UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL INSTALACIONES SANITARIAS EN EL HOTEL IBIS REDUCTO DE MIRAFLORES INFORME DE SUFICIENCIA PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE: INGENIERO SANITARIO POR LA MODALIDAD DE: ACTUALIZACIÓN DE CONOCIMIENTOS PRESENTADO POR: MANUEL MARTIN PADILLA CHIRRE LIMA, PERÚ 2015

2 II DEDICATORIA Dedico este informe a mis padres, Don Maglio Padilla Rojas y Doña Isabel Chirre Del Pino, quienes siempre han celebrado mis éxitos y me han ayudado a superar mis fracasos, también se lo dedico a mi hermano Ray que con sus ocurrencias me alegra el día y a mi hermana Catherinne que a pesar de las limitaciones que la vida le ha puesto me ha enseñado a siempre seguir adelante con una sonrisa.

3 III AGRADECIMIENTO Agradezco a los profesores de la Facultad de Ingeniería Ambiental, por haber aportado inmensamente en mi formación académica, también quiero agradecer a mi amiga, compañera de estudios, novia y futura colega Melissa Uriarte Díaz por el gran apoyo emocional y profesional que me ha brindado y me sigue brindando. Muchas gracias.

4 IV RESUMEN EJECUTIVO El presente informe consiste en la elaboración del diseño de las instalaciones sanitarias del Hotel Ibis Reducto de Miraflores, que contará con 4 sótanos, 10 pisos y un total de 96 habitaciones. Para abastecer a dicha edificación se ha determinado una dotación de m 3, esto según el Reglamento Nacional de Edificaciones, asimismo se ha proyectado una red de desagüe que recolectará los desagües generados en la edificación. Contempla el diseño de una red de aguas grises, la que recolectará las aguas grises de los lavatorios y duchas para llevarlas hasta un sistema de tratamiento ubicado en el cuarto sótano, con la finalidad de que luego del tratamiento necesario las aguas tratadas pasen a abastecer a todos los inodoros de las habitaciones para así generar un ahorro de la cantidad de agua a utilizar. Asimismo, para el caso del sistema de agua contra incendio se ha diseñado una red de rociadores y gabinetes que son abastecidos por una cisterna de m 3.

5 V INDICE INTRODUCCIÓN... 1 CAPÍTULO I... 2 GENERALIDADES UBICACIÓN DESCRIPCIÓN DEL HOTEL IBIS INSTALACIONES SANITARIAS SISTEMA DE AGUA FRÍA Y CALIENTE SISTEMA DE RECOLECCIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE AGUAS GRISES SISTEMA DE DESAGÜE Y VENTILACIÓN SISTEMA DE AGUA CONTRA INCENDIO... 5 CAPÍTULO II... 6 CRITERIOS DE DISEÑO DATOS BÁSICOS DE DISEÑO CRITERIOS DE DISEÑO NORMATIVIDAD... 8 CAPÍTULO III... 9 DISPONIBILIDAD DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE Y DESAGÜE FUENTE DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE DISPOSICIÓN FINAL DE DESAGÜE... 9 CAPÍTULO IV SISTEMA DE AGUA FRÍA GENERALIDADES ALMACENAMIENTO CÁLCULO DE LA DOTACIÓN CÁLCULO DE LOS VOLUMENES DE ALMACENAMIENTO CÁLCULO DEL CUADAL Y TIEMPO DE LLENADO DE CISTERNA DE AGUA POTABLE SELECCIÓN DEL MEDIDOR DE LA CONEXIÓN DOMICILIARIA DIMENSIONAMIENTO DE LA ACOMETIDA DE AGUA DEL MEDIDOR A LA CISTERNA... 17

6 VI 4.6. CÁLCULO DE LA MÁXIMA DEMANDA SIMULTÁNEA DE AGUA POTABLE (MDS) DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA DE BOMBEO DE AGUA FRÍA CAPÍTULO V SISTEMA DE AGUA CALIENTE GENERALIDADES CÁLCULO DE LA MÁXIMA DEMANDA SIMULTÁNEA DE AGUA CALIENTE CÁLCULO DE LA DOTACIÓN DE AGUA CALIENTE CÁLCULO DE VOLÚMENES DE EQUIPOS DE PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE TRAZADO Y CÁLCULO DEL SISTEMA DE AGUA CALIENTE CAPÍTULO VI SISTEMA DE AGUAS GRISES GENERALIDADES CÁLCULO DEL CAUDAL MÁXIMO DE LLEGADA CÁLCULO DEL VOLUMEN DE TRAMPA DE GRASA CÁLCULO DEL VOLUMEN DE LA CÁMARA DE PASO CÁLCULO DEL VOLUMEN DE CISTERNA DE AGUA TRATADA CÁLCULO DEL EQUIPO DE BOMBEO DE LA CÁMARA DE PASO A LA CISTERNA DE AGUA TRATADA CÁLCULO DE LA MÁXIMA DEMANDA SIMULTÁNEA CÁLCULO DE LA ALTURA DINÁMICA TOTAL (H.D.T.) TRAZADO Y CÁLCULO DEL SISTEMA DE AGUA REUSADA CÁLCULO DE LOS FILTROS UTILIZADOS CAPÍTULO VII SISTEMA DE EVACUACIÓN DE DESAGÜES Y VENTILACIÓN GENERALIDADES CÁLCULO DEL TOTAL DE UNIDADES DE DESCARGA (UD) CÁMARA DE BOMBEO DE DESAGÜE POZO SUMIDERO CAPÍTULO VIII SISTEMA DE AGUA CONTRA INCENDIO GENERALIDADES... 76

7 VII 8.2. CRITERIOS DE DISEÑO DESCRIPCION DEL SISTEMA VOLUMEN DE AGUA DE CONTRA INCENDIO SISTEMA DE BOMBEO RED DE AGUA CONTRA INCENDIO ROCIADORES PROTECCIÓN DEL 1er NIVEL PROTECCIÓN DE LOS PISOS TÍPICOS (2do al 10mo) PROTECCIÓN DE LOS ESTACIONAMIENTOS VEHICULARES (SÓTANOS) GABINETES CONTRA INCENDIO CONEXIÓN DE BOMBEROS CÁLCULO HIDRAULICO DE LA RED CONTRA INCENDIO CÁLCULO DE LA RED DE GABINETES CÁLCULO DE LA RED DE ROCIADORES CALCULO DE LA BOMBA JOCKEY COMPONENTES DEL SISTEMA CONTRA INCENDIO CAPÍTULO IX CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS RELACIÓN DE PLANOS... 95

8 1 INTRODUCCIÓN El distrito de Miraflores es uno de los distritos turísticos de la ciudad de Lima, que cuenta con una infraestructura moderna, entre las cuales destacan los hoteles, centros comerciales, calles ordenadas y cuenta además con una adecuada seguridad en sus calles, a todo esto se suma sus tranquilas y acogedoras áreas verdes, además de una grandiosa vista al océano pacífico. Miraflores no ha sido ajena al boom inmobiliario que actualmente vive la ciudad de Lima, por lo que se vienen construyendo importantes edificaciones en dicho distrito, como es el caso de departamentos, hoteles, centros comerciales, etc. Precisamente este informe trata sobre el diseño de las instalaciones sanitarias del hotel Ibis Reducto de Miraflores que se construyó en este distrito, abarcando lo referente al sistema de agua fría, agua caliente, desagüe tratado, desagüe y sistema de agua contra incendio.

9 2 CAPÍTULO I GENERALIDADES 1.1. UBICACIÓN El terreno donde se desarrolló el proyecto: "Instalaciones Sanitarias en el Hotel Ibis Reducto de Miraflores", se encuentra ubicado en la Av. Paseo de la República Nº en el distrito de Miraflores, provincia de Lima, en el departamento de Lima. El distrito de Miraflores, pertenece geográficamente y políticamente a la provincia y departamento de Lima. Se encuentra a 79 m.s.n.m. y a unos 8.5 kilómetros de la Plaza de Armas, la temperatura media anual es de 18 centígrados (64,4 F) la máxima de 30 centígrados (86 F) y la mínima de 12 centígrados (53 F). Limita al Norte con Surquillo y San Isidro, al Sur con Barranco, al Este con Surquillo y Santiago de Surco y Por el Oeste limita con el Océano Pacífico. La extensión es de 9.62 kilómetros cuadrados. Cuenta aproximadamente con habitantes según el Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI). Figura N Plano de Ubicación DISTRITO MIRAFLORES HOTEL IBIS PLAYA

10 DESCRIPCIÓN DEL HOTEL IBIS El proyecto vislumbra la construcción de un hotel que cuente con un diseño moderno y funcional que permita el ahorro de agua, además de cumplir con la reglamentación vigente. El hotel contará con 96 habitaciones para hospedaje situados desde el segundo piso al décimo piso. Contempla la construcción de cuatro (04) sótanos, de los cuales, el primer sótano (N.P.T.: m) contará con un comedor para empleados, vestuarios para hombres y mujeres, además de un área para estacionamiento, los sótanos segundo (N.P.T.: m) y tercero (N.P.T.: m) serán de uso para estacionamiento; en el cuarto sótano (N.P.T.: m) se ubicarán las cisternas de agua potable, de agua contra incendio y de agua residual tratada, además de los cuartos de bombas. El primer nivel contará con comedor, cocina y un salón de reuniones. En la azotea encontraremos el cuarto de máquinas del ascensor y la ubicación de los calentadores INSTALACIONES SANITARIAS A continuación se realizará una descripción general de los sistemas de agua fría, agua caliente, agua contra incendio, evacuación de desagües, ventilación y aguas grises SISTEMA DE AGUA FRÍA Y CALIENTE Debido a las características del proyecto, este contará con un sistema indirecto. Sistema de Agua Fría Indirecto: Mediante la conexión procedente del medidor se alimentará una tubería de 1 ¼ de diámetro a las dos cisternas de agua de consumo doméstico (ACD), ambas cisternas con un volumen de m 3 y a la cisterna de agua contra incendio (ACI), la cual tendrá un volumen de m 3.

