desagües pluviales domiciliares.pdf
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INSTALACIONES DOMICILIARIAS Y CONSTRUCCION DE OBRAS SANITARIAS
CAPITULO V DESAGUES PLUVIALES DOMICILIARES 165
CAPITULO V
DESAGES PLUVIALES DOMICILIARES
5.1 CONSIDERACIONES
El agua pluvial deber ser colectada a nivel de cubiertas, techos y terrazas mediante
sistemas de canaletas y/o redes horizontales de tuberas y sumideros, y de all debern
ser conducidas a travs de bajantes hasta nivel de terreno, desde donde mediante
sistemas colectores puedan ser evacuadas hacia el alcantarillado pblico.
Los tramos iniciales de la red no presentan, obviamente, problemas de presiones. Son
corrientes sin embargo los depsitos derivados de una insuficiente velocidad por escasa
pendiente o / y excesivo dimetro. La velocidad mnima aconsejable se establece en 0,6
m/seg., lo que supone la adopcin de pendientes superiores al 2%.
Figura 5.1 esquema de desage pluvial Fuente: elaboracin propia
5.2 BAJANTES
Normalmente el agua ha de descender por los bajantes lamiendo helicoidalmente sus
paredes y dejando libre el ncleo del tubo. Por efecto de la gravedad la velocidad va
aumentando con la altura del tubo pero a la vez aumenta el rozamiento con el cuadrado
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de la velocidad, de modo que sta tiende, a partir de cierto momento, a
estabilizarse (velocidad final de cada). As, en experiencias realizadas en el Laboratorio
de Ingeniera Sanitaria de la Universidad de Harward, en una columna de 75 mm. de
dimetro, abierta en la cspide y en la base, la velocidad adquirida por el agua en ella
descargada result de 9 m/seg. Despus de una cada de 9 ms, y slo de 10,4 m/seg
despus de una cada de 30 ms.
Figura 5.2 tipos de canalones Fuente: elaboracin propia
Con todo, y tal como hemos dicho, la velocidad en los bajantes no ha de acercarse,
siquiera, a la sealada ya que, en caso contrario, se produciran mbolos por rotura de la
masa lquida y un rgimen anrquico de presiones, con los consiguientes problemas
constructivos, hidrulicos y secuela de ruidos, consistiendo la solucin en acotar la
seccin del conducto o ocupar por el lquido. As por medio, igualmente, de ensayos
trabajando a 1/3 de su capacidad se han obtenido velocidades finales de cada
adecuadas, independientemente de la altura del conducto. As pues, segn lo dicho, en
principio no es necesario limitar las alturas de los bajantes en los edificios, si bien deben
aplicarse restricciones respecto a las sobrecargas locales de los bajantes que se presentan bajo los niveles de los diferentes forjados, como condicionantes de su
ocupacin. Con este propsito, y de acuerdo con las
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Figura 5.3 comportamiento del agua al ingresar a la bajante Fuente: inflow
Recomendaciones del "Department of Commerce" de los E.E.U.U. se divide el bajante en
secciones de unos 2,50 m. llamados intervalos de entronque, dentro de los cuales ha de quedar limitado el nmero de aparatos. En la prctica se tabula el nmero de
aparatos que pueden acometer por planta al bajante considerado.
Sin que ello signifique contradiccin con lo anterior y para evitar dimetros excesivos en
los bajantes, los edificios de mucha altura se suelen dividir en zonas de 10 a 15 plantas
cada una, con bajantes independientes para cada zona.
El profesor Rubio Requena aporta la siguiente expresin, de carcter terico, para
establecer la capacidad de los conductos verticales.
Q = 52.922 x 10-8 D 8/3
Donde:
Q = Caudal del Conducto en l/seg.
D = dimetro en mm.
Se llega a esta frmula considerando una ocupacin de 7/24 de la seccin.
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No obstante ste y otros intentos para racionalizar el clculo de bajantes nos
permitimos opinar con Gallizio que, dada la complejidad de los fenmenos que en ellos
se producen, no resultan operativas tales formulaciones, debiendo recurrirse, de
cualquier forma, a datos obtenidos siempre experimentalmente.
5.3 DISEO DEL SISTEMA DE ELIMINACIN DE AGUAS PLUVIALES 5.3.1 CLCULO DEL GASTO DE AGUAS PLUVIALES El gasto pluvial est en funcin de:
Intensidad de precipitacin considerada (est en razn inversa del tiempo de
concentracin).
rea de captacin, y a su vez, la intensidad de precipitacin est en razn inversa
del tiempo de concentracin.
