DISEÑOS HIDRAULICOS, SANITARIOS Y DE GAS EN EDIFICACIONES

APARATOS SANITARIOS
1.1 Origen
1.1.1 Evolución histórica
1.1.1.1 Sucesos más importantes en la evolución del sistema de inodoro desde 2500 a.C. hasta 1980 de nuestra era
1.2 Funcionamiento básico de los aparatos sanitarios, de sus dispositivo y de materiales utilizados en su construcción
1.2.1 Sifón y sifones de piso
1.2.2 Válvulas de fluxómetro
1.2.3 Inodoros
1.2.4 Orinales
1.2.5 Lavaplatos
1.2.6 Lavaderos
1.2.7 Lavamanos
1.2.8 Tinas
1.2.9 Duchas
1.2.10 Bidets
1.2.11 Bebederos
1.2.12 Calentadores
1.2.13 Llave de jardín
1.2.14 Cajas de inspección
1.3 Condiciones básicas de funcionamiento para los aparatos sanitarios

MATERIALES Y ACCESOS UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE INSTALACIONES HIDRÁULICAS Y SANITARIAS EN REDES INTERIORES
2.1 Hierro galvanizado
2.2 PVC y CPVC (Cloruro de Polivinilo y Cloruro de Polivinilo Clorado)
2.3 Cobre
2.4 Válvulas
2.4.1 Tipos de válvulas
2.4.1.1 Válvulas de cheque o retención
2.4.1.2 Válvulas reductoras y reguladoras de presión
2.4.1.3 Válvula de seguridad o alivio
2.4.1.4 Válvula de paso
2.4.1.5 Válvula de globo
2.4.1.6 Válvula de compuerta
2.5 Medidores
2.5.1 Medidores diferenciales o de velocidad
2.5.1.1 Contador para agua, chorro único mecánico
2.5.1.2 Contadores de agua de chorro múltiple
2.5.2 Medidores de volumen
2.5.3 Medidores combinados

HIDRÁULICA DE LOS SISTEMAS A PRESIÓN Y A SUPERFICIE LIBRE EN EL DISEÑO DE LAS INSTALACIONES HIDRÁULICAS Y SANITARIAS
3.1 Conceptos fundamentales de la hidráulica
3.1.1 Fluido
3.1.2 Propiedades de los fluidos
3.1.2.1 Densidad (p)
3.1.2.2 Peso espacio (y)
3.1.2.3 Densidad relativa (S)
3.1.2.4 Presión (P)
3.1.2.5 Viscosidad absoluta (µ)
3.1.2.6 Viscosidad cinemática (v)
3.2 Hidráulica básica de los sistemas a presión útil en el diseño de las instalaciones hidráulicas y sanitarias
3.2.1 Ecuación de energía
3.2.2 Perdidas de energía en un sistema a presión de un flujo incomprensible
3.2.2.1 Calculo de las perdidas por fricción
3.2.2.2 Pérdidas locales o por accesorios
3.2.2.2.1 Perdida de carga en medidores
3.2.2.3 Longitud equivalente
3.3 Hidráulica básica de los sistemas a superficie libre útil en el diseño de als instalaciones hidráulicas y sanitarias
3.3.1 Ecuación de energía
3.3.2 Conceptos fundamentales
3.3.2.1 Flujo critico
3.3.2.2 Flujo uniforme
3.3.2.3 Flujo gradualmente variado
3.3.3 Procedimiento de cálculo en canales de tipo circular y rectangular
3.3.3.3.1 Calculo del flujo crítico y del flujo uniforme

NORMA ICONTEC 1500
DISEÑO DE UNA INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE
5.1 Edificaciones tipo y características de la alimentación de una red de agua potable en una edificación
5.1.1 Viviendas unifamiliares (casas individuales)
5.1.2 Conjuntos residenciales de casas
5.1.3 Viviendas multifamiliares (apartamentos)
5.1.4 Centros comerciales
5.1.5 Planteles educacionales
5.1.6 Edificios no habitables (oficinas)
5.2 Tipos de alimentación de una red
5.2.1 Sistemas de alimentación directa
5.2.2 Sistemas de alimentación indirecta
5.2.2.1 Tanque elevado
5.2.2.2 Sistemas hidroneumáticos
5.2.2.3 Sistemas de presión constante

ETAPAS DE DISEÑO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE PARA UNA EDIFICACIÓN
6.1 Característica de la red hidráulica
6.2 Trazos de la red
6.2.1 Trazado en planta
6.2.2 Vista isométrica de la red
6.3 Estimación de los caudales circulantes
6.3.1 Edificación
6.3.1.1 Caudal máximo posible
6.3.1.2 Caudal máximo probable
6.3.1.3 Caudal de consumo diario
6.3.1.4 Unidades de abastecimiento o de consumo
6.4 Predimensionamiento hidráulico de la red
6.4.1 Método del factor de simultaneidad
6.4.2 Casos de certeza total
6.4.3 Método de presunción del gasto (vivienda)
6.4.4 Método de Hunter original
6.4.4.1 Unidad de consumo
6.4.5 Método de Hunter modificado (norma Icontec 1500)

SISTEMAS HIDRONEUMÁTICOS
7.1 Evolución de los sistemas de alimentación para instalaciones hidráulicas en edificaciones
7.1.1 Sistemas depósitos bajo-alto
7.1.2 Sistemas de velocidad variable
7.1.3 Sistemas de velocidad constante
7.1.3.1 Equipo hidroneumático
7.1.3.1.1 Componentes del sistema hidroneumático
7.1.3.2 Equipo hidroneumático con dos, tres y cuatro bombas