11 4 El sistema de agua caliente abastecerá a todos los servicios higiénicos del hotel, por lo que se usará calentadores a gas, los cuales se ubicarán en la azotea SISTEMA DE RECOLECCIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE AGUAS GRISES Los Hoteles de la cadena IBIS, son diseñados en base al ahorro de agua potable y reúso de aguas residuales, es por eso que en el presente diseño de instalaciones sanitarias, se proyectó una red de recolección de aguas grises, dicha red recolectará las aguas grises generadas en los lavatorios y duchas de las habitaciones del hotel, para transportarlas hacia un sistema de tratamiento ubicado en el cuarto sótano (N.P.T.: m), el cual contará con una trampa de grasas y filtros que se detallaran en su respectivo capítulo. Luego de realizado el tratamiento de las aguas grises, estas se almacenarán en una cisterna de agua tratada, para luego ser impulsadas por un equipo de bombeo y abastecer a los inodoros del hotel SISTEMA DE DESAGÜE Y VENTILACIÓN El sistema de desagüe es por gravedad, siendo las aguas servidas evacuadas por montantes instaladas convenientemente, las que serán recolectadas por tuberías colgadas del techo del primer sótano y conducidas hacia la caja de registro, la cual descargará a la red pública de alcantarillado. Se han establecido los puntos de desagüe de acuerdo a la distribución de aparatos fijados en arquitectura, con el dimensionamiento de tuberías y accesorios adecuados según lo estipulado por el Reglamento Nacional de Edificaciones Instalaciones Sanitarias Norma I.S Instalaciones sanitarias para edificaciones (RNE - IS.010). El sistema también contará con una cámara de bombeo de desagüe ubicada en el tercer sótano (N.P.T.: m), la cual tiene un volumen de 1.00 m 3, dicha

12 5 cámara impulsará los desagües generados en el primer, segundo y tercer sótano, también contará con un pozo sumidero el cual se ubicará en el cuarto sótano, tendrá un volumen de 1.50 m 3 e impulsará los desagües producidos por el rebose y/o limpieza de las cisternas. Se ha diseñado un Sistema de Ventilación con tuberías y accesorios empotrados en paredes, dichas tuberías se conectan a montantes de ventilación que se encuentran instaladas en ductos y se prolongaran hasta la azotea, de tal forma que se obtenga una máxima eficiencia en todos los puntos que requieran ser ventilados, a fin de evitar la ruptura de sellos de agua, alzas de presión y la presencia de malos olores SISTEMA DE AGUA CONTRA INCENDIO Se ha considerado un sistema de agua contra incendios del tipo húmedo, el cual estará en forma permanente presurizado y lleno de agua, dicho sistema estará compuesto por un equipo de bombeo, redes, gabinetes de agua contra incendio, rociadores, válvulas, etc. La cisterna de agua contra incendio (ACI), de un volumen de m 3, se ubicará en el cuarto sótano (Nivel: m).

13 6 CAPÍTULO II CRITERIOS DE DISEÑO 2.1. DATOS BÁSICOS DE DISEÑO El presente proyecto expone el diseño funcional y moderno de las instalaciones sanitarias del Hotel Ibis Reducto de Miraflores de acuerdo a la Reglamentación vigente, NFPA (National Fire Protection Association), normas de seguridad y evacuación. El hotel contempla la construcción de los siguientes ambientes: Nivel Cuarto Sótano: Se proyectarán las cisternas de agua potable, la cisterna de agua contra incendio, la cisterna de agua residual tratada, y los cuartos de bombas. Nivel Tercer Sótano: Estacionamiento. Nivel Segundo Sótano: Estacionamiento. Nivel Primer Sótano: Estacionamiento, vestuario para hombres, vestuario para mujeres y un comedor de empleados. Nivel Primer Piso: Estacionamiento, lobby, recepción, comedor y cocina. Nivel Segundo Piso: Oficinas administrativas, baño de hombres, baño de mujeres, ocho (08) habitaciones. Nivel del Tercer al Décimo Piso: En cada piso se ha proyectado once (11) habitaciones. Nivel Azotea: Cuarto de máquinas. Tabla N Cantidad de aparatos sanitarios APARATOS SANITARIOS Und Cantidad Inodoros con tanque descarga normal uni 115 Lavatorios uni 115 Duchas uni 96 Urinarios con tanque descarga normal uni 4 Lavadero Hotel restaurante uni 9 Puntos de agua uni 5 Sumideros uni 146

14 CRITERIOS DE DISEÑO Para el desarrollo del diseño de las instalaciones de agua fría, agua caliente, desagüe y agua contra incendio, se utilizarán los siguientes criterios: Red de Agua Fría, Agua Caliente y Agua gris tratada Para el cálculo de la máxima demanda simultánea de agua fría, agua caliente y agua gris tratada, se utilizará el método Hunter, estipulado en el anexo N 3 de la RNE - IS.010 Para determinar el diámetro de las tuberías de agua fría, agua caliente y agua gris tratada se utilizará la ecuación de Hazen & Williams, en función de las velocidades, 0.6 m/s como mínimo y 3.00 m/s como máximo, de acuerdo con el RNE-IS.010 Instalaciones sanitarias para edificaciones. La presión de salida en cada aparato sanitario será como mínimo de 2.00 m.c.a. Red de Desagüe El caudal de desagüe será de acuerdo a las unidades de descarga. El diámetro mínimo de recolección está en función de las unidades de descarga, siendo como mínimo el de 2. Se diseñará una red de desagüe independiente para la recolección de las aguas residuales de los aparatos sanitarios ducha y lavatorio (aguas grises). Red del Sistema de Agua Contra Incendio Utilizaremos los criterios señalados en las normas internacionales NFPA (National Fire Protection Association) empleados para los sistemas de protección contra incendio.

15 NORMATIVIDAD RNE - IS.010, Instalaciones sanitarias para edificaciones NFPA 13, Norma para la Instalación de sistemas de Rociadores - Edición 2010 NFPA 14, Norma para la Instalación de Tuberías verticales y Accesorios para Mangueras- Edición 2010 NFPA 20, Norma para la Instalación de bombas Estacionarias de Protección contra Incendios Edición 2010 NFPA 24, Norma para la Instalación de tuberías para Servicio Privado de Incendio y sus Accesorios Edición 2010

16 9 CAPÍTULO III DISPONIBILIDAD DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE Y DESAGÜE 3.1. FUENTE DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE Se tomará como fuente de abastecimiento la red pública que pasa frente al hotel, dicha red es administrada por SEDAPAL, por lo que las gestiones de factibilidad del servicio se realizarán ante esta empresa. La tubería de agua potable que abastecerá al hotel proyectado, es de un diámetro de 1½ y se encuentra en la Av. Reducto DISPOSICIÓN FINAL DE DESAGÜE La tubería de desagüe de Ø 6" que sale de la cámara de registro N 01 empalmará por gravedad a la red de alcantarillado administradas por SEDAPAL.

17 10 CAPÍTULO IV SISTEMA DE AGUA FRÍA 4.1. GENERALIDADES El abastecimiento de agua potable al Hotel Ibis Reducto de Miraflores será a través de un Sistema Indirecto, el cual consta de dos cisternas y un equipo de bombeo, dicho sistema estará conformado por: Una tubería de alimentación de la conexión domiciliaria a las cisternas de 1 ¼ de diámetro. Dos cisternas de almacenamiento con un volumen cada una de m 3 con capacidad total equivalente al 100% del consumo diario. Un equipo de bombeo de presión constante y velocidad variable, que suministrará el caudal y presión al sistema a través de una tubería de succión y una red de distribución que se inicia en el equipo y termina en cada uno de los puntos de salida para conectar los aparatos sanitarios, artefactos o equipos con necesidad de agua potable ALMACENAMIENTO Para el cálculo del volumen de las cisternas de agua potable, se ha considerado las dotaciones establecidas en el "Reglamento Nacional de Edificaciones" CÁLCULO DE LA DOTACIÓN Según el Reglamento Nacional de Edificaciones Norma IS.010, la dotación del edificio es la siguiente:

18 11 Tabla N Dotación diaria según ambientes SÓTANO 3 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Depósitos 33.5 m² 0.50 l/m²/día l/día Estacionamiento m² 2.00 l/m²/día l/día DEMANDA TOTAL SÓTANO l/día SÓTANO 2 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Depósitos 33.5 m² 0.50 l/m²/día l/día Estacionamiento m² 2.00 l/m²/día l/día DEMANDA TOTAL SÓTANO l/día SÓTANO 1 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Depósitos m² 0.50 l/m²/día l/día Estacionamiento m² 2.00 l/m²/día l/día Cuarto de basura 14 m² 0.50 l/m²/día 7 l/día Lavandería 384 Kg l/kg/día l/día DEMANDA TOTAL SÓTANO 1 11, (l/día) PISO 1 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Depósitos m² 0.50 l/m²/día 7 l/día Estacionamiento m² 2.00 l/m²/día l/día Comedor 92 m² l/m²/día 4600 l/día Bar 23 m² l/día l/día Lobby 66 m² 6.00 l/m²/día 396 l/día Conserjería 10 m² 6.00 l/kg/día 60 l/día DEMANDA TOTAL PISO 1 6,640 (l/día) PISO 2 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Dormitorios 8.00 un l/día 4000 l/día Depósitos m² 0.50 l/m²/día 21 l/día Administración m² 6.00 l/m²/día 192 l/día Sala de usos múltiples m² l/m²/día 4890 l/día DEMANDA TOTAL PISO 2 9,103 (l/día) PISO 3 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Dormitorios un l/día 5500 l/día Linen 6.00 m² 6.00 l/m²/día 36 l/día DEMANDA TOTAL PISO 3 5,536 (l/día)

19 12 PISO 4 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Dormitorios un l/día 5500 l/día Linen 6.00 m² 6.00 l/m²/día 36 l/día DEMANDA TOTAL PISO 4 5,536 (l/día) PISO 5 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Dormitorios un l/día 5500 l/día Linen 6.00 m² 6.00 l/m²/día 36 l/día DEMANDA TOTAL PISO 5 5,536 (l/día) PISO 6 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Dormitorios un l/día 5500 l/día Linen 6.00 m² 6.00 l/m²/día 36 l/día DEMANDA TOTAL PISO 6 5,536 (l/día) PISO 7 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Dormitorios un l/día 5500 l/día Linen 6.00 m² 6.00 l/m²/día 36 l/día DEMANDA TOTAL PISO 7 5,536 (l/día) PISO 8 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Dormitorios un l/día 5500 l/día Linen 6.00 m² 6.00 l/m²/día 36 l/día DEMANDA TOTAL PISO 8 5,536 (l/día) PISO 9 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Dormitorios un l/día 5500 l/día Linen 6.00 m² 6.00 l/m²/día 36 l/día DEMANDA TOTAL PISO 9 5,536 (l/día) PISO 10 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Dormitorios un l/día 5500 l/día Linen 6.00 m² 6.00 l/m²/día 36 l/día DEMANDA TOTAL PISO 10 5,536 (l/día) DOTACIÓN DIARIA 72,374 (l/día)

20 13 De la tabla N obtenemos una dotación diaria de m 3, por lo que a efectos de diseño se considerará que la dotación total de agua potable del hotel será de m 3. Se ha considerado un tiempo de almacenamiento igual a 1día, esto según el Ítem 2.4 Almacenamiento y Regulación, Artículo d), del RNE- IS.010 que a letra dice: Cuando sólo exista cisterna, su capacidad será como mínimo igual a la dotación diaria, con un volumen no menor de 1000 L. Es necesario señalar que en la dotación hallada se está considerando que abastecerá a todos los aparatos sanitarios del hotel, sin embargo como ya se ha mencionado, el hotel contempla la reutilización de aguas grises para el abastecimiento de inodoros, razón por la cual la dotación hallada será utilizada por única vez, y la dotación real será menor CÁLCULO DE LOS VOLUMENES DE ALMACENAMIENTO ALMACENAMIENTO DE AGUA DE CONSUMO DOMÉSTICO Según el Ítem 4.2.1, la dotación total es de m 3 /día, por lo que tenemos: Vol.Ciste.A.C.D. (1) = Vol.Ciste.A.C.D. (2) = m 3 /día m 3 /día Dimensiones de la Ciste.A.C.D. (1) Área = m 2 Altura útil = 2.00 m Altura libre = 1.00 m Altura de seguridad = 0.05 m Altura Total = 3.05 m Nivel de fondo = m

21 14 Dimensiones de la Ciste.A.C.D. (2) Área = m 2 Altura útil = 2.00 m Altura libre = 1.00 m Altura de seguridad = 0.05 m Altura Total = 3.05 m Nivel de fondo = m 4.3. CÁLCULO DEL CUADAL Y TIEMPO DE LLENADO DE CISTERNA DE AGUA POTABLE Considerando: Volumen total de cisterna (V) = m 3 Tiempo de llenado (T) = 12 horas Caudal de llenado (Q) = V / T = m 3 / 12 horas = 6.67 m 3 / hora = 1.85 lt/s = gpm 4.4. SELECCIÓN DEL MEDIDOR DE LA CONEXIÓN DOMICILIARIA En la determinación del diámetro del medidor a usarse, se considerara los siguientes criterios: Pérdida de carga máxima en el medidor del 50% de la carga disponible. Presión mínima de agua en la red pública en el punto de conexión del servicio de m.c.a., valor que fue proporcionado por SEDAPAL. Nivel de ingreso de agua a la cisterna respecto a la red pública de mt. Presión de salida de la tubería que llena la cisterna es igual a 2.00 mt. Del ítem anterior, el caudal de llenado es igual a gpm.