En el caso de casas habitacin y pequeos edificios, las reas tributarias o de captacin
y el tiempo de concentracin son pequeos, por lo que los gastos pluviales se
considerarn en azoteas para un tiempo de concentracin de 5 a 8 minutos y para un
periodo de retorno de 20 aos.
El gasto de aguas pluviales (mtodo racional americano):
Donde:
Ac = rea de captacin, en Ha.
c = coeficiente de escurrimiento, adimensional
i = intensidad de precipitacin para una duracin igual al tiempo de concentracin, en
mm/hr
Qp = gasto pluvial, en l/seg. Intensidad de precipitacin:
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TABLA 5.1 COEFICIENTE DE ESCURRIMIENTO
Fuente: alcantarillado pluvial sanitaria II
Las bajantes que no se instalen en ductos especiales, se ubicarn en el exterior de los
muros de manera que queden como mnimo a un metro o ms de las paredes
medianeras o divisorias. Solo podrn empotrarse las bajantes de fierro fundido, PVC u
otro material expresamente aprobado por la Entidad Competente. En ningn caso de
aceptar el empotramiento de bajantes fabricadas de plancha galvanizada doblada.
Los techos horizontales, terrazas y patios, debern tener pendientes no menores de 2%
hacia sus desages.
Por razones arquitectnicas, se podr admitir la omisin de canaletas y bajantes, siempre
y cuando los techos no concentren el agua pluvial en puntos determinados.
Los techos que queden sobre las aceras, ri podrn en ningn caso verter sus aguas
directamente sobre ellas, debiendo hacerlo mediante bajantes que conduzcan el agua
pluvial por debajo de la acera al pie del cordn de la misma.
Los balcones y elementos salientes tales como marquesinas y otros, podrn evacuar las
aguas pluviales a la va pblica siempre que no concentren las aguas en puntos
determinados.
Ninguna bajante de aguas pluviales de techo o terraza podr utilizarse para la evacuacin
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de aguas residuales o para propsitos de ventilacin.
Los sumideros y otros receptores de aguas pluviales, debern ser fabricados en fierro
fundido, bronce, plomo, PVC u otro material resistente a la corrosin y estarn provistos
de rejillas o similares.
Cuando los sumideros estn instalados en terrazas o reas accesibles sumideros con
rejillas planas), el rea abierta de la rejilla deber ser por lo menos dos veces el rea de
la tubera a la que estn conectados.
5.3.2 DIMENSIONAMIENTO DE LAS BAJADAS DE AGUAS PLUVIALES El dimetro de las bajadas de aguas pluviales est en funcin de:
rea de azotea de la construccin
Intensidad de precipitacin
Los dimetros de las bajantes y redes horizontales para aguas pluviales se determinarn
en funcin del rea servida y de la intensidad de lluvia considerada en el diseo. Para
calcular estos dimetros se emplearn las tablas 10.10.1 y 10.10.2.
TABLA 5.2 BAJANTES DE AGUAS PLUVIALES
Intensidad de lluvia (mm/h) Dimetro de la
Bajante 50 75 100 125 150 200
Pulgada mm m2 de reas servidas (proyec/horiz)
3
4
5
6
75
100
125
150
400
850
270
570
200
245
800
160
340
640
135
285
535
835
100
210
400
625
Fuente: reglamento nacional I.S.D. 1994 5.3.3 DISEO DE DRENAJES PLUVIALES HORIZONTALES Recomendaciones:
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Conectar las bajadas de aguas pluviales inmediatamente a un registro en
la parte inferior y en el exterior de la edificacin.
Utilizar tubera de concreto o cualquier otra que garantice su resistencia al paso
de los vehculos.
El dimetro de los drenajes horizontales de aguas pluviales se determinar haciendo uso
del gasto de aguas pluviales y revisando la seccin como si fuese un canal circular a
superficie libre y en condicin de flujo uniforme.
Utilizando la frmula de Manning:
Donde n = 0.013 para tubos prefabricados de concreto.
