Índice de Contenido
1.DescripcióngeneraldelProyecto 3 2.Basesdediseño 3
3.CálculodeCisternayacometida 3 a.RequerimientosdeconsumodeAguaPotable 3 b.CapacidaddeAlmacenamientodeAguaPotable 5 c.AlimentacióndelaCisterna 6
4.RedHidráulica 7 a.Alimentaciónalaredhidráulica 7 b.CálculodeDiámetros 9
5.Reddedrenajesanitario 10 a.Volumendeaguasresiduales 10 b.Redgeneral 10
6.Reddedrenajepluvial 11 a.Descripcióngeneral 11 b.Seleccióndediámetros 11 c.Redexterior 14 d.Cárcamopluvial 15
www.arkmonia.com.mx / arkmonia@outlook.com / tel. 999 338 7560/ 554 390 0314 / c. Margaritas #45 Mz 25 Sm 22 Lote 18, CP 77500, Cancún, Qroo.
1. Descripción general del Proyecto
Departamentos Uva de Mar es un complejo de vivienda residencial compuesto por 4 departamentos, el edificio de cuenta con 1 nivel de estacionamiento en semi sótano, planta baja y niveles del 1 al 3, en los cuales se encuentran los departamentos. Se ubica en el municipio de Solidaridad, Quintana Roo.
2. Bases de diseño
El sistema Hidráulico, Sistema de drenaje Pluvial y Residual (sanitario) se diseñarán tomando en cuenta las normativas y reglamentos local y nacional, además de seguir recomendaciones de normativas internacionales. Los documentos son:
- Normas de Diseño de Ingeniería Electromecánica del IMMS.
- Reglamento de Construcciones del Municipio de Solidaridad, Qroo.
- Manual de diseño de agua potable de la Comisión Nacional del Agua de México (CONAGUA)
- Curvas IDF de la Secretaría de Comunicaciones y Transporte (SCT) del 2015.
- NOM-002-STPS-2010 Condiciones de seguridad, prevención y protección contra incendios en los centros de trabajo.
- Plumbing Engineering Design Handbook
3. Cálculo de Cisterna y acometida
a. Requerimientos de consumo de Agua Potable
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De acuerdo con el manual de diseño de CONAGUA, consideraremos los datos de la Tabla 2.2, dichos datos están basados en valores obtenidos de mediciones estadísticas.
Para este proyecto consideraremos que el consumo per cápita será de 217 litros/Hab/día ya que el clima en el estado de Quintana Roo es cálido subhúmedo con temperatura media anual de 26° y la clase socioeconómica del tipo de vivienda se clasifica como Alta.
1. Consideraremos 7.5 habitantes en promedio por departamento, el condominio contará con 4 departamentos, por lo tanto: 7.5Hab/Depx4Dep=30habitantes, 217litrosx30Habx1día=6,510litros/día.
2. También se contemplará un área aproximada de 250 m² de riego con una dotación de 5lts/m²/día (acorde con el manual de diseño de la CONAGUA), lo que nos da un gasto total de: el manual de diseño de la CONAGUA), lo que nos da un gasto total de: 250m2 x5lts/m2/día=1,250litros/día.
Por lo tanto: 6,510+1250=7,760litros/día.
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Como podemos notar el consumo diario total del inmueble será de 7.76 m3
b. Capacidad de Almacenamiento de Agua Potable
Por la eventual falla en el suministro de agua potable, se considerará un volumen de dos días de la demanda total, más la reserva del sistema contra incendio que acorde con la “NFPA 14, capitulo 9: Suministro de Agua” nos establece en el subcapítulo 9.3 que el suministro mínimo para sistemas Clase II debe ser capaz de proveer la demanda del sistema por al menos 30 minutos.Dado que el edificio contará con 1 Hidrante por nivel, sumando en total 5 hidrantes, se considerarán 3 hidrantes en simultaneo, quedando de la siguiente manera:
Quedando una demanda total de: 7.76m3 x2=15.52m3 +68.14m3 =83.66m3
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Para poder tener ese volumen de agua, el proyecto cuenta con dos vasos de agua con las siguientes características:
#1CisternadeaguaSuave(18.53m2x2.3)=42.62m2
#2CisternadeaguaDura(18.53m2x2.3)=42.62m2
c. Alimentación de la Cisterna
A continuación, calcularemos el diámetro de la acometida de agua potable proveniente de la línea municipal. El volumen de agua que necesitamos en un día es de 7.76 m3, si tomamos como tiempo de suministro 12 horas, el diámetro será el siguiente:
Qm = Gasto medio
Qd = Gasto diario (m³)
tr = tiempo de recuperación (seg)
Cvd = Coeficiente de variación diaria = 1.2
QM= Gasto Máximo (Qm • Cvd) Q = VA A = Área (m²) V = Velocidad (2.4m/s) 7.76 43,200 1.796 10 ∙ 1.796 10 ∙1.2 2.155 10 ; 4 ;
Por lo que el diámetro comercial inmediato es de 13mmØ(½” Ø) para la acometida hidráulica y de este modo estaremos cubriendo el gasto diario del edificio.
