INFORME DISEÑO Diseño Hidrosanitario Colegio Miguel Antonio Caro SECRETARIA DE EDUCACIÓN DE BOGOTÁ CONTRATO: 1988 DE 2018 OBRAS DE ADECUACIÓN, MEJORAMIENTO Y MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE LAS PLANTAS FÍSICAS COMO LA ADECUACIÓN Y/O MEJORAMIENTO DE COMEDORES ESCOLARES DE LOS COLEGIOS DISTRITALES , CON EL FIN DE ATENDER LOS REQUERIMIENTOS Y NECESIDADES EN TÉRMINOS DE INFRAESTRUCTURA PRESTACIÓN DEL SERVICIO EDUCATIVO GRUPO 3 COLEGIO MIGUEL ANTONIO CARO INFORME DISEÑO HIDROSANITARIO VERSIÓN 0 Bogotá D.C., Julio de 2018. AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S PARA LA INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial CONTROL DE CAMBIOS REVISIÓN N° DESCRPCIÓN FECHA 1 VERSIÓN ORIGINAL Julio 2018 AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial Tabla de contenido INTRODUCCIÓN........................................................................................................................................1 OBJETIVO GENERAL................................................................................................................................2 OBJETIVOS ESPECIFICOS.......................................................................................................................2 1. ALCANCE DEL PROYECTO...............................................................................................................3 2. METODOLOGIA.................................................................................................................................3 2.1. RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN...............................................................3 2.1.1. TOPOGRAFÍA............................................................................................................................3 2.1.2. LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN SECUNDARIA..........................................................3 2.1.3. ELABORACIÓN DE LOS DISEÑOS.........................................................................................4 2.1.4. VERIFICACIÓN DE DISEÑO....................................................................................................4 2.1.5. INFORME FINAL.......................................................................................................................4 3. CARACTERISTICAS GENERALES DEL PROYECTO.......................................................................4 3.1. INFORMACIÓN ENTIDADES RESPONSABLES..........................................................................4 3.2. LOCALIZACIÓN.............................................................................................................................5 3.3. CARACTERISTICAS DEL PROYECTO........................................................................................6 3.3.1. DESCRIPCIÓN...........................................................................................................................6 3.3.2. ANTECEDENTES.......................................................................................................................6 3.3.3. ESTUDIO DE SUELOS..............................................................................................................7 3.3.4. ESTADO ACTUAL......................................................................................................................7 3.3.5. REDES EXISTENTES................................................................................................................8 ACUEDUCTO..............................................................................................................................................8 ALCANTARILLADO SANITARIO..............................................................................................................9 ALCANTARILLADO PLUVIAL..................................................................................................................10 4. PARÁMETROS DE DISEÑO............................................................................................................10 4.1. NORMATIVIDAD