22 15 Cálculo de la carga disponible (H) H = Pr - Ps - Ht Se precisa: H : Carga disponible Pr : Presión en la red Ps : Presión de salida en la cisterna (2 m.c.a.) Ht : Altura de red a cisterna (- 9.70mt.) H = (- 9.70) = m.c.a. Siendo: psi = m.c.a. X psi = m.c.a. Entonces: X = H = psi Selección del medidor H máxima medidor = 50 % H H máxima medidor = 50% psi = psi Con el valor del caudal de llenado (Q = gpm) y el valor de la pérdida de carga máxima del medidor (H máxima medidor = psi) vamos al ábaco "Pérdida de Presión en medidor tipo disco.

23 16 Gráfico N Ábaco "Pérdida de Presión en medidor tipo disco Del ábaco obtenemos: Diámetro Pérdida de carga ¾ 20 psi 1" 8 psi 1½" 2 psi Debido a que la pérdida de carga del medidor elegido debe ser menor o igual a la pérdida de carga máxima del medidor H máxima medidor = psi, el medidor elegido será el de 1 con lo cual tenemos que H medidor = 8.00 psi Siendo: m.c.a. = 1 psi X m.c.a. = 8 psi Entonces: X = 5.63 H medidor = 5.63 m.c.a.

24 DIMENSIONAMIENTO DE LA ACOMETIDA DE AGUA DEL MEDIDOR A LA CISTERNA Del Ítem 4.4 sabemos que el medidor genera una pérdida de carga de H medidor = 5.63 m.c.a., entonces la nueva carga disponible será: H* = H - H medidor H* = m.c.a m.c.a. = m.c.a. Para poder encontrar el diámetro de la tubería de alimentación, se debe cumplir que la pérdida de carga en esta (H**) deberá ser menor o igual a la carga disponible (H**). (H**) (H*) De acuerdo al Plano I.S.A. 01, tenemos que la longitud de tubería desde el medidor hasta la cisterna es de mt. Asumiendo que el diámetro de la tubería de alimentación a la cisterna es de 1, la pérdida de carga en esta es de m.c.a. Asumiendo que el diámetro de la tubería de alimentación a la cisterna es de 1¼, hallaremos la pérdida de carga en esta: Longitud equivalente por accesorios: 13 codos de PVC de 90 x 1¼ = 13 x = tee de 1¼ = 5 x = válvula de compuerta de 1¼ = válvula Check de 1¼ = válvula flotadora de 1¼ = Por lo que la longitud equivalente por pérdida de accesorios será: = m De la fórmula de Hazen y Williams obtendremos la gradiente S.

25 18 Q = xCxD 2.63 xs 0.54 Donde: Q: Caudal de llenado (m 3 /seg) = m 3 /seg D: Diámetro(m) = m (1 ¼ ) C: Coeficiente de rugosidad = 150 (PVC) S: Pendiente - Pérdida de carga por unidad de longitud del conducto (m/m) Por lo que: S (m/m) = Luego: L TL = L. de Línea de servicio + L. Equivalente por pérdidas de accesorios L TL = m m L TL = m Al ser: H**= S x L TL Tenemos que: H** = x H**(1¼ ) = m.c.a. Luego de determinar la perdida de carga de la tubería de alimentación a la cisterna para los diámetros de 1 y 1 ¼ tenemos: Diámetro en (H**) en pulg. m.c.a ¼ Se selecciona el diámetro de 1¼, puesto que la pérdida de carga con este diámetro es menor a la carga disponible de m.c.a.

26 CÁLCULO DE LA MÁXIMA DEMANDA SIMULTÁNEA DE AGUA POTABLE (MDS) Para determinar el caudal correspondiente a la máxima demanda simultánea utilizaremos el método de probabilidades, también llamado Hunter, el cual está establecido en la Norma IS.010 del Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) Tabla N Unidades Hunter para aparatos de uso privado Unidades de gasto Aparato sanitario Agua Total Agua fría caliente Inodoro con tanque descarga normal Lavatorio Ducha Urinario con tanque Lavadero Cocina Punto de agua Fuente: RNE IS.010 Anexo N 1 Tabla N Unidades Hunter para aparatos de uso público Unidades de gasto Aparato sanitario Agua Total Agua fría caliente Inodoro con tanque descarga normal Lavatorio Ducha Urinario con tanque Lavadero Cocina Punto de agua Fuente: RNE IS. 010 Anexo N 2

27 20 Cabe señalar que los aparatos sanitarios: ducha, lavatorio y lavadero de cocina, requerirán tuberías que conduzcan tuberías agua fría y agua caliente, por lo que se considerarán para estos las cifras indicadas en la segunda y tercera columna del Anexo N 1 y 2 del RNE - IS.010. Tabla N Cálculo del total de UH de agua fría Planta Aparato Sanitario Uso Cantidad Unidades Hunter 3 Sótano Grifo p/limpieza Público Sótano Grifo p/limpieza Público Sótano 1 Piso 2 Piso 3 Piso 4 Piso 5 Piso 6 Piso Sub Total Inodoro c/tanque Público Lavatorio Público Ducha Público Urinario c/tanque Público Lavadero d/cocina Público Inodoro c/tanque Público Lavatorio Público Lavadero d/cocina Público Grifo p/limpieza Público Inodoro c/tanque Privado Lavatorio Privado Ducha Privado Inodoro c/tanque Público Lavatorio Público Urinario c/tanque Público Inodoro c/tanque Privado Lavatorio Privado Ducha Privado Inodoro c/tanque Privado Lavatorio Privado Ducha Privado Inodoro c/tanque Privado Lavatorio Privado Ducha Privado Inodoro c/tanque Privado Lavatorio Privado Ducha Privado

28 21 7 Piso 8 Piso 9 Piso 10 Piso Inodoro c/tanque Privado Lavatorio Privado Ducha Privado Inodoro c/tanque Privado Lavatorio Privado Ducha Privado Inodoro c/tanque Privado Lavatorio Privado Ducha Privado Inodoro c/tanque Privado Lavatorio Privado Ducha Privado Azotea Grifo p/limpieza Público TOTAL DE UNIDADES HUNTER DE AGUA FRÍA Como se mencionó al inicio del presente informe, este proyecto contempla la reutilización de aguas grises, por lo que las UH demandadas por los inodoros no se considerarán ya que estos inodoros no forman parte del sistema de agua fría. Tabla N Cálculo del total de UH de agua fría, sin considerar los inodoros Planta Aparato Sanitario Uso Cantidad Unidades Hunter 3 Sótano Grifo p/limpieza Público Sótano Grifo p/limpieza Público Sótano 1 Piso Sub Total Lavatorio Público Ducha Público Urinario c/tanque Público Lavadero d/cocina Público Lavatorio Público Lavadero d/cocina Público Grifo p/limpieza Público 3 2 6

29 22 Lavatorio Privado Piso Ducha Privado Lavatorio Público Urinario c/tanque Público Piso Lavatorio Privado Ducha Privado Piso Lavatorio Privado Ducha Privado Piso Lavatorio Privado Ducha Privado Piso Lavatorio Privado Ducha Privado Piso Lavatorio Privado Ducha Privado Piso Lavatorio Privado Ducha Privado Piso Lavatorio Privado Ducha Privado Piso Lavatorio Privado Ducha Privado Azotea Grifo p/limpieza Público TOTAL DE UNIDADES HUNTER DE AGUA FRÍA SIN INODOROS Tabla N Cálculo del total de UH de agua caliente Planta Aparato Sanitario Uso Cantidad 1 Sótano 1 Piso 2 Piso 3 Piso Unidades Hunter Sub Total Lavatorio Público Ducha Público Lavadero d/cocina Público Lavatorio Público Lavadero d/cocina Público Lavatorio Privado Ducha Privado Lavatorio Público Lavatorio Privado Ducha Privado

30 23 4 Piso Lavatorio Privado Ducha Privado Piso Lavatorio Privado Ducha Privado Piso Lavatorio Privado Ducha Privado Piso Lavatorio Privado Ducha Privado Piso Lavatorio Privado Ducha Privado Piso Lavatorio Privado Ducha Privado Piso Lavatorio Privado Ducha Privado TOTAL DE UNIDADES HUNTER DE AGUA CALIENTE De la Tabla N y la Tabla N 4.6.5, obtenemos el total de unidades hunter: UH UH = 561 UH. Según la tabla del Anexo N 3 del RNE IS.010 Gastos probables para aplicación del método hunter, tenemos que: 550 U.H lt/s 561 U.H. X 600 U.H lt/s Interpolando: X = ( ) x ( )/( ) X = 5.10 lt/s es el caudal correspondiente a 561 UH. También podemos notar que al no considerar a los inodoros como parte del sistema de agua fría, habrá un ahorro de UH UH = 333 UH, si vamos al Anexo N 3 del RNE IS.010 Gastos probables para aplicación del método hunter, tenemos que:

31 U.H lt/s 333 U.H. X 340 U.H lt/s Interpolando: X = ( ) x ( )/( ) X = 3.45 lt/s es el caudal correspondiente a 333 UH, es decir es el caudal de agua fría que se ahorraría al abastecer a los inodoros con aguas grises tratadas DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA DE BOMBEO DE AGUA FRÍA Datos de diseño: Máxima demanda simultanea de agua MDS= 5.10 lt/s Consideraciones de diseño: El caudal de bombeo corresponderá a la MDS Se proyectará tres electrobombas, cada una de ellas para un caudal de bombeo igual a 2.55 lt/s, dos se encontrarán en funcionamiento y la otra operará en stand-by. Para hallar las pérdidas de carga en las tuberías utilizaremos la fórmula de Hazen & Williams. Determinación del caudal de bombeo: Caudal de bombeo para cada electrobomba: 2.55 lt/s Diámetro de la tubería de impulsión y succión: Determinaremos el diámetro de la tubería de impulsión según Anexo N 05 del RNE - IS.010

32 25 Tabla N Diámetros de las Tuberías de impulsión en función del gasto de bombeo Gasto de bombeo en l/s Diámetro de la tubería de impulsión (mm) Hasta (3/4") Hasta (1") Hasta ( 1 ¼") Hasta (1 ½") Hasta (2") Hasta (2 ½") Fuente: RNE - IS.010 Anexo N 5 Figura N Esquema de bombas

