Consideraciones de diseño y cálculo de las instalaciones hidráulicas en una red de distribución de agua potable | DESIGN CONSIDERATIONS AND CALCULATION OF HYDRAULIC FACILITIES IN A NETWORK OF DISTRIBUTION OF DRINKING WATER

In this paper the basic conditions for the design and calculation of hydraulic facilities of a distribution network of drinking water for a building are presented . It has taken into account the current regulations in the country and in the city of Bogota , also, the fundamental concepts of hydraulics and experience of different authors.

En este trabajo se presentan las condiciones básicas del diseño y calculo de las instalaciones hidráulicas de una red de distribución de agua potable para un edificio. Se ha tenido en cuenta la normatividad vigente en el país y en la ciudad de Bogotá, así mismo, los conceptos fundamentales de la hidráulica y la experiencia de diferentes autores.

Tabla de contenido Antecedentes _____________________________________________________________ 1 Historia de los acueductos en el mundo ___________________________________________ 1 Historia de los acueductos en Colombia ___________________________________________ 7 Del modelo descentralizado a la intervención estatal (1936 - 1950) ___________________________ 8 Provisión directa de los servicios a través del insfopal _____________________________________ 9 Descentralización y orientación comercial ______________________________________________ 13 Historia De Los Acueductos En Bogotá ___________________________________________ 15 Generalidades y normatividad de las redes de distribución de agua potable en Bogotá y Colombia ___ 20 Captación ______________________________________________________________________________ 20 Bombeo y almacenamiento ________________________________________________________________ 21 Red de distribución, aducción y conducción __________________________________________________ 21 Tratamiento de potabilización _____________________________________________________________ 22 Generalidades y normatividad para el diseño y construcción de una red interna de agua potable 23 Tipos de edificación ______________________________________________________________________ 24 Tipos de abastecimiento de una red _________________________________________________________ 26 Aparatos sanitarios presentes en una red ____________________________________________________ 34 Caudal mínimo requerido _________________________________________________________________ 35 Presión mínima requerida _________________________________________________________________ 35 Demanda del suministro de agua (unidad de consumo) ________________________________________ 37 Tubería para la red de suministro de agua potable en una edificación ____________________________ 39 Tubería PVC/CPVC. ______________________________________________________________________ 39 Características de la tubería pvc/cpvc ________________________________________________________ 42 Tubería de polietileno _____________________________________________________________________ 44 Tubería de hierro galvanizado ______________________________________________________________ 46 Accesorios de una red de distribución _______________________________________________________ 48 Unión soldada ___________________________________________________________________________ 48 Unión mecánica __________________________________________________________________________ 48 Dispositivos de control ____________________________________________________________________ 49 Silla o collar de derivación _________________________________________________________________ 50 Registro de incorporación, corte y usuario ____________________________________________________ 51 Válvula de compuerta _____________________________________________________________________ 57 Válvulas de retención o cheque _____________________________________________________________ 57 Medidores _______________________________________________________________________________ 59 Acometida ______________________________________________________________________________ 63 Tanque de almacenamiento _______________________________________________________________ 73 Trazado de la red ____________________________________________________________ 82 Información del proyecto ___________________________________________________________ 82 Descripción _____________________________________________________________________________ 82 Planos __________________________________________________________________________________ 82 Tipo de redes ____________________________________________________________________ 85 v Redes abiertas ___________________________________________________________________________ 85 Redes cerradas __________________________________________________________________________ 85 Trazado en planta _________________________________________________________________ 86 Edificios con un solo régimen funcional o titular ______________________________________________ 88 Edificios con más de un régimen funcional o titular ___________________________________________ 89 Trazado en perfil__________________________________________________________________ 91 Edificios con un solo régimen funcional o titular ______________________________________________ 92 Edificios con más de un régimen funcional o titular ___________________________________________ 92 Montantes individuales por unidad _________________________________________________________ 92 Montante compartido por las unidades _______________________________________________________ 92 Pasos para el trazado de una red _____________________________________________________ 93 Vista isométrica de una red ________________________________________________________ 101 Edificios con un solo régimen funcional o titular _____________________________________________ 103 Edificios con más de un régimen funcional o titular __________________________________________ 103 Diseño y cálculo de la red de distribución de agua potable en una edificación. Conceptos teóricos __104 Estimación de caudales ___________________________________________________________ 105 Caudal máximo posible __________________________________________________________________ 105 Caudal máximo probable ________________________________________________________________ 105 Cálculo altura dinámica total _______________________________________________________ 115 Cálculo de pérdidas por fricción ____________________________________________________ 118 Fórmula de darcy-weisbach ______________________________________________________________ 119 Fórmula de hazen-williams _______________________________________________________________ 121 Fórmula de Rodríguez Díaz ______________________________________________________________ 122 Cálculo de pérdidas locales o por accesorios __________________________________________ 123 Longitud equivalente ____________________________________________________________________ 124 Cálculo del sistema de suministro para una red de distribución de agua potable en una edificación. Conceptos teóricos ______126 Cálculo de la acometida de acueducto _______________________________________________ 126 Tanque de almacenamiento _______________________________________________________ 127 Volumen del tanque de almacenamiento ____________________________________________________ 129 Tuberías del tanque de almacenamiento ____________________________________________________ 131 Sistema de bombeo ______________________________________________________________ 138 Ciclos de bombeo _______________________________________________________________________ 139 Tiempo t1 de reposición del volumen de reserva del tanque hidroneumático ________________________ 140 Tiempo t2 que tarda en consumirse el volumen de reserva A ____________________________________ 141 Tiempo T entre arrancadas ________________________________________________________________ 141 Valor T más desfavorable ________________________________________________________________ 141 Valor del volumen de reserva (tanque hidroneumático) _______________________________________ 144 Selección del sistema hidroneumático ______________________________________________________ 148 Ejemplo de diseño para una red de suministro utilizando epanet _____________________ 150 Traslado del isométrico desde AutoCAD a epanet utilizando EpaCAD ______________________ 151 Pasos para el traslado ___________________________________________________________________ 151 Incorporación de datos en epanet ___________________________________________________ 154 Incorporación de los caudales en epanet ____________________________________________________ 158 Diámetro de la tubería, coeficiente de fricción y coeficiente de accesorios ________________________ 161 Condiciones en el inicio de la red de distribución ____________________________________________ 164 Modelado de la red de distribución en epanet _________________________________________ 165 Análisis de resultados ____________________________________________________________ 167 Resultados en plano de la red _____________________________________________________________ 167 Cota (Anexo 1). _________________________________________________________________________ 167 Demanda base (Anexo 2). _________________________________________________________________ 168 Altura (Anexo 3). ________________________________________________________________________ 168 Presión (Anexo 4). _______________________________________________________________________ 168 Longitud (Anexo 5) ______________________________________________________________________ 169 Diámetro (Anexo 6). _____________________________________________________________________ 169 Caudal (Anexo 7). _______________________________________________________________________ 169 Velocidad (Anexo 8) _____________________________________________________________________ 169 Resultados en tabla de datos ______________________________________________________________ 170 Resultados gráficos ______________________________________________________________________ 171 Ejemplo de diseño del sistema de suministro _____________________________________ 172 Cálculo de la acometida ___________________________________________________________ 172 Cálculo del tanque de almacenamiento ______________________________________________ 174 Cálculo del sistema de bombeo _____________________________________________________ 176 Conclusiones Y Recomendaciones ______________________________________________ 177 Bibliografía ________________________________________________________________ 179

Especialización

Especialista en Recursos Hidráulicos y Medio Ambiente