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4. Red Hidráulica
a. Alimentación a la red hidráulica
Dentro del cuarto de máquinas se tendrán un Hidroneumático dúplex con bombas sumergibles de pozo profundo STA-RITE de 2 HP 220V/3F las cuales funcionarán automáticamente, estas se controlarán mediante un tablero de control, también cuenta con un tanque precargado de 40 galones para absorber las pequeñas demandas y evitar arranques y paros bruscos. Para trasvase del agua se usarán bombas de ½ HP.
El agua proveniente de la cisterna de agua dura pasará primero por un filtro multicama de 2” x 52”, posteriormente pasará por un filtro de carbón activado de 12” x 52” y finalmente pasar1á por 1 suavizador de 12” x 52”, para poder así tener una buena calidad de agua sin coloración, ni olores y con una dureza aproximada de 150 ppm.
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Calculo para la selección del equipo hidroneumático.
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Las columnas hidráulicas contarán con válvulas eliminadoras de aire para evitar que se generen tapones de aire en la tubería, las cuales se recomienda limpiar cada 6 meses, también tendrán válvulas de cierre antes de la llegada a la eliminadora para poder operarlas y darles mantenimiento.
b. Cálculo de Diámetros
Para el cálculo de diámetros nos basamos en el criterio de salidas por unidades muebles de acuerdo al Plumbing Engineering Design Handbook.
Quedando los diámetros de la siguiente manera:
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De acuerdo a las tablas, el diámetro del ramal principal de agua fría será de 2” y las líneas que alimentan a cada departamento serán de 1”.
5. Red de drenaje sanitario
a. Volumen de aguas residuales
La red de drenaje de los departamentos consiste en la captación de las aguas negras provenientes de las columnas sanitarias las cuales son canalizadas mediante tubería por gravedad hasta un registro sanitario que se conectará a la Red municipal a través de un punto de interconexión a pozo de visita sobre la vialidad. Para el caso de que en un futuro se requiera contemplar una planta de tratamientos, se determina el volumen de aguas residuales totales, tomando las recomendaciones estadísticas de la CONAGUA, la cual nos indica (en el capítulo 3.2.1) considerar como aportación de aguas residuales el 75% de la dotación de agua potable, que para este proyecto nos da lo siguiente:
DotacióndiariadeAguaPotable=7.76m3 x75%=5.82m3
b. Red general
Para el cálculo de las bajadas de agua negras y de las ramificaciones horizontales de desagüe, se consideran las unidades muebles sanitarias instaladas y el número máximo de unidades que puede conectarse:
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6. Red de drenaje pluvial
a. Descripción general
La red de drenaje pluvial es todo el conjunto de tuberías, accesorios y coladeras que conducen toda el agua captada en las azoteas y terrazas, la dirigen hacia bajantes en ductos y muros para ser llevados por pendiente natural a registros pluviales por fuera del edificio y estos después conducen a un punto de desfogue, que en la mayoría de los casos se trata de un pozo de absorción.
Para la zona de semi sótano se considera captar las aguas pluviales en el área de rampa por medio de rejillas tipo Irving y posteriormente se conducirá hacia un cárcamo pluvial que bombeará el agua hacia el registro más próximo.
b. Selección de diámetros
Para el cálculo del diámetro de las bajadas de aguas pluviales, se consideró el área de aporte de azotea para cada bajante, y se consideró una precipitación pluvial de diseño para una tormenta de 10 minutos de duración y periodo de retorno de 10 años.