33 26 Caudal de impulsión de cada bomba: 2.55 l/s Según la Tabla N le corresponde a cada bomba un diámetro de la tubería de impulsión de 1 ½, y por consiguiente el diámetro de la tubería de succión de cada una de ellas será de 2 (el diámetro inmediato superior). Caudal de impulsión total (dos bombas trabajando): 5.10 l/s Según la Tabla N la tubería de impulsión será de 2 ½ y la tubería de succión igual a 3 (el diámetro inmediato superior). Figura N Esquema de línea de succión e impulsión

34 27 Cálculo de la altura dinámica total (H.D.T.) La altura dinámica total del equipo de bombeo será igual a: H.D.T. = Hg + Hf + Ps Donde: Hg: Altura geométrica entre el punto más elevado y el nivel mínimo de la cisterna (mt) Hf: Pérdida de carga en la tubería (mt) Ps: Presión de salida en el punto más elevado (mt) Calculando: a) Altura Geométrica (Hg): De la figura N 4.7.2, tenemos que: Hg = Diferencia de cotas alt. de agua en la cisterna Hg = mt 1.85 mt = mt b) Pérdida de carga en la tubería (Hf), utilizaremos el Plano I.S.A. 01 Esquema de Alimentadores. Para la succión: Calcularemos la longitud equivalente por accesorios, según el diámetro de la tubería y el caudal que pasa por esta, (el caudal se determinará según el número de unidades hunter que pase por la tubería y que está indicado en el Plano I.S.A.01- Esquema de alimentadores). Para el diámetro de 3", el caudal de succión será: 5.10 l/s. Pérdida de carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Canastilla de succión de 3" Codo de 3" x Tee de 3" Válv. Compuerta de 3" Longitud de tubería de 3" Longitud total (m)=

35 28 Longitud Total = mt. Diámetro = 3 Caudal = 5.10 lt/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf (succión 1) = 1.09 m Para el diámetro de 2", el caudal de succión será: 2.55 l/s. Pérdida de carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Válv. Compuerta de Reducción Longitud de tubería de 3" Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = 2 Caudal = 2.55 lt/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf (succión 2) = 0.07 m Hf (succión total) = Hf (succión 1) +Hf (succión 2) = 1.09 mt mt = 1.16 mt Para la impulsión: Calcularemos la longitud equivalente por accesorios, según el diámetro de la tubería y el caudal que pasa por esta, (el caudal se determinará según el número de unidades hunter que pase por la tubería y que está indicado en el Plano I.S.A. 01- Esquema de alimentadores). Para el diámetro de 1 ½", tramo A B, el caudal de impulsión será: 2.55 l/s. Pérdida de carga:

36 29 ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Válv. Compuerta de 1½" Válv. Retención de 1 ½" Codo de 1 ½" x Longitud de tubería de 1 ½" Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = 1 ½" Caudal = 2.55 l/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf (impulsión 1) = 1.00mt Para el diámetro de 2 ½", tramo B D, el caudal de impulsión será: 5.10 l/s. Pérdida de carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Codo de 2½" x Tee de 2½" Reducción de 2½" a 2" Longitud de tubería de 2½" Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = 2 ½" Caudal = 5.10 l/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf (impulsión 2) = 4.75 mt Para el diámetro de 2", tramo D E (Ver Plano I.S.A. 01), el número de unidades hunter es UH, utilizaremos el Anexo N 03 del RNE - IS.010 para hallar el caudal de impulsión que pasa por este tramo: 340 U.H. 3.52lt/s

37 U.H. X 380 U.H lt/s Interpolando: X = ( ) x ( )/( ) X = 3.60lt/s Pérdida de Carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Tee de 2" Longitud de tubería de 2" Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = 2" Caudal = 3.60 lt/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf (impulsión 3) = 0.73 m Para el diámetro de 2", tramo E F (Ver Plano I.S.A. 01), el número de unidades hunter es 309 UH, utilizaremos el Anexo N 03 del RNE - IS.010 para hallar el caudal de impulsión que pasa por este tramo: 300 U.H lt/s 309 U.H. X 320 U.H lt/s Interpolando: X = ( ) x ( )/( ) X = 3.34 lt/s Pérdida de Carga:

38 31 ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Tee de 2" Longitud de tubería de 2" Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = 2" Caudal = 3.34 lt/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf (impulsión 4) = 0.28 m Para el diámetro de 2", tramo F G (Ver Plano I.S.A. 01), el número de unidades hunter es UH, utilizaremos el Anexo N 03 del RNE - IS.010 para hallar el caudal de impulsión que pasa por este tramo: 260 U.H lt/s U.H. X 270 U.H lt/s Interpolando: X = ( ) x ( )/( ) X = 2.97 lt/s Pérdida de Carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Válv. Compuerta de 2" Codo de 2" x Longitud de tubería de 2" Longitud total (m)= Longitud Total Diámetro = 2" = mt.

39 32 Caudal = 2.97 lt/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf (impulsión 5) = 0.74 m De los cuadros anteriores, hallaremos la pérdida de carga en la tubería de impulsión: Hf (impulsión total) = Hf (impul.1) + Hf (impul.2) + Hf (impul.3) + Hf (impul.4)+ Hf (impul.5) Hf (impulsión total) = 1.00 m m m m m Hf (impulsión total) = 7.50 m Por lo tanto, al ser: Hf = Hf (succión) + Hf (impulsión) Hf = 1.16 m m = 8.66 m Entonces la pérdida de carga en la tubería será de 8.66m c) Presión de salida (Ps), la presión de salida se dará en el punto hidráulicamente más alejado, según el isométrico del Plano I.S.A. 01 este se presenta en la entrada de agua fría al calentador, la presión de entrada de agua fría a este, debe ser tal que luego de pasar por el tanque de almacenamiento de agua caliente satisfaga la presión mínima de 2 m.c.a. en el aparato sanitario menos favorecido hidráulicamente. Figura N Esquema del calentador al punto menos favorecido hidráulicamente

40 33 De la figura anterior y del Plano I.S.A. 2 se hallará la perdida de carga desde la salida de agua caliente del calentador (Pto. 1) hasta el punto menos favorecido hidráulicamente (Du). c.1) Altura Geométrica (Hg): Cota de la tubería más elevada = mt Altura de agua en el punto Du = mt Por lo que, la altura geométrica será de: = mt c.2) Pérdida de carga en la tubería (Hf), utilizaremos el Plano I.S.A. 02 Esquema de Alimentadores. Para el diámetro de 2", tramo 2 3 (Ver Plano I.S.A. 02), el número de unidades hunter es UH, utilizaremos el Anexo N 03 del RNE - IS.010 para hallar el caudal de impulsión que pasa por este tramo: 260 U.H lt/s U.H. X 270 U.H lt/s Interpolando: X = ( ) x ( )/( ) X = 2.97 lt/s Pérdida de Carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Tee de 2" Codo de 2" x Válv. Compuerta de 2" Longitud de tubería de 2" Longitud total (m)=

41 34 Longitud Total = mt. Diámetro = 2" Caudal = 2.97 lt/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf 1= 0.72 m Para el diámetro de 2", tramo A C (Ver Plano I.S.A. 02), el número de unidades hunter es UH (2.97 lt/s) Pérdida de Carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Tee de 2" Codo de 2" x Válv. Compuerta de 2" Longitud de tubería de 2" Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = 2" Caudal = 2.97 lt/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf 2= 1.03 m Para el diámetro de 2", tramo C E (Ver Plano I.S.A. 02), el número de unidades hunter es UH, utilizaremos el Anexo N 03 del RNE - IS.010para hallar el caudal de impulsión que pasa por este tramo: 220 U.H lt/s 228 U.H. X 230 U.H lt/s Interpolando: X = ( ) x ( )/( )

42 35 X = 2.64 lt/s Pérdida de Carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Tee de 2" Longitud de tubería de 2" Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = 2" Caudal = 2.64 lt/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf 3= 0.23 m Para el diámetro de 2", tramo E G (Ver Plano I.S.A. 02), el número de unidades hunter es UH, utilizaremos el Anexo N 03 del RNE - IS.010para hallar el caudal de impulsión que pasa por este tramo: 180 U.H lt/s U.H. X 190 U.H lt/s Interpolando: X = ( ) x ( )/( ) X = 2.30 lt/s Pérdida de Carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Tee de 2" Longitud de tubería de 2" Longitud total (m)=

43 36 Longitud Total = mt. Diámetro = 2" Caudal = 2.30 lt/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf 4= 0.51 m Para el diámetro de 1½", tramo G K (Ver Plano I.S.A. 02), el número de unidades hunter es UH, utilizaremos el Anexo N 03 del RNE - IS.010 para hallar el caudal de impulsión que pasa por este tramo: 120 U.H lt/s U.H. X 130 U.H lt/s Interpolando: X = ( ) x ( )/( ) X = 1.89 lt/s Pérdida de Carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Tee de 1½" Longitud de tubería de 1½" Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = 1½" Caudal = 1.89 lt/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf 5= 0.46 m Para el diámetro de 1 ¼", tramo K L -1 (Ver Plano I.S.A. 02), el número de unidades hunter es 40.5 UH, utilizaremos el Anexo N 03

44 37 del RNE - IS.010 para hallar el caudal de impulsión que pasa por este tramo: 40 U.H lt/s 40.5 U.H. X 42 U.H lt/s Interpolando: X = ( ) x ( )/(42 40) X = 0.92 lt/s Pérdida de Carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Tee de 1¼ Codo de 1 ¼ x Válv. Compuerta de 1 ¼ Longitud de tubería de 1 ¼ Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = 1 ¼" Caudal = 0.92 lt/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf 6= 0.80 m Para el diámetro de ½", tramo L -1 - Du (Ver Plano I.S.A. 02), el número de unidades hunter es 3.5 UH, utilizaremos el Anexo N 03 del RNE - IS.010 para hallar el caudal de impulsión que pasa por este tramo: 3 U.H lt/s 3.5 U.H. X 4 U.H lt/s

45 38 Interpolando: X = (3.5 3) x ( )/(4 3) X = 0.14 lt/s Pérdida de Carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Tee de ½" Codo de ½" x Válv. Compuerta de ½" Longitud de tubería de ½" Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = ½ Caudal = 0.14 lt/s C (Hazen y Williams) = 150 (PVC) Por Hazen y Williams: Hf 7= 1.46 m De los cuadros anteriores, hallaremos la pérdida de carga en la tubería: Hf= Hf 1+ Hf 2 + Hf 3 + Hf 4 + Hf 5 + Hf 6 + Hf 7 Hf = 0.72 m m m m m m m Hf = 5.22 m Entonces la pérdida de carga en la tubería será desde la salida del calentador (Pto. 2), hasta el punto hidráulicamente más desfavorable (Du) será: 5.22 m La presión mínima requerida en el Pto.2 será igual a: P = Hg + Hf + Ps P = = 5.52 m

