INST Sanygas Practica - Consignas y ejemplos de desarrollo de tp de calculo de agua y cañeria sanitaria PDF

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Consignas y ejemplos de desarrollo de tp de calculo de agua y cañeria sanitaria de un edificio...

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INSTALACIONES SANITARIAS Y DE GAS

CARPETA DE TRABAJOS PRACTICOS PRESENTACIÓN Para el desarrollo de los trabajos prácticos de calculo de una instalacion de gas natural y la instalación de agua en un edificio, la cátedra proporciona a cada comisión archivos en formato DWG con las plantas a utilizar en cada uno de ellos. Cada comisión, deberá completar la información dada (plantas subsuelos, cortes, rótulos, etc) para realizar el o los planos correspondientes a cada Trabajo Práctico. Para esto, se deberá hacer uso de los conocimientos previos de representación gráfica obtenidos en materias anteriores.

1.

PROYECTO DE UNA INSTALACIÓN DE GAS DOMICILIARIA

El Trabajo Práctico consiste en proyectar, diseñar y calcular una instalación doméstica de gas natural, según las reglamentaciones vigentes. Para poder desarrollar el T.P., la cátedra entregará a cada comisión el proyecto de una vivienda unifamiliar entre medianeras, en formato DWG, de dos plantas (Baja y Alta) integrada mínimamente por una Cocina, Lavadero, Estar Comedor, Baño y garaje en la Planta Baja y en su planta Alta, tres Dormitorios, Pasillo y Baño. Cada COMISION entregará, en papel y en formato electrónico (docx, xlsx, dwg, pdf, etc) una carpeta que debe estar integrada por: MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO MEMORIA DE CALCULO PLANO DE LA INSTALACION DE GAS

CONSUMOS En primer lugar, deberemos calcular las Kcal necesarias para calefaccionar cada uno de los ambientes.

Para obtener valores exactos y 100% confiables, debería realizarse este cálculo mediante un balance térmico, teniendo en cuenta los materiales utilizados en la construcción, su ubicación geográfica y disposición en el terreno. Para el desarrollo del T.P. utilizaremos un método empírico que NO tiene en cuenta los parámetros de un balance térmico pero que nos aproxima a la cantidad de calorías necesarias a utilizar en un ambiente con Δt 10ºC y que consiste en multiplicar el VOLUMEN del local a calefaccionar X 50.

=

50

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CALEFACCIÓN

Una vez calculadas las Kcal necesarias para calefaccionar cada uno de los locales, debemos elegir el artefacto que utilizaremos para tal fin.

Por ejemplo: Supongamos que el dormitorio del plano adjunto tiene una altura de 2,60m. Entonces, las calorías necesarias para calefaccionarlo serían: Kcal = (2,40 x 2,70 x 2,60) x 50 Kcal= 843 Kcal. Por tratarse de un DORMITORIO, el calefactor a elegir debe ser de CAMARA CERRADA, es decir T.B., T.B.U, etc. ( ver

Capítulo VII - Evacuación de productos de combustión-NAG 200)

Con estos datos, y consultando las distintas marcas que hay en el mercado, elijo un calefactor que cumpla con los requisitos. Elijo el EBA2T, de 2000 Kcal (>843), Tiro Balanceado y con Termostato. Este procedimiento debe realizarse para cada uno de los ambientes a calefaccionar.

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COCCIÓN

Dependiendo de cada proyecto, se deberá ubicar una cocina con horno y 4 hornallas, o en su defecto un anafe y un horno de empotrar. Siempre se deberá tener en cuenta el consumo determinado por el fabricante para cada uno de los artefactos.

Es importante determinar la ubicación de la llave de paso y la ubicación de las ventilaciones correspondientes

(ver Capítulo VII - Evacuación de productos de combustión-NAG 200)

CALENTADORES DE AGUA

Es indistinta la elección de cualquiera de los calentadores de agua a Gas Natural que hay en el mercado, a saber: TERMOTANQUE (T.N.) TERMOTANQUE DE ALTA RECUPERACION (T.N.) CALEFON (T.N. -T.N.F. – T.B. – T.B.F.) Cada comisión elegirá el sistema más conveniente para el proyecto dado, teniendo en cuenta el sistema de evacuación de gases y capacidad en litros.