Figura 5.4 esquema de desage pluvial horizontal Fuente: elaboracin propia
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TABLA 5.3 CONDUCTOS HORIZONTALES PARA AGUA DE LLUVIA
Intensidad de lluvia (mm/h)
50 75 100 125 150 50 75 100 125 150
Dimetro de la
Bajante
Pendiente 1% Pendiente 2%
Pulg. mm m2 de rea servida (proyec./Horiz)
3
4
5
6
e
10
12
14
16
18
75
100
125
150
200
250
300
350
400
450
150
345
620
990
2100
3823
6217
9378
-
-
100
230
410
660
1425
2549
4145
6252
-
-
75
170
310
495
1055
1911
3108
6489
6S78
9545
60
135
24 5
395
855
1529
2487
3751
-
-
50
115
205
330
705
1274
2072
3126
4651
6363
215
490
875
1400
3025
5470
8850
13391
-
-
140
325
580
935
2015
3647
5920
8927
-
-
105
245
435
700
1510
2735
4440
6695
9863
13500
35
195
350
560
1210
2188
3552
5356
-
-
70
160
290
465
1005
1749
2960
4463
6576
9000
Fuente: reglamento nacional I.S.D. 1994
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Figura 5.5 detalle de unin canaln - bajante Fuente: instalaciones sanitarias ing. J. Ortiz
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Figura 5.6 detalles contructivos Fuente: instalaciones sanitarias ing. J. Ortiz 5.4 PENDIENTES Los dimetros y secciones de canaletas semicirculares y rectangulares se calcularn
tambin tomando en cuenta el rea servida, intensidad de lluvia y pendiente de la
canaleta o acuerdo con las tablas 10.11.1, y 10.11.2. Las canaletas de otras secciones se
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calcularn en base a secciones equivalentes.
TABLA 5.4
CANALETAS SEMICIRCULARES
Dimetro de la canaleta rea servida en proyeccin horizontal
(m2) para varias pendientes
Pulgadas mm % 1% 2% 4%
4
5
6
7
8
10
100
125
150
175
200
250
33
58
89
128
184
334
47
81
126
181
260
473
67
116
178
256
370
669
94
164
257
362
520
929
Fuente: reglamento nacional I.S.D. 1994
TABLA 5.5 CANALETAS DE SECCIN RECTANGULAR
rea servida en proyeccin horizontal (m2)
para varias pendientes
Dimensiones en
cm (base x alt)
0.3% 0.5% 0.7% 1%
8 x 10
8 x 12
10 x 12
10 x 14
12 x 14
12 x 16
12 x 16
14 x 16
14 x 18
m2
35
70
90
115
135
170
205
210
255
m2
50
90
115
150
175
220
265
275
330
m2
60
100
140
180
210
260
315
325
390
m2
70
120
170
215
250 310
375
355
470
Fuente: reglamento nacional I.S.D. 1994
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Fig. 5.7 formas de configuracin de los techos en funcin de la pendiente Fuente: instalaciones sanitarias ing. J. Ortiz
5.5 SELECCIN DE DIMETROS Una vez determinado el dimetro de las bajadas y de los drenajes pluviales horizontales,
utilizando las tablas y las frmulas anteriores.
Respectivamente, se seleccionar el dimetro comercial que mejor se ajuste.
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ejemplo 4 sistema de recoleccin y evacuacin de aguas pluviales
Para el sistema de recoleccin de alcantarillado pluvial se utilizaron bajantes circulares de
dimetros de 3 y 4 pulgadas de acuerdo al rea de aporte para cada una de las bajantes
junto con la intensidad de lluvia (para Cbba. i = 75mm/hra), basndonos en la tabla
10.10.1. del Reglamento Nacional de Instalaciones Sanitarias Domiciliarias. Donde la
pendiente mnima para terrazas y patios no debe ser menor a 2 % hacia sus desages,
tal como indica el prrafo 10.3 del reglamento ya mencionado.
Todo el clculo se muestra a continuacin:
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Ejemplo 4
MEMORA DE CLCULO
PASO 1 DETERMINACIN DE REAS DE APORTE
A1 = 219.2 m2
A2 = 342.3 m2
A3 = 128.9 m2
A4 = 325.2 m2
A5 = 219.2 m2
A6 = 342.3 m2
A7 = 128.9 m2
A8 = 325.2 m2
PASO 2 CLCULO DEL DIMETRO DE BAJANTES
TABLA 5.6
50 75 100 125 150 200pulgada mm
3 75 400 270 200 160 135 1004 100 850 570 245 340 285 2105 125 800 640 535 4006 150 835 625
m2 de reas servidas (Proyec/Horiz)
BAJANTES DE AGUAS PLUVIALES
Dimetro de laBajante
Intensidad de lluvia (mm/Hra)
Fuente: reglamento nacional I.S.D. 1994
Entonces tenemos las bajantes con sus respectivos dimetros y alturas.