46 39 Considerando la presión a la salida del calentador igual a la presión de entrada al calentador, tendremos que la presión requerida en el Pto. 1 será igual a 5.52 m, entonces: La altura dinámica total del equipo de bombeo será igual a: H.D.T. = Hg + Hf + Ps H.D.T. = H.D.T. = m Por lo que las características de la bomba a seleccionar serán las siguientes: Qb = 5.10 lps HDT = m m e = 70% (Asumido) Con estos datos procedemos a calcular la Potencia hidráulica estimada para cada electrobomba, aplicando la siguiente expresión: Potencia Hidráulica (Ph)= Potencia Hidráulica (Ph)= Qb HDT 75 e HP Entonces: Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x Ph) Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x 5.44) Pot. Motor c/. Electrobomba = 6.8 HP 7.0 HP Las características de la alternativa de elección de equipo de bombeo serán: Caudal: 5.10 lps, HDT: Potencia: 7.0 HP Diámetro de impulsión: 2 ½ Diámetro de succión: 3

47 40 CAPÍTULO V SISTEMA DE AGUA CALIENTE 5.1. GENERALIDADES El abastecimiento de agua caliente al Hotel Ibis Reducto será a través de un sistema que estará conformado por: Una tubería de alimentación de agua fría a los calentadores. Dos calentadores de una capacidad cada uno de 500 galones/hora, se ubicarán en la azotea. Dos tanques de almacenamiento, de una capacidad cada uno de 700 galones, se ubicarán en la azotea CÁLCULO DE LA MÁXIMA DEMANDA SIMULTÁNEA DE AGUA CALIENTE Basándonos en la Tabla N 4.6.5, el número de U.H. de agua caliente será de U.H. Según tabla del Anexo N 03 del R.N.E. I.S.010: 260 U.H lt/s U.H. X 270 U.H lt/s Interpolando: X = ( ) x ( )/( ) X = 2.97 lt/s

48 41 Por lo que luego de interpolar, el caudal correspondiente a U.H. es de 2.97 l/s, el cual es la máxima demanda simultánea de agua caliente que se daría en el hotel CÁLCULO DE LA DOTACIÓN DE AGUA CALIENTE Según el Reglamento Nacional de Edificaciones Norma IS.010, la dotación del edificio es la siguiente: Los dormitorios o habitaciones del hotel deberán tener una dotación de agua de 150 litros por dormitorio, esto según el ítem 3.2 Dotaciones, sub ítem (b) del RNE - IS.010. El comedor, deberá tener una dotación de agua de 12 litros por m 2, esto según el ítem 3.2.Dotaciones, sub ítem (c) del RNE - IS.010. La lavandería deberá tener una dotación de agua de 5.00 litros por Kilogramo de ropa a lavar. SÓTANO 1 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Lavandería 384 Kg 5.00 l/kg/día 1920 l/día DEMANDA TOTAL SÓTANO 1 1, (l/día) PISO 1 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Comedor 110 m² l/m²/día 1320 l/día DEMANDA TOTAL PISO 1 1, (l/día) PISO 2 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Dormitorios 8.00 un l/día 1200 l/día DEMANDA TOTAL PISO 2 1, (l/día) PISO 3 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Dormitorios un l/día 1650 l/día DEMANDA TOTAL PISO 3 1, (l/día) PISO 4 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Dormitorios un l/día 1650 l/día DEMANDA TOTAL PISO 4 1, (l/día)

49 42 PISO 5 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Dormitorios un l/día 1650 l/día DEMANDA TOTAL PISO 5 1, (l/día) PISO 6 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Dormitorios un l/día 1650 l/día DEMANDA TOTAL PISO 6 1, (l/día) PISO 7 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Dormitorios un l/día 1650 l/día DEMANDA TOTAL PISO 7 1, (l/día) PISO 8 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Dormitorios un l/día 1650 l/día DEMANDA TOTAL PISO 8 1, (l/día) PISO 9 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Dormitorios un l/día 1650 l/día DEMANDA TOTAL PISO 9 1, (l/día) PISO 10 Ambiente: Área útil Dotación Demanda Dormitorios un l/día 1650 l/día DEMANDA TOTAL PISO 10 1, (l/día) DOTACIÓN DIARIA 17,640 (l/día) La dotación de agua caliente diaria del proyecto será de m CÁLCULO DE VOLÚMENES DE EQUIPOS DE PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE Para determinar los volúmenes de los equipos de producción de agua caliente nos basaremos en el Ítem 3.4 del RNE - IS.010.

50 43 Capacidad del tanque Capacidad horaria del de almacenamiento equipo de producción de Tipo de en relación con la agua caliente, en relación edificio dotación diaria en con la dotación diaria en litros litros Hoteles 1/7 1/10 Entonces: Tanque de almacenamiento: x 1000 / 7 = 2, L = galones, por lo que se proyectará 2 tanques de 700 galones, uno se encontrará en funcionamiento y otro que operará en stand-by. Capacidad del calentador: x 1000 / 10 = 2,887 L/H = galones/hora, por lo que se proyectará 2 calentadores de 500 galones/hora, uno se encontrará en funcionamiento y otro que operará en stand-by TRAZADO Y CÁLCULO DEL SISTEMA DE AGUA CALIENTE Como se puede apreciar en el Plano I.S.A. 02, la distribución del agua caliente constará de una tubería de 2 de diámetro que saldrá del tanque de almacenamiento y llevará el agua caliente hasta los 06 alimentadores, los cuales abastecerán a todos los aparatos sanitarios del hotel. A continuación se mostrará un cuadro en donde se puede apreciar el cálculo de las U.H. de cada alimentador, en cada piso del hotel.

51 44 CAPÍTULO VI SISTEMA DE AGUAS GRISES 6.1. GENERALIDADES a. Como se ha mencionado, sólo los desagües provenientes de duchas y lavatorios (aguas grises) serán tratados para ser reutilizados en el abastecimiento de los inodoros del hotel. b. La red de desagües (aguas grises) es independiente a la red de desagües normales de inodoros y sumideros. c. El sistema de tratamiento contará con un tanque de recolección que tiene previamente una trampa de grasas, espumas y arena, trampas para pelos, dos bombas de recirculación, dos filtros multimedia, dos filtros de carbón. d. El sistema de tratamiento tiene un alimentador de agua fría para el retrolavado de filtros, del tanque de almacenamiento y de la trampa de grasas CÁLCULO DEL CAUDAL MÁXIMO DE LLEGADA El caudal máximo de llegada se producirá cuando todos los lavatorios y duchas funcionen a la vez. Aparato sanitario U.D. Cantidad Total de U.H. Lavatorio privado Ducha privada

52 45 Según el Anexo N 03 del RNE IS.010: 280 U.H l/s 288 U.H. X 290 U.H l/s Interpolando: X = ( ) x ( )/( ) X = 3.13 lt/s Luego de interpolar, el caudal correspondiente a 288 U.H. es de 3.13 l/s, este valor es el máximo caudal que llegará a la cámara de paso CÁLCULO DEL VOLUMEN DE TRAMPA DE GRASA Las características de las aguas grises provenientes de las duchas y lavatorios son propias de cada edificación o establecimiento, sin embargo a fin de calcular el volumen de la trampa de grasa, se considerará los siguientes valores que se han determinado en otros proyectos similares al presente: Caudal de llegada 3.13 l/s Concentración de grasa (Cgr): 100 mg/lt Concentración de sólidos sediméntales (Cs): 8.00 ml/lt/hr Periodo de retención (Tr): 3 min = 180 seg. Tiempo de operación (To): 8.0 horas/día Periodo de limpieza (Tl): 7dias Densidad de grasa (Dgr): 0.5 gr/cm 3 Operando: - Volumen del líquido: Q x Tr V = 3.13lt/s x 180seg. = 563.4lt

53 46 - Masa de grasas: Mgr = Cgr x Q x To x Tl 100 mg/lt x 3.13 lt/s x 8 hr/día x 7 días = Kg - Volumen de grasas: Vgr= Mgr / Dgr kg / 0.5 kg/lt = lt - Volumen de solidos: Vs = Cs x Q x To x Tl 8.00 ml/lt/hr x 3.13lt/s x 8hr/día x 7 días = lt - Volumen de trampa de grasa: Vliq + Vgr + Vs = Se considerará un volumen de 6.00 m 3 = lt = 5.73 m 3 - Dimensiones de la trampa de grasa: Ancho: Largo: Altura: 1.50 m 2.50 m 1.60 m 6.4. CÁLCULO DEL VOLUMEN DE LA CÁMARA DE PASO La cámara de paso servirá para almacenar el agua proveniente de la trampa de grasa antes de pasar por los filtros de carbono y filtros de multimedia. Considerando un tiempo de retención en la cámara de paso de 20 minutos: Q = 3.13 l/s Tiempo de retención = 20 min. = 120 seg. Volumen = 3.13 l/s x 120 seg.= m 3 A efectos de diseño se considerará un volumen de 4.00 m 3 para la cámara de paso, con las siguientes características:

54 47 Ancho: Largo: Altura: 1.20 m 2.50 m 1.35 m 6.5. CÁLCULO DEL VOLUMEN DE CISTERNA DE AGUA TRATADA Se considera que la dotación de inodoro por habitación requerida será de 80 lt/día. Entonces, al estar considerando que el agua tratada solo abastecerá a los inodoros, tenemos que: Volumen de cisterna = 80 lt/día x 115 = 9, lt = 9.2 m 3, a efectos de diseño se considerará un volumen de m 3. Ancho: 1.80 m Largo: 3.20 m Altura: 1.60 m 6.6. CÁLCULO DEL EQUIPO DE BOMBEO DE LA CÁMARA DE PASO A LA CISTERNA DE AGUA TRATADA Se realizarán las siguientes consideraciones: Caudal de bombeo igual a 1.25 el caudal de llenado de la cámara de paso Por cada filtro, se considerará una pérdida de carga de 4 m.c.a. Presión de llegada a cisterna de agua tratada 2 m.c.a. Cálculo del diámetro de impulsión Del ítem 6.2. tenemos que el caudal de llegada a la cámara de paso es igual a 3.13 l/s, entonces el caudal de bombeo será igual a 1.25 x 3.13 = 3.91 l/s. Considerando la Tabla N para un caudal de 3.91 l/s le corresponde un diámetro de impulsión de 2" y un diámetro de succión de 2 ½, para cada bomba proyectada.

55 48 Cálculo de la altura dinámica total (H.D.T.) La altura dinámica total del equipo de bombeo será igual a: H.D.T. = Hg + Hf + Ps Donde: Hg: Altura geométrica entre el punto de llegada a la cisterna de agua tratada y el nivel de la cámara de paso. Hf: Pérdida de carga en la tubería de succión de la electrobomba (mt) Ps: Presión de salida en el punto más elevado (mt) Figura N Esquema de bombeo de agua reusada

56 49 Figura N Esquema de bombeo de agua reusada Altura Geométrica (Hg): Hg = Diferencia de cotas alt. de agua en la cisterna Hg = 1.80 mt 1.35 mt = 0.45 mt Pérdida de carga en la tubería (Hf), utilizaremos el Plano I.S.A.R. 02 y el esquema de la figura N Para la succión: Calcularemos la longitud equivalente por accesorios: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Canastilla de succión de 2 ½" Codo de 2 ½" x Válv. Compuerta de 2 ½" Longitud de tubería de 2 ½" Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = 2 ½ Caudal = 3.91 lt/s

57 50 C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf (succión) = 0.57 m Para la impulsión: Calcularemos la longitud equivalente por accesorios, según el diámetro de la tubería y el caudal que pasa por esta. Para el diámetro de 2", tramo B C, el caudal de impulsión será: 3.91 l/s. Pérdida de carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Válv. Compuerta de 2" Válv. Retención de 2" Codo de 2" x Tee de 2" Longitud de tubería de 2" Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = 2 Caudal = 3.91 lt/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf 1= 0.57 m Para el diámetro de 2", tramo C D, el caudal de impulsión será: 3.91 l/s. Pérdida de carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Válv. Compuerta de 2" Codo de 2" x Tee de 2" Longitud de tubería de 2" Longitud total (m)= Longitud Total = mt.