(Ver Capítulo VI - Instalación de artefactos- NAG 200) (ver Capítulo VII - Evacuación de productos de combustión-NAG 200) Una vez determinados los artefactos, con sus sistemas de ventilación y medidas los ubicamos en planta, teniendo en cuenta: Posición de la llave de paso de cada artefacto Distancias a ventanas, aberturas, etc.

(Ver Capítulo VI - Instalación de artefactos- NAG 200)

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EVACUACIÓN DE PRODUCTOS DE COMBUSTIÓN

Cuando los artefactos son de CAMARA ABIERTA y no poseen conductos de salida de productos de combustión, por ejemplo, las cocinas, se debe descargar el aire viciado directamente al exterior, ya sea a través de una abertura sobre la pared (rejilla) o por un conducto individual o colector tipo derivación que sirva simultáneamente a varias unidades de un edificio de departamentos. De optar por el conducto, éste debe ser exclusivo no pudiendo utilizarse para otros fines. Es exigible que la abertura superior se emplace a no menos de 1,8 m del nivel de piso y a no más de un metro por debajo del cielorraso o techo. De ser posible, debe construirse en la parte más elevada del ambiente.

1/3 SUPERIOR DEL LOCAL

1/3 INFERIOR DEL LOCAL A-1  L c 1-3 = Lc B-1 Si en cambio, el tramo B-1 < A-1  L c 1-3 = Lc A-1 Con el mismo concepto, la longitud de cálculo del tramo 2-3 dependerá de: C-2 > D-2  L c 2-3 = Lc C-2 C-2 < D-2  L c 2-3 = Lc D-2 Cuando queremos determinar la LONGITUD DE CALCULO del tramo M-3, debemos seguir el mismo concepto empleado con anterioridad, es decir, la longitud de cálculo del tramo M-3 será la longitud de cálculo más desfavorable de todos los tramos que integran la instalación. Si Lc 1-3 > Lc 2-3  LcM-3= Lc 1-3 Si Lc 1-3 < Lc 2-3  LcM-3= Lc 2-3 Una vez determinadas las longitudes del tramo y de cálculo, debemos completar las casillas de CONSUMO y CAUDAL. EL CONSUMO, es ni más ni menos, que el consumo del artefacto indicado por el fabricante. NO, el de predimensionado. De esta manera, el CONSUMO va a ser determinado por la marca y modelo del artefacto elegido. EL CAUDAL, se calcula con el poder calorífico del gas. Este dependerá si es NATURAL (9300 Kcal/m 3) o si es envasado (22.380 Kcal/m3). Estos valores se obtienen de la Tabla 5 del Apendice de la NAG 200.

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INSTALACIONES SANITARIAS Y DE GAS Con estos da

p

A-1 = B-1

de erminar el consumo de cada artefacto:

/

= 0,269 m3

Cuando tenemos que calcular el consumo en los tramos limitados por dos TE, debemos sumar los consumos que son alimen s e estión: /

1-3 =

/

= 0,538 m3

Asi, cuando llegamos a calcular el tramo M-3, el consumo es el TOTAL de la suma de TODOS los artefactos que integran la instala ón M-3

/

= 4,301m3

Una vez determinados los caudales de cada tramo, debemos consultar la TABLA Nº3 del Apéndice de la NAG200 (si realizamos la instalación con Acero con recubrimiento epoxi), o las tablas de CAUDALES provistas por el fabricante del sistema elegido.

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INSTALACIONES SANITARIAS Y DE GAS Entrando a la tabla con la longitud de cálculo, intersecando con el caudal mayor, más cercano, obtenemos el diámetro provisorio de la cañería. Por ejemplo

Y completamos la planilla con todos los tramos.