APLICADA......................................................................................................10 4.2. DISEÑO RED DE SUMINISTRO................................................................................................11 4.2.1. DETERMINACIÓN DE LOS CAUDALES DE DISEÑO..........................................................11 4.2.2. DETERMINACIÓN DE LAS PERDIDAS.................................................................................12 4.3. DISEÑO DE REDES DE AGUAS RESIDUALES.........................................................................14 4.3.1. DETERMINACIÓN DEL CAUDAL DE DISEÑO.....................................................................14 5. MEMORIAS DE CÁLCULOS............................................................................................................14 5.1. RED DE DISTRIBUCIÓN............................................................................................................14 5.2. RED DE SAGUES...........................................................................................................................1 AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial INTRODUCCIÓN La Secretaria de Educación de Bogotá, a través del Contrato 1988 DE 1 de junio de 2018, a cargo de AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S , tiene a cargo la ejecución del de las OBRAS DE ADECUACIÓN, MEJORAMIENTO Y MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE LAS PLANTAS FÍSICAS COMO LA ADECUACIÓN Y/O MEJORAMIENTO DE COMEDORES ESCOLARES DE LOS COLEGIOS DISTRITALES, entre ellos el COLEGIO MIGUEL ANTONIO CARO, ubicado en la Transversal 94 # 81A-29 Barrio Quirigua. En el desarrollo del contrato en mención, se requiere realizar los Estudios y Diseños hidrosantitarios para las baterías de baños ubicadas en el segundo piso de la planta principal. Este estudio incluye el conjunto de actividades que comprenden: el reconocimiento en campo, análisis de redes existentes, recopilación de información del sitio, cálculo y diseño de las redes de suministro y desagües. AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial OBJETIVO GENERAL Diseñar la red de suministro y desagües para la batería de baños ubicadas en el segundo piso de la planta principal del Colegio Distrital Miguel Antonio Caro. OBJETIVOS ESPECIFICOS Determinar los caudales de consumo y de descarga para la batería de baños ubicadas en el segundo piso de la planta principal del Colegio Distrital Miguel Antonio Caro Realizar los diseños definitivos del sistema de drenaje sanitario que se requiere para desalojar el agua residual de la batería de baños ubicadas en el segundo piso de la planta principal del Colegio Distrital Miguel Antonio Caro. Realizar los diseños definitivos del sistema de suministro que se requiere para el correcto funcionamiento de la batería de baños ubicadas en el segundo piso de la planta principal del Colegio Distrital Miguel Antonio Caro. Presentar memorias de cálculo correspondiente al diseño planteado, de acuerdo a las normas técnicas vigentes en el país y los materiales asequibles en el mercado. Elaborar los planos de diseño con la información suficiente para su aprobación y ejecución. AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial 1. ALCANCE DEL PROYECTO El Diseño Hidráulico aplica para el contrato 1988 DE 1 de junio de 2018 que tiene por objeto “ LAS OBRAS DE ADECUACIÓN, MEJORAMIENTO Y MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE LAS PLANTAS FÍSICAS COMO LA ADECUACIÓN Y/O MEJORAMIENTO DE COMEDORES ESCOLARES DE LOS COLEGIOS DISTRITALES , CON EL FIN DE ATENDER LOS REQUERIMIENTOS Y NECESIDADES EN TÉRMINOS DE INFRAESTRUCTURA PARA LA PRESTACIÓN DEL SERVICIO EDUCATIVO GRUPO 3 ”. Y específicamente para el Colegio MIGUEL ANTONIO CARO. El diseño hidráulico se realiza con base en la información recopilada en campo, análisis detallado de las condiciones existentes y la normatividad vigente. 2. METODOLOGIA Los procedimientos de diseño utilizados corresponden a los establecidos en la normatividad vigente y comprenden los siguientes apartes: 2.1. RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN En esta etapa se realizó el acopio de toda la información concerniente a los estudios. 