58 51 Diámetro = 2 Caudal = 3.91 lt/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf 2= 0.83 m Para el diámetro de 2", tramo D E, el caudal de impulsión será: 3.91 l/s. Pérdida de carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Válv. Compuerta de 2" Codo de 2" x Tee de 2" Longitud de tubería de 2" Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = 2 Caudal = 3.91lt/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf 3= 1.08 m De los cuadros anteriores, hallaremos la pérdida de carga en la tubería: Hf (impulsión) = Hf 1+ Hf 2 + Hf x (Pérdida de cada filtro) Hf (impulsión) = 0.57 m m m + 4 x 4 m Hf (impulsión) = 0.57 m m m + 4 x 4 m Hf (impulsión) = m Hf = Hf (succión) + Hf (impulsión) Hf = 0.57 m m Hf = m Entonces la pérdida de carga en la tubería será de m Presión de salida (Ps): 2.00 m

59 52 La altura dinámica total del equipo de bombeo será igual a: H.D.T. = Hg + Hf + Ps H.D.T. = H.D.T. = m m Por lo que las características de la bomba a seleccionar serán las siguientes: Qb = 3.91 lps HDT = m e = 70% (Asumido) Con estos datos procedemos a calcular la Potencia hidráulica estimada para cada electrobomba, aplicando la siguiente expresión: Potencia Hidráulica (Ph)= Potencia Hidráulica (Ph)= Qb HDT 75 e HP Entonces: Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x Ph) Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x 1.64) Pot. Motor c/. Electrobomba = 2.05 HP <> 2.50 HP Las características de la alternativa de elección de equipo de bombeo serán: Caudal: 3.91 lps, HDT: Potencia: 2.50 HP Diámetro de impulsión: 2 Diámetro de succión: 2 ½

60 CÁLCULO DE LA MÁXIMA DEMANDA SIMULTÁNEA Como se menciono en el ítem 4.6 cálculo de la máxima demanda simultanea de agua potable, el caudal correspondiente a los inodoros será de 3.45 lt/s CÁLCULO DE LA ALTURA DINÁMICA TOTAL (H.D.T.) Diámetro de la tubería de impulsión y succión: Determinaremos el diámetro de la tubería de impulsión según Anexo N 05 del RNE - IS.010, de la Tabla N tenemos que a un caudal de 3.45 l/s le corresponde un diámetro de impulsión de 2 y por consiguiente, el diámetro de succión será de 2 ½ (el inmediato superior). Figura N Esquema de bombas de agua gris

61 54 Figura N Esquema de línea de succión e impulsión Cálculo de la altura dinámica total (H.D.T.) La altura dinámica total del equipo de bombeo será igual a: H.D.T. = Hg + Hf + Ps Donde: Hg: Altura geométrica entre el punto más elevado y el nivel mínimo de la cisterna (mt) Hf: Pérdida de carga en la tubería de succión de la electrobomba (mt) Ps: Presión de salida en el punto más elevado (mt)

62 55 Calculando: a) Altura Geométrica (Hg): Hg = Diferencia de cotas alt. de agua en la cisterna Hg = mt 1.60 mt = mt b) Pérdida de carga en la tubería (Hf), utilizaremos el Plano I.S.A.R. 01 Esquema de Alimentadores e Isométrico Para la succión: Calcularemos la longitud equivalente por accesorios, según el diámetro de la tubería y el caudal que pasa por esta, (el caudal se determinará según el número de unidades hunter que pase por la tubería y que está indicado en el Plano I.S.A. 01- Esquema de alimentadores). Para el diámetro de 2 ½", el caudal de succión será: 3.45 l/s. Pérdida de carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Canastilla de succión de 2 ½ " Codo de 2 ½ " x Tee de 2 ½ " Válv. Compuerta de 2 ½ " Longitud de tubería de 2 ½ " Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = 2 ½ Caudal = 3.45 lt/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf (succión) = 0.57 m

63 56 Para la impulsión: Calcularemos la longitud equivalente por accesorios, según el diámetro de la tubería y el caudal que pasa por esta, (el caudal se determinará según el número de unidades hunter que pase por la tubería y que está indicado en el Plano I.S.A.R. 01- Esquema de alimentadores). Para el diámetro de 1 ½", tramo A B, el caudal de impulsión será: 3.13 l/s. Pérdida de carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Válv. Compuerta de 2" Válv. Retención de 2" Codo de 2" x Longitud de tubería de 2" Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = 2" Caudal = 3.45 l/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf (impulsión 1) = 1.77 mt Para el diámetro de 2", tramo C D (Ver Plano I.S.A.R. 01), el número de unidades hunter es 180 UH, y según el Anexo N 03 del R.N.E. - I.S.010le corresponde un caudal de 2.29 l/s. Pérdida de carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Teede2" Longitud de tubería de 2" Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = 2" Caudal = 2.29 l/s

64 57 C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf (impulsión 2) = 0.11 mt Para el diámetro de 2", tramo D E (Ver Plano I.S.A.R. 01), el número de unidades hunter es 108 UH, utilizaremos el Anexo N 03 del RNE - IS.010 para hallar el caudal de impulsión que pasa por este tramo: 100 U.H lt/s 108 U.H. X 110 U.H lt/s Interpolando: X = ( ) x ( )/( ) X = 1.73 lt/s Pérdida de Carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Tee de 2" Reducción de 2" a 1 ½ Longitud de tubería de 2" Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = 2" Caudal = 1.73 lt/s C (Hazen y Williams) =140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf (impulsión 3) = m Para el diámetro de 1 ½", tramo E F1 (Ver Plano I.S.A.R. 01), el número de unidades hunter es 54 UH, utilizaremos el Anexo N 03 del RNE - IS.010 para hallar el caudal de impulsión que pasa por este tramo: 50 U.H lt/s

65 58 54 U.H. X 55 U.H lt/s Interpolando: X = (54 50) x ( )/(55 50) X = 1.18 lt/s Pérdida de Carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Válv. Compuerta de 1 ½ Codo de 1 ½ x Tee de 1 ½" Reducción de 1 ½ a ½ Longitud de tubería de 1 ½ Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = 1 ½" Caudal = 1.18lt/s C (Hazen y Williams) = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf (impulsión 4) = 0.72 m Para el diámetro de ½", tramo F1 Wc (Ver Plano I.S.A.R. 01), el número de unidades hunter es 3 UH, según el Anexo N 03 del RNE - IS.010le corresponde un caudal de impulsión de 0.12 l/s. Pérdida de Carga: ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Válv. Compuerta de 2" Codo de ½" x Codo de 2" x Longitud de tubería de 2" Longitud total (m)= 2.908

66 59 Longitud Total = mt. Diámetro = ½" Caudal = 0.12 lt/s C (Hazen y Williams) = 150 (PVC) Por Hazen y Williams: Hf (impulsión 5) = 0.27 m De los cuadros anteriores, hallaremos la pérdida de carga en la tubería de impulsión: Hf (impulsión total) =Hf (impulsión 1) +Hf (impulsión 2)+Hf (impulsión 3)+Hf (impulsión 4)+Hf (impulsión 5) Hf (impulsión total) = 1.77 m m m m m Hf (impulsión total) = 2.99 m Por lo tanto, al ser: Hf = Hf (succión) + Hf (impulsión) Hf = 0.57 m m = 8.66 m Entonces la pérdida de carga en la tubería será de 3.56 m Presión de salida (Ps): 2.00 m La altura dinámica total del equipo de bombeo será igual a: H.D.T. = Hg + Hf + Ps H.D.T. = H.D.T. = m m Por lo que las características de la bomba a seleccionar serán las siguientes: Qb = 3.13 lps HDT = m e = 70% (Asumido) Con estos datos procedemos a calcular la Potencia hidráulica estimada para cada electrobomba, aplicando la siguiente expresión:

67 60 Potencia Hidráulica (Ph)= Potencia Hidráulica (Ph)= Qb HDT 75 e HP Entonces: Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x Ph) Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x 2.86) Pot. Motor c/. Electrobomba = 3.57 HP <>4 HP Las características de la alternativa de elección de equipo de bombeo serán: Caudal: 3.13 lps, HDT: Potencia: 4 HP Diámetro de impulsión: 2 Diámetro de succión: 2 ½ 6.9. TRAZADO Y CÁLCULO DEL SISTEMA DE AGUA REUSADA Como se puede apreciar en el Plano I.S.A.R. 01 la distribución del agua reciclada constará de una tubería de impulsión de 2 de diámetro la cual llegará hasta el último piso, para llevar el agua hasta 06 alimentadores de agua reciclada, los cuales abastecerán a los inodoros de las habitaciones del hotel. A continuación se mostrará un cuadro en donde se puede apreciar el cálculo de las U.H. de cada alimentador:

68 CÁLCULO DE LOS FILTROS UTILIZADOS Para el tratamiento de las aguas grises se utilizará los filtros multimedia y de carbono activado con las siguientes características que escogeremos: Filtro de carbono activado capacidad de: 6 gpm/pie 2 Filtro multimedia capacidad de: 8 gpm/pie 2 Siendo el caudal que recorrerá los filtros el de: 3.91 l/s <> gpm Área del filtro de carbono: gpm / (6gpm/ pie 2 ) = pie 2 Considerando dos filtros de carbono, cada filtro deberá tener un área de filtrado de 6.29pie 2, por lo que cada filtro tendrá un diámetro de 2.83 pies es decir 33.95, comercialmente se elegirá el filtro de 35 de diámetro. Área del filtro de carbono: gpm / (8gpm/ pie 2 ) = 9.44 pie 2 Considerando dos filtros de carbono, cada filtro deberá tener un área de filtrado de 4.72 pie 2, por lo que cada filtro tendrá un diámetro de 2.45 pies es decir 29.40, comercialmente se elegirá el filtro de 30 de diámetro.

