Qt*C.D.T.)/ (76*N) Potencia (HP) Potencia Diseño

72

0,265 Mts

N = Eficiencia = 60% = 0,69 H.P. = 1,50 H.P.

4. CARACTERISTICAS DE LA BOMBA Se instalaran dos (2) bombas sumergibles cada una con las siguientes características: Características para cada bomba 1,50 H.P. 9, 50 C.D.T. QT real = 3, 30 Lts/Seg Q Diseño = 5,80 Lts/Seg 5. CÁLCULO VOLUMEN POZO DE BOMBEO V = QT * t retención t. retención (Minutos) t. retención (Segundos) Volumen = Caudal * Tiempo Volumen Volumen Diseño 6. DIMENSIONES POZO EYECTOR LARGO LIBRE (SIN PAREDES) ANCHO LIBRE (SIN PAREDES) LAMINA DE AGUA

= 5,00 Min = 300,00 Seg = 989,39 Lts = 1,20 m3

1,00 Mts 1,20 Mts 1,00 Mts

CÁLCULO DEL EQUIPO EN SÓTANO AGUAS LLUVIAS 1. CÁLCULO DE CAUDALES Área de las rampas (M2) = 100,00 Q1 = Área * 0.028 2,80 Lts/Seg Área de Drenaje Cimentación (M2) 730,00 Q2 = Área Drenaje * 0.04 * 0.05 1,46 Lts/Seg Q3 = Unds. De Hunter 0,00 Lts/Seg Q4 = Lavado de Tanques 1,50 Lts/Seg QT = Q1+Q2+Q3+ Q4 (Lts/Seg) 5, 76 Lts/Seg

73

2. CÁLCULO CABEZA DINÁMICA TOTAL (C.D.T.) C.D.T. = He + Hf He

=

8, 50 Mts. Altura Estática

Hf

=

J * Long Total

L Total = Longitud de la Tubería + Longitud Equivalente Longitud tubería = 16,00 Longitud equivalente = 21,80 Longitud Total = 37,80 J Diámetro en pulgadas Coeficiente de Rugosidad Hf

= = = =

0,020 Mts 3 Pulg.

CABEZA DINÁMICA TOTAL C.D.T. DE DISEÑO

= =

9,24 Mts 9,50 Mts

3. CÁLCULO DE POTENCIA P= (Qt*C.D.T.)/ (76*N) Potencia (HP) Potencia Diseño

0,743 Mts

N = Eficiencia = 60% = 1,20 H.P. = 1,50 H.P.

4. CARACTERISTICAS DE LA BOMBA Se instalaran dos (2) bombas sumergibles cada una con las siguientes características: Características para cada bomba 1,50 H.P. 9,50 C.D.T. QT real = 5,76 Lts/Seg Q Diseño = 5,80 Lts/Seg 5. CÁLCULO VOLUMEN POZO DE BOMBEO V = QT * t retención t. retención (Minutos) t. retención (Segundos) 74

= 5,00 Min = 300,00 Seg

Volumen Volumen Volumen Diseño

= Caudal * Tiempo = 1728,00 Lts = 1,80 m 3

6. DIMENSIONES POZO EYECTOR LARGO LIBRE (SIN PAREDES) ANCHO LIBRE (SIN PAREDES) LAMINA DE AGUA

1,50 Mts 1,20 Mts 1,00 Mts

CÁLCULO DEL EQUIPO PARA SÓTANO AGUAS RESIDUALES LABORATORIO

1. CÁLCULO DE CAUDALES Q3

=

QT

=

2.

Unds. De Hunter

10, 00

Q1+Q2+Q3+ Q4 (Lts/Seg)

CÁLCULO CABEZA DINAMICA TOTAL (C.D.T.) C.D.T. = He + Hf He

=

8, 40 Mts. Altura Estática

Hf

=

J * Long Total

L Total = Longitud de la Tubería + Longitud Equivalente Longitud tubería = 16, 00 Longitud equivalente = 21, 80 Longitud Total = 37, 80 J Diámetro en pulgadas

= =

Coeficiente de Rugosidad Hf

= = 75

0,001 Mts 3 Pulg.

150 0,048 Mts

CABEZA DINÁMICA TOTAL C.D.T. DE DISEÑO

= =

3. CÁLCULO DE POTENCIA P = (Qt*C.D.T.)/ (76*N) Potencia (HP) Potencia Diseño

8,45 Mts 8,50 Mts

N = Eficiencia = 60% = 0,24 H.P. = 0,50 H.P.

4. CARACTERISTICAS DE LA BOMBA Se instalaran dos (2) bombas sumergibles cada una con las siguientes características: Características para cada bomba 0,50 H.P. 8,50 C.D.T. QT real = 1.30 Lts/Seg Q Diseño = 1.30 Lts/Seg 5. CÁLCULO VOLUMEN POZO DE BOMBEO V = QT * t retención t. retención (Minutos) t. retención (Segundos) Volumen = Caudal * Tiempo Volumen Volumen Diseño 6. DIMENSIONES POZO EYECTOR LARGO LIBRE (SIN PAREDES) ANCHO LIBRE (SIN PAREDES) LAMINA DE AGUA

76

= 5,00 Min = 300,00 Seg = 391,31 Lts = 1,20 m3 1,00 Mts 1,20 Mts 1,00 Mts