SISTEMAS DE DESAGÜE
8.1 Clasificación de los sistemas de desagüe
8.2 Sistemas de desagüe sanitario. Aguas servidas o aguas negras
8.2.1 Características del sistema
8.2.2 Estimación de los caudales circulantes
8.2.2.1 Unidades de descarga
8.2.3 Redes que conforman un sistema de evacuación de aguas servidas
8.2.3.1 Hidráulica de los desagües
8.2.3.1.1 Ramales horizontales
8.2.3.1.2 Bajantes
8.2.4 Sistemas de ventilación
8.2.4.1 Flujo de aire en ramales horizontales
8.2.4.2 Flujo de aire en bajantes
8.2.4.3 Terminales de columnas de ventilación
8.2.4.4 Ventilación de los aparatos sanitarios
8.2.4.4.1 Ventilación individual
8.2.4.4.2 Ventilación común
8.2.4.4.3 Ventilación húmeda
8.2.4.4.4 Ventilación en circuito
8.2.4.4.5 Ventilación en anillo
8.2.4.5 Trazado de la red
8.2.5 Requisitos generales para el diseño de un sistema de desagüe de acuerdo con la norma Icontec 1500
8.2.6 Accesorios utilizados comúnmente en el sistema de desagüe sanitario. Aguas servidas
8.2.6.1 Tapones de inspección
8.2.6.2 Trampas de aceite
8.2.6.3 Trampas de grasas
8.2.6.4 Drenes de piso
8.3 Sistema de desagüe pluvial. Aguas lluvias
8.3.1 Parámetros de diseño
8.3.2 Método racional
8.3.2.1 Coeficiente de escorrentía (C)
8.3.2.2 Área de drenaje (A)
8.3.2.3 Intensidad de la lluvia (I)
8.3.3 Capacidad de la red

INSTALACIONES DE GAS
9.1 Características técnicas
9.2 Características de una red de gas domiciliaria
9.2.1 Dispositivos de corte. Válvulas
9.2.1.1 Válvula de acometida
9.2.1.2 Dispositivo de corte
9.2.1.3 Válvula de medidor
9.2.1.4 Válvula de conexión de aparato
9.3 Diseño de una red de gas domiciliaria
9.3.1 Datos iniciales
9.3.2 Calculo de la instalación
9.3.1.1 Calculo del caudal y potencia simultanea
9.3.1.2 Instalación multifamiliar
9.3.1.3 Instalación de uso comercial o colectivo
9.3.1.4 Determinación de la pérdida de energía por transporte del gas
9.3.1.5 Determinación
9.4 Ejemplo

EJEMPLOS DE DISEÑO
10.1 Ejemplo 1
Método del factor de simultaneidad. Predimendionamiento
Método de Hunter modificado. Predimensionamiento
Determinación de la energía mínima necesaria, en el medidor, para el adecuado funcionamiento del aparato sanitario más desfavorable
Calculo de caudales en la tubería vertical de la edificación
Calculo mediante el factor de simultaneidad
Método de certeza total
10.2 Ejemplo 2
Diseño de la canaleta que recoge la escorrentía superficial y entrega a las bajantes
Diseño de la bajante
10.3 Ejemplo 3
Calculo del sistema de ventilación
10.4 Ejemplo 4
Método del factor de simultaneidad. Presimensionamiento
Determinación de la energía mínima necesaria para el funcionamiento adecuado del aparato sanitario más desfavorable

ANEXOS
Anexo 1. Tubosistemas presión Pavco. Agua fría
Anexo 2. Diagrama de Moody
Anexo 3.
3A. Calculo de las longitudes equivalentes
3B. Tabla resumen de las longitudes equivalentes calculadas de los accesorios para los diferentes diámetros
Anexo 4. Grafico para Y crítico y Y normal
BIBLIOGRAFÍA
ÍNDICES
Índice de tablas
Índice de figuras
Índice analítico
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Las instalaciones hidráulicas y sanitarias siempre han ocupado un lugar importante dentro de los diseños y construcción de cualquier edificación. El trazado, diseño y construcción adecuados de este tipo de instalaciones garantizan el funcionamiento óptimo de los aparatos hidráulicos y sanitarios, además de que satisfacen las necesidades del usuario de acuerdo con una serie de condiciones establecidas previamente.
El autor ha desarrollado una metodología clara y sencilla en la que todas las etapas de los diseños tienen su sustento teórico, con lo cual, mediante sencillas hojas de cálculo, es posible realizar los diseños, evitando las tablas, ábacos y nomogramas. Igualmente presenta recomendaciones para el trazado de las redes, establece criterios de diseño y recomienda ecuaciones para la evaluación de los sistemas con base en el estudio y su experiencia en este tipo de obras. Mediante ejercicios se desarrolla adecuadamente la metodología planteada.

Teniendo en cuenta la utilización de nuevas fuentes de energía, se dedica un apartado especial al diseño de las redes interiores para gas. Se plantean las características básicas de una red, las necesidades de los aparatos y una metodología de cálculo, lo que asegura el adecuado suministro y funcionamiento de los mismos.

El autor ha querido poner a disposición de los ingenieros y profesionales dedicados al diseño y construcción de las instalaciones hidráulicas, sanitarias y de gas para edificaciones, una serie de herramientas que facilitan el proceso y aseguran la calidad de las obras.