A1 = 219.2 m2 => = 3=> Bajante TP3: h = 6.9 m
A2 = 342.3 m2 => = 4=> Bajante TP2: h = 6.9 m
A3 = 128.9 m2 => = 3=> Bajante TP7: h = 3.7 m
A4 = 325.2 m2 => = 4=> Bajante TP5: h = 3.7 m
A5 = 219.2 m2 => = 3=> Bajante TP4: h = 6.9 m
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CAPITULO V DESAGUES PLUVIALES DOMICILIARES 180
A6 = 342.3 m2 => = 4=> Bajante TP1: h = 6.9 m
A7 = 128.9 m2 => = 3=> Bajante TP8: h = 3.7 m
A8 = 325.2 m2 => = 4=> Bajante TP6: h = 3.7 m
PASO 3 CLCULO DE DIMENSIONES DE LAS CANALETAS
TABLA 5.7
Dimensiones en cm (base*altura)
0,30% 0,50% 0,70% 1%m2 m2 m2 m2
8*10 35 50 60 708*12 70 90 100 120
10*12 90 115 140 17010*14 115 150 180 21512*14 135 175 210 25012*16 170 220 260 31012*18 205 265 315 37514*16 210 275 325 38514*18 255 330 390 470
CANALETAS DE SECCION RECTANGULAR
Area servida en proyeccin horizontal (m2)
Para varias pendientes
Fuente: reglamento nacional I.S.D. 1994
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CAPITULO V DESAGUES PLUVIALES DOMICILIARES 181
EJEMPLO 5 Con el plano de techos que a continuacin se muestra disear el sistema de desage pluvial PASO 1 DETERMINACIN DE REAS DE APORTE
13.25 m2Area9
8
B527.21 m2
11.05 m2
11.92 m2
7.98 m2
10.98 m2
15.06 m2
9.26
(17.44 m2)
Area8
Area7
Area6
Area5
Area4
Area3Area2
Area1
6
7
B4B3
5
4
2
3B2
B1
1
P. Baja
TERRAZA
m2
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CAPITULO V DESAGUES PLUVIALES DOMICILIARES 182
PASO 2 CLCULO DEL DIMETRO DE BAJANTES Del grafico podemos formar la siguiente tabla para el clculo de las bajantes
Intensidad = 75 mm/hra.
Area de Aporte de la bajante
Bajante Adoptada
Bajante
m2 mm. Pulg. seccion (cm)
BP-1 34.23 75 3 12 x 10
BP-2 18.51 75 3 12 x 10
BP-3 19.90 75 3 12 x 10
BP-4 27.21 75 3 12 x 10
BP-5 24.30 75 3 12 x 10
PASO 3 CLCULO DE DIMENSIONES DE LAS CANALETAS
TABLA 5.5
CANALETAS DE SECCIN RECTANGULAR
rea servida en proyeccin horizontal (m2)
para varias pendientes
Dimensiones en
cm (base x alt)
0.3% 0.5% 0.7% 1%
8 x 10
8 x 12
10 x 12
10 x 14
12 x 14
12 x 16
12 x 16
14 x 16
14 x 18
m2
35
70
90
115
135
170
205
210
255
m2
50
90
115
150
175
220
265
275
330
m2
60
100
140
180
210
260
315
325
390
m2
70
120
170
215
250 310
375
355
470
Fuente: reglamento nacional I.S.D. 1994 Del grafico de plano de techos se puede indicar que la mxima rea de aporte a la
canaleta es de 27.21 m2 ingresando a la tabla tenemos una canaleta de 8x10 cm. para
una pendiente de canaleta de 0.3%.
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CAPITLULO VI INSTALACIONES CONTRA INCENDIOS
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CAPITULO VI
INSTALACIONES CONTRA INCENDIOS
6.1 INTRODUCCIN
Las instalaciones de proteccin contra incendios en determinados tipos de edificios
requieren el almacenamiento y distribucin de agua hasta puntos cercanos a las
zonas habitadas para su uso en caso de un posible fuego accidental.
En los edificios que por sus caractersticas o por disposiciones de ordenanza
emanadas de autoridades competentes, exijan por seguridad la instalacin contra
incendios.
Para esto es necesario que conozcamos las caractersticas de un incendio dentro de
un edificio.
6.2 TRANSMICION DE CALOR Son tres formas que tiene el calor de propagarse dependiendo del foco que lo
genere:
Conduccin El calor se transmite a travs de sustancias conductoras del calor (una
plancha, cocina, aire acondicionado, etc.)
Conveccion La transmisin de calor es debida a la circulacin del aire y gases calientes
de la combustin, al elevarse por su menor densidad en relacin con el aire
fro que desciende (un radiador de agua.)
Radiacin El calor es transmitido por ondas calorficas en todas direcciones por lo que
todos los objetos alcanzados por esta onda pueden llegar a su temperatura
de inflamacin.
La temperatura de inflamacin, es aquella que tiene que alcanzar un material
para empezar a arder.