69 62 CAPÍTULO VII SISTEMA DE EVACUACIÓN DE DESAGÜES Y VENTILACIÓN 7.1. GENERALIDADES Para evacuar las aguas residuales de la edificación se ha previsto dos sistemas, uno por gravedad, otro por impulsión con cámara de bombeo, los cuales conducen las aguas residuales a una caja de registro para posteriormente ser eliminadas a la red pública. Se han establecido los puntos desagüe de acuerdo a la distribución de aparatos fijados en arquitectura, con el dimensionamiento de tuberías y accesorios adecuados según lo estipulado por el Reglamento Nacional de Edificaciones. Se ha diseñado un Sistema de Ventilación con tuberías y accesorios empotrados en paredes y recolectadas en montantes a ubicarse en ductos, de tal forma que se obtenga una máxima eficiencia en todos los puntos que requieran ser ventilados, a fin de evitar la ruptura de sellos de agua, alzas de presión y la presencia de malos olores, estas montantes son paralelas a las montantes de desagüe y van conectadas a estas. Para el rebose de las cisternas y el drenaje del Cuarto de bombas, se ha proyectado un pozo sumidero de1.50 m 3 con 2 electrobombas sumergibles del tipo inatorable, para los drenajes de los sótanos se ha proyectado una cámara de bombeo de drenaje de 1.00 m 3 con 2 electrobombas sumergibles del tipo inatorable, las cuales evacuarán las aguas que se generen CÁLCULO DEL TOTAL DE UNIDADES DE DESCARGA (UD) Para determinar el total de unidades de descarga, utilizaremos el Anexo N 06 del RNE - IS.010:

70 63 Tabla N Unidades de Descarga Tipos de aparatos Unidades de descarga Inodoro con tanque 4 Lavatorio privado 1 Lavatorio público 2 Ducha privada 2 Ducha pública 3 Urinario con tanque 4 Lavadero Cocina 2 Sumidero 2 Fuente: R.N.E. I.S.010 Anexo N 6 Tabla N Cantidad de aparatos sanitarios en la edificación Unidades de Descarga Planta Aparato Sanitario Uso Cantidad Unidades de descarga Sub Total 4 Sótano Sumidero Público Sótano Sumidero Público Sótano Sumidero Público Inodoro c/tanque Público Sótano 1 Piso 2 Piso Lavatorio Público Ducha Público Urinario c/tanque Público Lavadero d/cocina Público Sumidero Público Inodoro c/tanque Público Lavatorio Público Lavadero d/cocina Público Sumidero Público Inodoro c/tanque Privado Lavatorio Privado Ducha Privado Inodoro c/tanque Público Lavatorio Público Urinario c/tanque Público Sumidero Público

71 64 3 Piso 4 Piso 5 Piso 6 Piso 7 Piso 8 Piso 9 Piso 10 Piso Inodoro c/tanque Privado Lavatorio Privado Ducha Privado Sumidero Privado Inodoro c/tanque Privado Lavatorio Privado Ducha Privado Sumidero Privado Inodoro c/tanque Privado Lavatorio Privado Ducha Privado Sumidero Privado Inodoro c/tanque Privado Lavatorio Privado Ducha Privado Sumidero Privado Inodoro c/tanque Privado Lavatorio Privado Ducha Privado Sumidero Privado Inodoro c/tanque Privado Lavatorio Privado Ducha Privado Sumidero Privado Inodoro c/tanque Privado Lavatorio Privado Ducha Privado Sumidero Privado Inodoro c/tanque Privado Lavatorio Privado Ducha Privado Sumidero Privado Azotea Sumidero Público Techo Sumidero Público TOTAL DE UNIDADES DE DESCARGA 1064

72 65 Al existir un sistema que trata y vuelve a usar las aguas grises, los lavatorios y duchas no aportarán para el cálculo del total de unidades de descarga del hotel. Tabla N Cantidad de unidades de descarga sin considerar los lavatorios y duchas de las habitaciones Planta Aparato Sanitario Uso Cantidad Unidades de descarga Sub Total 4 Sótano Sumidero Público Sótano Sumidero Público Sótano Sumidero Público Sótano 1 Piso 2 Piso 3 Piso 4 Piso 5 Piso 6 Piso 7 Piso 8 Piso 9 Piso Inodoro c/tanque Público Lavatorio Público Ducha Público Urinario c/tanque Público Lavadero d/cocina Público Sumidero Público Inodoro c/tanque Público Lavatorio Público Lavadero d/cocina Público Sumidero Público Inodoro c/tanque Privado Inodoro c/tanque Público Lavatorio Público Urinario c/tanque Público Sumidero Público Inodoro c/tanque Privado Sumidero Privado Inodoro c/tanque Privado Sumidero Privado Inodoro c/tanque Privado Sumidero Privado Inodoro c/tanque Privado Sumidero Privado Inodoro c/tanque Privado Sumidero Privado Inodoro c/tanque Privado Sumidero Privado Inodoro c/tanque Privado Sumidero Privado

73 66 Inodoro c/tanque Privado Piso Sumidero Privado Azotea Sumidero Público Techo Sumidero Público TOTAL DE UNIDADES DE DESCARGA 776 Como se puede apreciar en el Plano N I.S.A. 02, en el presente diseño se están considerando 6 montantes de desagües a continuación calcularemos las unidades de descarga de cada uno de ellos. Tabla N Cantidad de unidades de descarga en cada montante de desagüe Montante N 01 Montante N 02 Montante N 03 Montante N 04 Montante N 05 Montante N 06 Techos 2 2 Azotea Piso Piso Piso Piso Piso Piso Piso Piso Piso Total Del cuadro anterior podemos notar que ninguna montante supera las 500 UD, que es el valor máximo de UD que podría tener una montante de un diámetro de 4, según el Anexo N 08 del RNE., entonces cada una de las seis montantes tendrá un diámetro de 4. Del mismo modo hallaremos las unidades de descarga de cada montante de agua gris.

74 67 Tabla N Cantidad de unidades de descarga en cada montante de agua gris Montante N 01 Montante N 02 Montante N 03 Montante N 04 Montante N 05 Montante N 06 Piso Piso Piso Piso Piso Piso Piso Piso Piso Total Del cuadro anterior podemos notar que ninguna montante supera las 60 UD, que es el valor máximo de UD que podría tener una montante de un diámetro de 3, según el Anexo N 08 del R.N.E., entonces cada una de las seis montantes tendrá un diámetro de CÁMARA DE BOMBEO DE DESAGÜE Cálculo del caudal de bombeo: El caudal de bombeo de desagüe del hotel está conformado por el caudal de desagüe de los aparatos sanitarios del primer, segundo y tercer sótano. En la Tabla N podemos apreciar que: Planta Aparato Sanitario Uso Cantidad Unidades de descarga Sub Total 3 Sótano Sumidero Público Sótano Sumidero Público Sótano Inodoro c/tanque Público Lavatorio Público Ducha Público Urinario c/tanque Público Lavadero d/cocina Público Sumidero Público TOTAL UD 100

75 68 El total de unidades de descarga es de 100 UD, según el Anexo N 03 del R.N.E. le corresponde un caudal de 1.67 l/s, asimismo de acuerdo al ítem (b) del Acápite 6.4 de la Norma IS.010 del RNE, la capacidad total de bombeo será por lo menos el 150% del gasto máximo que recibe la cámara de bombeo, es decir el caudal de bombeo de desagüe será de 2.50 l/s. Utilizaremos la siguiente ecuación: V = T (Qb Qp) Qp Qb - V: Volumen útil en litros - T: Tiempo total en segundos, T 1 + T 2 - T 1: Tiempo de llenado en seg. (20 min) - T 2: Tiempo de vaciado en seg. (10 min) - Q p: Caudal de desagüe. (1.67 L/seg) - Q b: Caudal de bombeo (150% Q p). (1.67l/s x 1.50 = 2.50 l/s) Entonces se tiene: V = ( ) min x [( ) l/s] V = m 3 A efectos de diseño, se proyectará una cámara de bombeo de desagüe de un volumen de 1.00 m 3, con las siguientes dimensiones: Ancho Largo Altura útil = 1.00 m = 1.00 m = 1.00 m Diámetro de la tubería de impulsión: El caudal de bombeo es igual a 2.50 l/s, según el Anexo N 05 del RNE IS.010, el diámetro de la tubería de impulsión será igual a 1 ½.

76 69 Altura dinámica total: Sabemos que: HDT = Hg + Hfi + Ps Altura geométrica (Hg) : Figura N Esquema de línea de impulsión Luego la altura geométrica será igual a: ( ) 1.00 = 9.40 m Pérdida de carga por accesorios y por fricción en la tubería de impulsión (Hfi): ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Válv. Compuerta de 1 ½ " Válv. Retención de 1 ½ "

77 70 Codo de 1 ½ " x Tee de 1 ½ " Longitud de tubería de 1 ½ " Longitud total (m)= Longitud Total = mt. Diámetro = 1 ½" Caudal C (Hazen y Williams) = 2.50 l/s = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf (impulsión) = 9.66 mt Presión de Salida (Ps): Asumiremos que será de 2 m.c.a. Luego; reemplazando en la ecuación inicial, tendremos que: HDT: = m.c.a. Por lo que las características de la bomba a seleccionar serán las siguientes: Qb = 2.50 lps HDT = m m e = 70% (Asumido) Con estos datos procedemos a calcular la Potencia hidráulica estimada para cada electrobomba, aplicando la siguiente expresión: Potencia Hidráulica (Ph)= Potencia Hidráulica (Ph)= Qb HDT 75 e HP

78 71 Entonces: Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x Ph) Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x 1.22) Pot. Motor c/. Electrobomba = 1.53 HP = 2.00 HP Las características de la alternativa de elección de equipo de bombeo serán: Caudal: 2.50 lps, HDT: 22 m Potencia: 2.00 HP Diámetro de impulsión: 1 ½ 7.4. POZO SUMIDERO Cálculo del Volumen: Ante una eventual falla de la válvula que controla el nivel máximo de la cisterna, el caudal que saldría por la tubería de rebose será igual al caudal que ingresa a la cisterna es decir 1.85 l/s. asimismo de acuerdo al ítem (b) del Acápite 6.4 de la Norma IS.010 del RNE, la capacidad total de bombeo será por lo menos el 150% del gasto máximo que recibe la cámara de bombeo, es decir el caudal de bombeo de desagüe será de 2.78 l/s. Utilizaremos la siguiente ecuación: V = T (Qb Qp) Qp Qb - V: Volumen útil en litros - T: Tiempo total en segundos, T 1 + T 2 - T 1: Tiempo de llenado en seg. (20 min) - T 2: Tiempo de vaciado en seg. (10 min)

79 72 - Q p: Caudal de desagüe. (1.85 L/seg) - Q b: Caudal de bombeo (150% Q p). (1.85l/s x 1.50 = 2.78 l/s) Entonces se tiene: V = ( ) min x [( ) l/s] V = m 3 A efectos de diseño, se proyectará una cámara de bombeo de desagüe de un volumen de 1.50 m 3, con las siguientes dimensiones: Ancho Largo Altura útil = 1.20 m = 1.00 m = 1.25 m Diámetro de la tubería de impulsión: El caudal de bombeo es igual a 2.78 l/s, según el Anexo N 05 del RNE IS.010, el diámetro de la tubería de impulsión será igual a 1 ½. Altura dinámica total: Sabemos que: HDT = Hg + Hfi + Ps Altura geométrica (Hg) : Luego la altura geométrica será igual a: ( ) 1.25 = m

80 73 Figura N Esquema de línea de impulsión Pérdida de carga por accesorios y por fricción en la tubería de impulsión (Hfi): ACCESORIOS CANTIDAD L. EQUIVALENTE TOTAL Válv. Compuerta de 1 ½ " Válv. Retención de 1 ½ " Codo de 1 ½ " x Tee de 1 ½ " Longitud de tubería de 1 ½ " Longitud total (m)=