Una vez calculados todos los diámetros provisorios (PREDIMENSIONADO) comenzamos con el dimensionamiento definitivo de la cañería calculando las longitudes equivalentes de cada tramo. Para esto, será necesario conocer todos los accesorios que intervienen o conforman el recorrido de la cañería. (codos, curvas, tes, llaves de paso, reducciones, cuplas, etc.) Como ya dijimos con anterioridad, el método de la longitud equivalente, consiste en transformar en una longitud conocida la perdida de carga producida por el accesorio, y sumarla a la LONGITUD DE CALCULO. Cada sistema proporciona una tabla de PERDIDAS DE CARGA POR ACCESORIO. Es de gran ayuda realizar la perspectiva isométrica de la cañería, para identificar los accesorios que la componen.En el caso de trabajar con Acero con revestimiento Epoxi, usaremos la TABLA 18 del Apéndice de la NAG 200. En caso de usar otro sistema, deberemos consultar la tabla provista por el fabricante del sistema elegido.

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Por ejemplo, para el tramo A-1, determinaremos los accesorios que intervienen para el cálculo de la longitud equivalente. 1 TE FLUJO A 90º 1 LLAVE DE PASO

3

1 CODO 90º 2 CODOS 90º Ø1/2”

4 CODOS A 90º

A

1

Ø1/2” Ø1”

1 TE FLUJO A 90º

M 3 CODOS 90º

PERSPECTIVA ISOMETRICA PARA EL CALCULO DE LA Le TRAMO A-1 5 CODOS a 90º (1”)  (De tabla 18) 30d x 5= 30 x 2,54 x 5 = 375 cm  3,75m 1 te Flujo a 90º (1”)  60 d  60 x 2,54 = 152,4 cm  1,52m 1 te Flujo a 90º (1/2”)  60 d  60 x 1,3 = 78 cm  0,78m 5 CODOS a 90º (1/2”)  30d x5 = 30 x 1,3 x 5 =195 cm  1,95m 1 LLAVE PASO (1/2”)  100 d = 100 x 1,3 cm= 130cm  1,30m

Le =9,30m

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INSTALACIONES SANITARIAS Y DE GAS Este valor de Longitud equivalente, se debe sumar a la Longitud de cálculo. Y con esta longitud TOTAL resultante se verifica el diámetro obtenido previamente, entrando nuevamente en la tabla de caudales.

Realizamos el mismo procedimiento para cada uno de los tramos. En el caso de los tramos limitados por dos Te, se toma la longitud equivalente más desfavorable, de los tramos que alimenta, indistintamente de si resulta ser el más alejado o no.

Una vez completado el cálculo, procedemos a armar el plano de INSTALACION DE GAS. Este plano se presenta ante la prestataria del servicio de gas, para nuestra zona CAMUZZI GAS PAMPEANA, y debe estar de acuerdo a la NAG200. El plano debe contener: PLANTA /S escala 1:100 CORTE LONGITUDINAL escala 1:100 CORTE TRANSVERSAL escala 1:100 PERSPECTIVA ISOMETRICA de la cañeria. CARATULA REGLAMENTARIA (ver Fig 8.1 Capítulo 8 NAG200) MATRICULAS DE AROBACION (Cañerías, rejillas, artefactos, tapa medidor, etc) CROQUIS DE UBICACIÓN. Indicando, NORTE, distancia a esquinas de la acometida al servicio de gas. FIRMAS. Del profesional responsable y del propietario. COLORES Y ESPESORES DE LINEAS CAÑERIA  Color ROJO. Espesor mínimo 0.3 ARTEFACTOS  Color NEGRO. Espesor mínimo 0.3 VENTILACIONES  Color VERDE. Espesor mínimo 0.3 Las plantas y cortes deben estar dibujados en un espesor MAXIMO de 0.15, en color NEGRO. 14 | ING. DANIEL KOTYK PROF. ADJUNTO - ING.DANTE MARIO GIULIETTI PROF, AYUDANTE – ING GUILLERMO ASCOLANI PROF. AYUDANTE REV2016

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2.