2.1.1. TOPOGRAFÍA Los trabajos de topografía comprenden los levantamientos planimétricos y altimétricos del las tres baterías de baños existentes en la planta principal del colegio Miguel Antonio caro así como, la investigación detallada de las redes hidráulicas existentes de interés para el proyecto, para lo cual se necesito realizar un levantamiento con la distribución de los aparatos existentes en las baterías de primer y tercer piso. AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial 2.1.2. LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN SECUNDARIA La información de campo se complementa con la información secundaría recolectada en las entidades distritales, como la normatividad que establece las condiciones y requisitos de diseño. 2.1.3. ELABORACIÓN DE LOS DISEÑOS Tomando como base el diseño arquitectónico y con la información primaria levantada se procede a realizar el diseño definitivo, de acuerdo a las normas y especificaciones de diseño vigentes y los alcances específicos indicados en esta propuesta. 2.1.4. VERIFICACIÓN DE DISEÑO Se revisaron los diseños conforme a las normas nacionales y locales del ámbito hidráulico definidas para este tipo de proyectos. 2.1.5. INFORME FINAL Una vez verificada la información se procede a elaborar los planos definitivos de diseños digitalizados y se entregan para revisión y aprobación final por parte de la entidad contratante. 3. CARACTERISTICAS GENERALES DEL PROYECTO 3.1.INFORMACIÓN ENTIDADES RESPONSABLES Entidad Contratante: SECRETARIA DE EDUCACIÓN DE BOGOTÁ Supervisor: Arq Antonio morales Firma Contratista: AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S Dirección Cll 94 No 16-09 AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial Representante legal Contratista: Ing. Andrés Gutiérrez Firma Interventoría: SOLIUN S.A.S Dirección Cr 71 D No 12c-60 Representante legal Interventoría: Jeison Orlando Delgado Duarte 3.2.LOCALIZACIÓN. UBICACIÓN DEL El Colegio Miguel Antoni Caro se encuentra ubicado en la Transversal 94 # 81A-29 Barrio, PROYECTO Quirigua UPZ 29 - Minuto de Dios de la localidad de Engativá de la ciudad de Bogotá D.C Ilustración 1 . Localización General del Proyecto Fuente: Mapa Bogotá AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial 3.3.CARACTERISTICAS DEL PROYECTO. 3.3.1. DESCRIPCIÓN De acuerdo al alcance contractual se pretende realizar la adecuación de las baterías de baños ubicada en el segundo piso de la planta principal del Colegio Distrital Miguel Antonio Caro, esta adecuación consiste en realizar una redistribución de aparatos para aumentar la capacidad de elementos, incluyendo sanitarios, orinales, lavamanos; cambiar la estética precaria en la que se encuentra para proporcionar un área acorde a las condiciones mínimas de servicio con las que deben contar; incluir sanitario para discapacitados de acuerdo a la normatividad vigente. De acuerdo a las condiciones contractual la Secretaria de Educación de Bogotá, establece que el diseño deberá realizarse considerando las menor afectación a la red actual y considerar utilizar aparatos convencionales para evitar en lo posible utilizar equipos de bombeo. 3.3.2. ANTECEDENTES EI Colegio Distrital Miguel Antonio Caro fue creado por emergencia educativa ante la gran demanda de cupos para el Bachillerato en el año 1990 Durante el primer año se laboro con 12 cursos de grado sexto y la primaria completa. En el año 1991 se amplía la cobertura a la Básica Secundaria. En estos dos años se consolida la plena organización de la Institución dando respuesta a las necesidades de la comunidad. En el año de 1992 se abre el bachillerato en la jornada de la mañana y en el año 1993 se gradúa la PRIMERA PROMOCION DE BACHILLERES JORNADA TARDE AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial En el año 2003, se integran las jornadas de la mañana, tarde y noche dandose apertura a la Básica Primaria con los grados de preescolar, primero, segundo, tercero, cuarto y quinto. En consecuencia a la antigüedad de la construcción no se tiene planos de redes hidrosanitarias con la distribución