81 74 Longitud Total = mt. Diámetro = 1 ½" Caudal C (Hazen y Williams) = 2.78 l/s = 140 (F G ) Por Hazen y Williams: Hf (impulsión) = 12.61mt Presión de Salida (Ps): Asumiremos que será de 2 m.c.a. Luego; reemplazando en la ecuación inicial, tendremos que: HDT: = m.c.a. Por lo que las características de la bomba a seleccionar serán las siguientes: Qb = 2.78 lps HDT = m m e = 60% (Asumido) Con estos datos procedemos a calcular la Potencia hidráulica estimada para cada electrobomba, aplicando la siguiente expresión: Potencia Hidráulica (Ph)= Potencia Hidráulica (Ph)= Qb HDT 75 e HP Entonces: Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x Ph) Pot. Motor c/. Electrobomba (Pm = 1.25 x 1.73) Pot. Motor c/. Electrobomba = 2.16 HP = 2.50 HP

82 75 Las características de la alternativa de elección de equipo de bombeo serán: Caudal: 2.78 lps, HDT: 28 m Potencia: 2.50 HP Diámetro de impulsión: 1 ½

83 76 CAPÍTULO VIII SISTEMA DE AGUA CONTRA INCENDIO 8.1. GENERALIDADES El sistema de agua contra incendio tiene como propósito proporcionar un grado de protección a la vida y a la propiedad, basándose en normas nacionales e internacionales de reconocido prestigio y confiabilidad. Como base técnica para definir los parámetros de diseño, así como el tipo y grado de protección para los distintos ambientes del proyecto, se han tomado como lineamiento lo indicado en las siguientes normas: NFPA 13, Instalación del Sistema de Rociadores Edición NFPA 20, Instalación de Bombas Estacionarias de Protección Contra Incendios Edición Reglamento Nacional de Edificaciones - A.130 Requisitos de seguridad CRITERIOS DE DISEÑO Toda el área techada del hotel será cubierta por rociadores automáticos y toda el área en general estará dentro del alcance de algún gabinete. Ningún rociador puede operar a una presión menor a 7psi según lo estipulado por la NFPA 13. Ningún gabinete puede operar a una presión a menor presión de los 65psi según lo estipulado por la NFPA 14. Toda el área del edificio estará cubierto al 100% de rociadores, excepto en las salas eléctricas, que de acuerdo a la NFPA 13 no requerirá protección por medio de rociadores si se cumple lo estipulado en la sección

84 DESCRIPCION DEL SISTEMA El sistema de bombeo que protegerá el Hotel Ibis será completamente automático y mantendrá presurizada la montante, gabinetes y sistemas de rociadores, lo que significa que estos sistemas pueden actuar de inmediato cuando exista algún requerimiento VOLUMEN DE AGUA DE CONTRA INCENDIO De acuerdo con lo indicado en la norma NFPA 13, Capítulo V, Artículo 5.2, se aprecian dos tipos de riesgo: La ocupación de los pisos superiores es para el uso de habitaciones de personas por lo que el riesgo considerado es Ligero. Los sótanos por su ocupación están clasificados como riesgo Ordinario Grupo I. La cisterna de almacenamiento de agua, de acuerdo a la NFPA 13, debe considerar la reserva de agua para el aprovisionamiento de todo el sistema, considerando la condición más crítica. De acuerdo a la ocupación de los ambientes, según NFPA 13, articulo (d)1 la edificación se ha clasificado como riesgo ligero y Ordinario I, se tomará como valor de cálculo el riesgo Ordinario I, es decir la condición más crítica. Caudal para rociadores Según la NFPA 13, capitulo 11 Enfoque de diseño, inciso Requisitos de demanda de agua Métodos de Cálculo el abastecimiento de agua para el sistema de rociadores debe determinarse a partir de la curva densidad área en base al tipo de riesgo y área de operación del rociador.

85 78 El riesgo leve según definición de la NFPA 13 está dado por las oficinas y área comunes de los pisos superiores y el riesgo ordinario 1 está dado por los estacionamientos que se encuentran en los sótanos. Figura Curva Densidad/Área Se tomará un área de 1500 pies 2 partiendo de que es mejor contener el incendio en el área más pequeña posible, para ambos riesgo se tendrá: Riesgo leve: Área de operación: 1500 pies 2. Densidad: 0.10 gpm / pies 2. Caudal: 1500 pies 2 x 0.10 gpm / pies 2 = 150 gpm Riesgo ordinario grupo 1: Área de operación: 1500 pies 2. Densidad: 0.15gpm/pies 2. Caudal: 1500 pies 2 x 0.15 gpm / pies 2 = 225 gpm

86 79 El caudal requerido para rociadores será el obtenido por el mayor de los riesgos, es decir 225 gpm. Caudal para mangueras. Según la NFPA 13, capitulo 11 Enfoque de diseño, inciso Requisitos de demanda de agua Métodos de Cálculo, el suministro mínimo de agua deberá está disponible para la duración mínima. Tabla Requisitos para la asignación de Chorros de mangueras y de duración de abastecimiento de agua para sistema calculados hidráulicamente Ocupación Mangueras interiores (gpm) Mangueras interiores y exteriores (gpm) Duración en minutos Riesgo ligero 0.50 ó Riesgo ordinario 0.50 ó Riesgo extra 0.50 ó De la tabla podemos apreciar que la demanda para el uso de mangueras es de 250 gpm, se tomara la de riesgo ordinario por ser el mayor. Caudal Total. Entonces se tiene que el caudal de bombeo del equipo de agua contra incendio será el siguiente: Q aci = Q rociadores + Q mangueras Q aci = 225 gpm gpm Q aci = 475 gpm

87 80 Calculo de la cisterna de Agua Contra Incendio. - Volumen para rociadores Vol. Rociadores = 225 gpm x 60 min = gal. = m 3 - Volumen para mangueras: Vol. Rociadores = 250 gpm x 60 min = gal. = m 3 El volumen total de la cisterna de agua contra incendio seria de m 3, por redondeo será de m 3. Dimensionamiento de la Cisterna Se ubicará en el sótano 4 (Nivel: m), junto a las cisternas de agua potable, su capacidad es de m 3. Área = m 2 Altura útil = 2.16 m Altura libre = 0.84 m Altura de seguridad = 0.05 m Altura Total = 3.05 m Nivel de fondo = m 8.5. SISTEMA DE BOMBEO El sistema de bombeo se encuentra ubicado en el cuarto de bomba, en el se instalarán todos los equipos requeridos para mantener el suministro y presión del sistema que incluye entre otros: - Bomba principal accionada por motor diesel - Bomba jockey - Tableros de control - Línea sensora de presión

88 81 El sistema de bombeo es completamente automático y mantiene presurizada la red principal, lo que significa que este sistema podrá actuar de inmediato cuando haya un requerimiento de agua. El funcionamiento del sistema de bombeo y algunas condiciones como nivel de la reserva de agua serán supervisados por el panel del sistema de alarma RED DE AGUA CONTRA INCENDIO Desde la caseta de bombas se deriva un montante de Ø 100 mm que alimentará al sistema de rociadores y gabinetes contra incendio, para los estacionamientos y pisos del hotel (desde el 1er al 10avo). El sistema contará con una conexión de bomberos es decir una válvula siamesa cuya función es permitir al Cuerpo de Bomberos abastecer de agua directamente al sistema de rociadores y gabinetes contra incendio, como una condición adicional de respaldo en caso no opere la red o está presente fallas ROCIADORES Los sistemas de rociadores consisten en una red húmeda de tuberías con rociadores, válvulas y accesorios que se diseña para aplicar una determinada cantidad de agua sobre un área. La aplicación del agua se hace por medio de los rociadores, que son unas boquillas por las que se descarga el agua cuando el dispositivo se activa. Los rociadores se activan cuando la temperatura del medio ambiente es la suficiente como para fundir o romper un fusible que libera el tapón del rociador PROTECCIÓN DEL 1er NIVEL Los rociadores empleados son hacia abajo (tipo pendent) para ser usados en falsos cielos de acuerdo a las características del techo en donde se instalen,

89 82 deben ser certificados por UL y aprobados FM para el tipo de riesgo seleccionado. El sistema de rociadores se abastece de la montante a través de una válvula mariposa, y tiene un detector de flujo, un manómetro y una válvula de prueba y drenaje según lo especificado en los planos de cada sistema. También tiene una válvula de prueba para el inspector ubicada en el ramal más lejano así como una conexión para futuro lavado de tuberías la cual consiste en una brida ciega en la tubería de mayor diámetro (troncal) que alimenta a los sistemas de rociadores del piso que está siendo protegido PROTECCIÓN DE LOS PISOS TÍPICOS (2do al 10mo) Los rociadores empleados son hacia abajo (tipo pendent) en los pasillos debido a que estos cuentan con falsos cielos deben ser certificados por UL y aprobados FM para el tipo de riesgo seleccionado. En el caso de los rociadores empleados dentro de las habitaciones estos serán del tipo de pared (tipo sidewall) ya que las habitaciones no cuentan con falsos cielos. Cada habitación se abastece de la troncal ubicada en los pasillos de los pisos típicos PROTECCIÓN DE LOS ESTACIONAMIENTOS VEHICULARES (SÓTANOS) Los rociadores empleados son hacia arriba en los sótanos de acuerdo a las características del techo en donde se instalen, deben ser certificados por UL para el tipo de riesgo seleccionado.

90 GABINETES CONTRA INCENDIO Los gabinetes de agua contra incendio se encuentran distribuidos en todas las áreas del Hotel, con un alcance de manguera de un diámetro de 1 ½ y 30 m de longitud, todas ellas se encuentran adosadas en las paredes y constan de válvula angular de 1 ½, pitón tipo chorro niebla de 1. Los gabinetes son abastecidos desde una de la montante contra incendio, de acuerdo a lo mostrado en los planos, cabe señalar que los gabinetes clase II serán proyectados desde el primer piso hasta el piso n 10, los gabinetes clase III serán proyectados en los sótanos. Clases de Gabinete de agua contra incendio: Clase I: Son sistemas equipados con mangueras de 2 ½ y están destinadas para el uso de bomberos y personal entrenado en el manejo de chorros pesados. Clase II: Son sistemas equipados con mangueras de 1 ½ con 30 m de longitud y están destinadas para el uso de los ocupantes o para el uso de los bomberos y personal entrenado en incendios de pequeña y mediana longitud.

91 84 Clase III: Son sistemas equipados tanto con mangueras de 2 ½ como de 1 ½ con 30 m de longitud y están destinadas para el uso de los ocupantes, bomberos y personal entrenado en el manejo de chorros pesados CONEXIÓN DE BOMBEROS Consiste en conexiones de Ø 2 ½ unidas a la red principal, que permite a las unidades del cuerpo de bomberos suministrar agua directamente a la red de agua contra incendios. Las conexiones se encuentran en las paredes exteriores del Hotel para su fácil acceso. Esta conexión suministra agua a todos los sistemas contra incendios del Hotel, esta entrada consta de 2 ingresos de Ø 65 mm (2½ ), con el fin de garantizar un suministro exterior mínimo de 1,890 Lpm (500 gpm). Se debe instalar una válvula check lo más cerca posible a la tubería a la que se le inyecta el agua, debiendo instalar aguas arriba de esta válvula check una o varias válvulas automáticas de drenaje de ½ para mantener toda la tubería seca.