TOMA DE AGUA DE LA RED PÚBLICA Y BOMBEO, DE LA MISMA, A UN TANQUE DE RESERVA ELEVADO

En este TRABAJO PRÁCTICO, el alumno deberá PROYECTAR, DISEÑAR y CALCULAR los sistemas componentes de la red de abastecimiento completa, de agua fría y agua caliente de un edificio en altura, según las reglamentaciones vigentes. Para poder desarrollar el T.P., la cátedra entregará a cada comisión el proyecto de un edificio de departamentos de 15 pisos, en formato DWG. Cada departamento se compondrá de, como mínimo, una llave de paso principal, un baño principal, un baño de servicio ambos con depósito automático de inodoro, conexión para lavarropas y pileta de lavar y/o de cocina. El proyecto del edificio deberá constar como mínimo de: 2 subsuelos de cocheras con baño de servicio y C.S. Planta Baja, de locales comerciales y/o oficinas. Piso 1 a 14: Plantas tipo, de departamentos. Piso 15: Gimnasio con cocina, baños y vestuarios, o S.U.M. con cocina y baños, o cualquier local con uso de similares características. Terraza: Baulera, sala de máquinas, Baño de servicio, y 5 P.L. Cada COMISION entregará, en papel y en formato electrónico (docx, xlsx, dwg, pdf, etc) una carpeta que debe estar integrada por: MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO MEMORIA DE CALCULO PLANO DE PLANTAS TIPO Y CORTES TRANSVERSAL Y LONGITUDINAL DE LA INSTALACIÓN DE AGUA FRIA Y CALIENTE. (esc.: 1:100) PLANO DE PLANTA y DETALLES DE TANQUE RESERVA Y COLECTOR (esc.: 1:25) PLANO DE PLANTA Y CORTE TRANSVERSAL Y LONGITUDINAL DE LA INSTALACIÓN TIPO DE UN DEPARTAMENTO (esc 1:50) DETALLE DE CONEXIÓN DE EQUIPO DE BOMBEO. (esc.: 1:20) Los planos deben estar dibujados bajo las normativas y reglamentos vigentes. (IRAM – OSN)

CONSIDERACIONES A tal fin, la cátedra propone seguir el siguiente ordenamiento: Tanque de bombeo y tanque de reserva Válvulas de limpieza Conexión a la red pública de abastecimiento de agua corriente y/o potable Alimentación al tanque de reserva Bajada del tanque de reserva a artefactos y cañería de distribución Caño colector- Puente de empalme Ruptor de vacío

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2.1 DESARROLLO TP Nº2 A modo de ejemplo, diseñaremos la instalación de agua para un edificio de Planta Baja y 6 pisos. En cada piso o nivel hay 3 departamentos y 1 departamento en la Planta Baja.

2.1.1

CAPACIDAD DE LOS TANQUES DE RESERVA

La capacidad de RESERVA TOTAL DIARIA (RTD) para abastecer a una vivienda completa en una instalación con UN tanque de bombeo, es de 600 litros, según se puede observar en la siguiente tabla, el Reglamento de OSN prevé distintas situaciones para su cáclculo.

Para el caso del ejemplo el VOLUMEN DEL T.R. será:

VR=600lts/depto.. x ((3 deptos./piso x 6 pisos) + (1 depto./piso x 1 PB)) VR=600lts/depto. x 19 deptos. VR=11.400lts Al efecto de facilitar los cálculos, se adopta  VR=12.000lts 2.1.2

VOLÚMEN DEL TANQUE DE BOMBEO

Para el diseño del Tanque de Bombeo, se establecen los siguientes valores mínimos: TB ≥ 1/5 RTD TR ≥ 1/3 RTD En nuestro caso adoptaremos 1/3, por lo que el V.B será:

VB= 1/3 x 12.000 lts.  VB = 4.000 lts. 17 | ING. DANIEL KOTYK PROF. ADJUNTO - ING.DANTE MARIO GIULIETTI PROF, AYUDANTE – ING GUILLERMO ASCOLANI PROF. AYUDANTE REV2016