de la red de suministro y la red de aguas servidas; por tal razón el primer trabajo en campo fue intentar determinar la distribución de dichas redes. Durante el trabajo de campo se pudo determinar que las baterías existentes del segundo y tercer piso se encuentran con una serie de conexiones improvisadas que no cumplen con la normatividad, realizadas al parecer sin ningún estudio previo. Tampoco es clara la fecha y el motivo de estas conexiones. De igual forma se observa la existencia de un tanque de almacenamiento que se encuentra fuera de funcionamiento y un cuarto que al parecer en algún tiempo fue el cuarto del equipo de bombeo. En este cuarto se encuentra una tubería proveniente al parecer del exterior que se reduce a 1" y que atraviesa el corredor principal del primer piso y se dirige a las baterias del primer piso, esta tubería se supone es la alimentación principal de las baterias de baños. El contador de suministro está ubicado a la izquierda de la entrada principal de la Trasversal 94, en 1 1/4". 3.3.3. ESTUDIO DE SUELOS NA 3.3.4. ESTADO ACTUAL El trazado actual de la red que alimenta al baño de interés se supone que se encuentra así: desde el contador alimenta una tubería en 1 1/4" que al parecer suministraba al tanque de almacenamiento enterrado ubicado en la parte Nor-oriental de la entrada del edificio, desde este punto se hizo una conexión posterior en 1" que conecta a una columna de agua ubicada en los baños de hombres del primer piso y alimenta la baterías del primero, segundo, tercero piso y tres tanques elevados con derivaciones en 1", 1 1/4 , AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial 1 1/4" y 1 1/4 respectivamente. De esta forma para el cálculo de perdidas y velocidades en la red se consideran todas las baterías de baños que conectan dicha columna de agua. En las baterías de baños del segundo y tercer piso la tubería que suministraba agua a los lavamanos no se conoce el motivo fue suspendida y remplazada por una conexión improvisada de 1/2" conectada a la parte superior del tubo que se supone alimenta al tanque y que de igual forma alimenta el sistema cuando no hay suministro exterior. Puede suponerse que el motivo fue falta de presión. Las baterías del primer piso fueron reformadas recientemente y cuentan con aparatos sanitarios convencionales. 3.3.5. REDES EXISTENTES ACUEDUCTO Se consultó el sistema geográfico de la empresa de acueducto de Bogotá SIGUE, ver Ilustración 2 , de donde se pudo establecer que sobre la trav 94 se encuentra una red de acueducto de 8" , desde la cual se presume el suministro al Colegio por la ubicación del contador. AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial Ilustración 2 Red de acueducto existente ALCANTARILLADO SANITARIO Para el alcantarillado sanitario, se presenta dos (2) pozos sobre la trasversal 94 provenientes de la calle 82 que drenan en sentido oriente-occidente en tubería de GRES de 12”; y continúan por la calle 81 A en sentido sur -Norte en tubería de GRES de 14”; se presume que la descarga de aguas servidas se realiza por la calle 81A por la posición de las cajas de inspección encontradas. Ver Ilustración 3. AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial Ilustración 3 Red sistema sanitario existente ALCANTARILLADO PLUVIAL Actualmente el sector cuenta con sistema de redes sanitarias y pluviales independientes, para el sistema pluvial se tiene una red existente sobre la calle 81A, pero actualmente el Colegio drena sus aguas sanitarias y lluvias combinadas. Ver Ilustración 4. AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial Ilustración 4 Red sistema pluvial existente 4. PARÁMETROS DE DISEÑO De acuerdo a los alcances de esta consultoría se adoptan los siguientes parámetros de diseño: 4.1.NORMATIVIDAD APLICADA Código Colombiano de Fontanería, Norma Técnica Colombia NTC-1500. Las disposiciones de este código deben ser aplicadas al montaje, instalación, modificación, reparaciones, reubicación, remplazo, ampliación, uso o mantenimiento de sistemas hidráulicos y sanitarios dentro de esta jurisdicción. EMPRESA DE ACUEDUCTO AGUAS Y ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ –EAB, Normas técnicas de diseño y construcción. SIGUE EAB. En donde se definen las AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial directrices para el diseño de sistemas de acueducto, alcantarillado pluvial y sanitario para la ciudad de Bogotá. Reglamento del sector del agua potable y Saneamiento Básico, Resolución 1096 – RAS-2000 Vigente. Tiene por objeto señalar los requisitos técnicos que deben cumplir los diseños, las obras y procedimientos correspondientes al Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico y sus actividades complementarias, señaladas en el artículo 14, numerales 14.19, 14.22, 14.23 y 14.24 de la Ley 142 de 1994, que adelanten las Entidades prestadoras de los servicios públicos municipales de acueducto, alcantarillado y aseo o quien haga sus veces. No se consideran las normas contra incendios y redes de distribución de gas. Lo anterior en razón a que el proyecto contempla espacios abiertos y no requiere el suministro de gas, por lo cual este tipo de estudios no hacen parte del alcance del proyecto. 4.2.DISEÑO RED DE SUMINISTRO 4.2.1. DETERMINACIÓN DE LOS CAUDALES DE DISEÑO Para tener una buena orientación en el pre dimensionamiento que se va a realizares importante identificar los tipos de caudales que se pueden determinar, los cuales son: CAUDAL MÁXIMO POSIBLE Normalmente se expresa en litros por segundo y es el caudal que se espera en un tramo de la red de un edificio con el uso normal de los aparatos sanitarios instalados, teniendo en cuenta que todos se utilizan al mismo tiempo. Se basa en el concepto que todos los aparatos de un mismo ramal funcionen simultáneamente. El caudal máximo posible es la suma de los caudales mínimos requeridos para el funcionamiento adecuado de los aparatos sanitarios de una edificación. El caudal mínimo requerido por aparato aparece en la tabla3, la cual contiene el caudal mínimo en lt/sg de los aparatos sanitarios más comunes. AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial CAUDAL MÁXIMO PROBABLE El caudal máximo probable, Qc, expresado en litros por segundo, es el dato base para el cálculo de la red. Este concepto responde a la pregunta de cuántos grifos de los instalados pueden estar abiertos simultáneamente en un momento determinado. Para su obtención es preciso establecer el caudal de cada uno de los aparatos instalados, sumarlos y, posteriormente, afectar los resultados por un coeficientes de simultaneidad. Para determinar la simultaneidad se determino mediante el método de Hunter modificado para Colombia El método de Hunter, que es uno de los más utilizados, especialmente en América del Sur, obtiene valores de simultaneidad un tanto elevados para el medio latinoamericano, da como resultado para las conducciones diámetros mayores de los convenientes, por lo cual se recomienda reducir los valores obtenidos en un 40 % para alcanzar resultados más acordes con la tecnología actual y con el uso y frecuencia que se hace. Este método se deriva del anterior, y la obtención de las unidades de consumo se realiza de forma idéntica, asignando un número de unidades de consumo (UC), la diferencia radica en la estimación de caudales, pues utiliza caudales promedios para cada aparato. El caudal máximo probable en función de la UC se establecen de acuerdo a la NT-1500 4.2.2. DETERMINACIÓN DE LAS PERDIDAS Para calcular en un tubo las pérdidas por fricción se utiliza la ecuación de , Darcy, Weisbach: f∗L 2 ∗V D 8 fL Q2 hf = = 2g g D5 π 2 Donde: h f =¿ pérdidas por fricción AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial f =¿ coeficiente de fricción del tramo (adimensional) L=¿ longitud del tramo (m) D=¿ diámetro efectivo de la tubería (m) V =¿ velocidad media (m/s) g=¿ aceleración de la gravedad (9,806 m/s2) Para el cálculo de perdidas localizadas se calculo mediante el me todo de Longitud equivalente. En términos básicos, el concepto de longitud equivalente ( Le ) consiste en definir para cada accesorio en el sistema que se va a estudiar una longitud virtual de tubería recta que, al utilizarse con la ecuación de pérdida por fricción, genere la misma pérdida asociada a la