De acuerdo a Isoyetas se obtiene una intensidad 165mm/hrpara el sitio
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Se considera que la pendiente será del 1% como mínimo. Las siguientes tablas nos indica la cantidad de área de captación que puede recibir cada diámetro en una tubería horizontal y vertical respectivamente.
Precipitación de diseño
Área tributaria (m²) – Pendiente Ø 1 %
mm/hr 75 mmØ 100 mmØ 150 mmØ 200 mmØ 250 mmØ 160 47 109 309 665 1196 170 45 102 291 626 1126 180 42 97 275 591 1063 190 42 92 261 560 1007 200 38 87 247 532 967
(Tabla11.2–Drenajespluvialeshorizontales,NormasdediseñodeingenieríaIMSS)
Diámetro (mm) Área Tributaria (m²) 50 42 75 130 100 271 150 796 200 1711 (Tabla11.5–Bajadaspluviales,NormasdediseñodeingenieríaIMSS)
De acuerdo a las tablas se considerarán Bajantes de 100 mm (4”) para las azoteas y de 75mm (3”) para terrazas. En Azoteas se captan 122 m² y 125 m² en bajantes independientes por medio de coladeras mod. 5424 de la marca Helvex, y en terrazas se captan 50 m² y 51 m² por medio de coladeras 632H. Áreatributariatotal(m2)=122+125+50+51=348m2
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Bajantes pluviales en Azotea
Bajantes pluviales en terrazas del nivel 3
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c. Red exterior
La red pluvial exterior pasa a lo largo del pasillo del servicio y colecta las llegadas de todas las bajantes. La línea principal que colecta las BAP de terrazas será de 100mm (4”) y llegará a un registro en el extremó mas alejado del pasillo para posteriormente conectarse directamente al arenero del pozo de absorción. La otra línea colecta las BAP de azoteas será de 150mm (6”) y llega directamente al arenero del mismo pozo.
De acuerdo a la información contenida en las tablas siguientes, se proyectan registros de 40 x 60 cm.
Profundidad (m) Dimensiones (cm)
Hasta1.00 40x60
1.00a1.50 50x70 1.50a1.80 60x80
(Dimensionesderegistrospluviales,NormasdediseñodeingenieríaIMSS)
Diámetro (mm) Separación máx. (m) 150 10 200 20 250 30 300+ 40
(Separaciónderegistrospluviales,NormasdediseñodeingenieríaIMSS)
De acuerdo a la sumatoria de áreas tributarias totales, el diámetro del tubo de pozo de absorción será de 200mm (8”).
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d. Cárcamo pluvial
Se proyecta un cárcamo de bombeo para las aguas pluviales recogidas en la rampa de acceso debido a que no podrán eliminarse libremente por gravedad. Al cabo de 60 minutos de bombeo se habrá bombeado toda el agua pluvial que llegó al cárcamo.
Para el cálculo de volumen útil en función de la máxima precipitación horaria se toman en cuenta los siguientes valores: () 0.5∙*+, ∙-∙.
Donde:
Vu = Volumen útil (Litros)
Y60 = Precipitación horaria (mm) con duración de 60 minutos. (Trátese de que sea la de una tormenta con periodo de retorno de 10 años.)
C = Coeficiente de escurrimiento superficial
A = Área tributaria, en cientos de metros cuadrados (m2 /100) Tipo
Jardines:Sueloarenoso
Horizontalesa2% 0.10 Promedio:2a7% 0.15 Inclinados:másde7% 0.20
Jardines:Sueloarenoso
Horizontalesa2% 0.17 Promedio:2a7% 0.22 Inclinados:másde7% 0.35 (Tabla11.1Coeficientedeescurrimientos,NormasdediseñodeingenieríaIMSS)
Área de rampa= 34.65 m² ∴ 34.65/100 = 0.3465
Intensidad de lluvia = 72 mm/hr = 72 lts /m² / hr
Tiempo de duración = 1 hr = 60 min.
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Coeficiente de escurrimiento = 0.95
Vu=0.50x72x0.95x0.3465=11.85lts
Para la selección de la bomba mediante la herramienta zoeller pump sizing, de acuerdo a datos de gasto y la carga dinámica total, se eligió el modelo #153 de ½ HP.
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