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2.1.3

VALVULAS DE LIMPIEZA

Este componente varía en función de la capacidad del tanque y del tipo de válvula elegida, según la TABLA de DIAMETRO DE VALVULAS DE LIMPIEZA del Reglamento de OSN, para nuestro caso adoptamos una válvula exclusa de Ø=0,050m (2”) ( pag 21- Reglamento OSN) Diámetros de Válvulas de limpieza

PLANTEO GENERAL DEL CÁLCULO DE CAÑERÍAS

2.1.4

CAÑERÍA DE CONEXIÓN:

Para el cálculo de la cañería de conexión suponemos completar el volumen del T.B. en 1 HORA, es decir, 4.000 lts/hora entonces: 4.000 lts/hora /3600 seg Q=1,11 lts/seg.

DIAMETRO DE LA CONEXIÓN Suponemos una PRESION DISPONIBLE en la red de 10 m. Con este dato, y el caudal anterior ingresamos en la Tabla de presiones, caudales y diámetros. De esta Tabla obtenemos que Øc=0,025m (1”)

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Tabla de presiones, caudales y diámetros

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2.1.5

CAÑERIA DE IMPULSION

CALCULO DE PERDIDAS DE CARGA POR TRAMO DE CAÑERÍA

El diámetro de la cañería de impulsión debe ser como mínimo igual al diámetro de la cañería de conexión, que en el caso de nuestro ejemplo, es de Ø 2”. Recordando, además que el caudal de la cañería de la conexión es de 4.000lts/h, lo que implica que el TIEMPO DE LLENADO del T.R. es de 3 horas. Con estos datos, ingresamos en el GRAFICO DE PERDIDA DE PRESION POR COLUMNA DE AGUA. Cabe aclarar, que este gráfico dependerá del material de la cañería adoptada. A continuación, se presentan distintos gráficos según el material a usar:

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Perdida de carga y verificación de diámetros (IPS Fusión)

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Perdida de carga en canalizaciones de PVC RIGIDO (Tigre)

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Perdida de carga en canalizaciones de PVC RIGIDO clase 10 (Tigre)

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En nuestro ejemplo, se utilizó cañería de hierro galvanizado. Ingresando en las ordenadas con el caudal previsto: 1,11lts/seg = 66,67 lts/min, y adoptando una velocidad de flujo del líquido de 0,8m/seg, (se recomienda entre 0,5 y 1 m/seg). Obtenemos el diámetro de la cañería de impulsión ( Øi), y la pérdida por cada metro de cañería recta en milímetros de columna de agua ( R ) correspondiente a ese diámetro: Øi=0,038mm (1 ½”) R= 35 mmca La longitud total de tramo recto de cañería es de 33m, por lo que la pérdida de carga por tramo recto será: PTR=33m x 35 mmca/m 1.155mmca  1,15m = PTR CÁLCULO DE LAS PERDIDAS LOCALIZADAS - LONGITUD EQUIVALENTE EN TRAMOS RECTOS DE CAÑERIAS

Estas pérdidas también dependen del tipo de material a usar, y se emplean tablas provistas por los fabricantes:

IPS FUSION

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PPN POLIMEX

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INSTALACIONES SANITARIAS Y DE GAS Entonces en nuestro ejemplo, las Perdidas de Carga Localizadas sería: CANT

ACCESORIO

LE

1

T (paso lateral)

2,4 m

3

Curva 90º

2,4 m

1

Válvula esclusa

0,6 m

1

Válvula de retención

4,8 m

∑

Longitud equivalente

10,2 m

Entonces, la SUMA TOTAL DE PÉRDIDAS = 1,15m+10,20m  SUMA TOTAL DE PERDIDAS: 11,35m ~12 m c Para elevar el agua hasta el T.R. elegimos una bomba que cumpla con nuestros requerimientos de diseño: Q= 4.000 lts/h Presión eficaz =(33mca+12mca)=.45 mca. a

2.1.6

CALCULO DE CAÑERIAS DE BAJADA DEL TANQUE DE RESERVA

AG...