pérdida localizada del referido accesorio. De esta forma, tanto las pérdidas por fricción como las pérdidas localizadas para cada diámetro en el sistema se evalúan con la misma ecuación de pérdidas por fricción para obtener la pérdida total ( ht ) del sistema. Por tanto, la longitud equivalente de cualquier elemento puede determinarse igualando las fórmulas para el cálculo, así: h f =h l f∗Le ∗V 2 D K∗V 2 = 2g 2g Despejando: Le = K∗D f AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial 4.3.DISEÑO DE REDES DE AGUAS RESIDUALES 4.3.1. DETERMINACIÓN DEL CAUDAL DE DISEÑO Para el diseño de las instalaciones hidrosanitarias del modulo a construirse se utiliza la norma NTC 1500 para instalaciones interiores, el cual tendrà una unidad sanitaria y esta se conectará directamente al sistema de alcantarillado residual existente. Se tiene en cuenta ademas la norma EAB NS-068 Conexiones domiciliarias de alcantatrillado y la norma EAB NS-128 Lineamientos generales para diseño y construcción de instalaciones hidosanitarias internas. De acuerdo con lo estipulado en los criterios de diseño aplican los parámetros de la norma NTC 1500. 5. MEMORIAS DE CÁLCULOS 5.1.RED DE DISTRIBUCIÓN Para realizar el cálculo de suministro a la batería alcance del diseño fue necesario considerar las baterías existentes del primer y tercer piso ya que estas se alimentan de la misma red. La primera consideración de diseño planteo una distribución desde la red principal proveniente del contador suministrando primer, segundo, tercer piso y tanques de almacenamiento. Los resultado arrojados en esta primera consideración de diseño presento una velocidades muy por encima a las de la norma y unas pérdidas que solo se pueden recuperar con equipo de bombeo , por tal razón fue necesario desecharla. PRIMERA CONSIDERACIÓN DE DISEÑO PRESIONES Suponiendo una presión inicial de 15 m.c.a en el embalse AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial Presión -11.15 -10.00 -11.09 -8.00 1.00 -10.02 2.00 -9.95 m -10.71 -10.72 -11.01 -10.65 -10.37 -10.63 -9.61 -10.34 -9.65 -9.88 -9.58 -9.59 -9.88 -9.85 -9.66 -10.45 -11.08 -9.97 -10.23 -10.27 -9.40 -10.13 -9.29 -10.04 -9.23 -8.90 -8.88 -8.88 -8.87 -8.46 -8.45 -8.90 -13.14 -8.99 -9.89 -8.76 -8.77 -8.74 -8.73 -9.75 -9.33 -8.50 -8.51 -8.54 -10.27 -8.53 -8.31 -10.22 -8.32 -8.38 -8.37 -9.40 -9.37 -9.19 -9.21 -8.75 -8.76 -8.61 -8.62 -9.21 -8.57 -8.52 -8.56 -8.51 -8.23 -8.20 -8.24 -8.18 -9.49 -8.19 -8.14 -8.10 -8.09 -8.17 -9.45 -8.05 -8.14 -8.04 -8.26 -8.28 -9.03 -8.14 -8.16 -8.79 -7.96 -7.98 -8.69 -7.72 -7.74 -7.64 -7.88 -7.89 -7.44 -7.46 -6.90 -7.52 -7.54 -9.38 -9.35 -8.65 -8.66 -8.65 -8.65 -9.45 -9.51 -9.37 -9.31 -10.34 -8.87 -8.87 -8.99 -8.98 -9.79 -9.79 -9.64 -9.67 -10.50 -9.09 -9.10 -9.14 -9.13 -9.90 -9.87 -12.55 -12.54 -9.08 -9.95 -10.53 -9.23 -9.24 -9.49 -9.49 -10.01 -10.12 -7.62 -7.64 -3.38 0.0014.81 -2.85 6.75 AZUL: Menores a -10 m.c.a MAGENTA: Menores a -8 m.c.a VERDES: Menores a 1 m.c.a ROJOS: Mayores a 1 m.c.a En este escenario las condiciones del sistema se muestran más críticas con pérdidas en el sistema de -17.11 en teoría el sistema no debería estar funcionando ni siquiera en las condiciones actuales, por eso la suposición que la independizarían del suministro a los lavamanos actuales en por falta de presión. También se puede suponer que actualmente el acueducto está aportando más de 15 m.c.a. que en un eventual ajuste a esta presión puede afectar considerablemente el sistema AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial VELOCIDADES Día 1, 12:00 AM 0.58 0.73 0.58 1.31 0.73 Velocidad 2.00 0.58 0.58 0.58 1.31 0.73 0.580.73 0.73 3.00 0.73 4.00 5.00 1.30 0.58 0.58 0.581.46 0.73 1.73 0.73 0.58 0.581.80 0.00 1.11 0.58 0.58 0.581.31 1.27 0.73 1.61 1.61 1.44 1.61 0.73 1.61 0.73 1.61 1.11 1.61 1.11 0.58 0.58 0.581.94 1.46 0.58 0.58 0.58 1.35 0.58 1.48 1.35 1.48 1.35 1.94 1.35 1.48 1.48 1.35 1.48 0.58 2.66 1.48 1.35 1.35 2.05 0.37 1.31 0.58 0.58 0.58 0.73 m/s 0.73 1.89 1.46 0.58 0.58 0.581.73 0.58 0.58 0.58 0.581.52 0.58 1.31 0.58 0.58 0.58 0.58 0.58 1.89 0.58 0.58 0.58 1.46 0.58 1.16 0.58 1.80 0.581.73 0.58 0.58 0.58 1.37 1.52 0.58 0.731.71 0.73 1.73 0.73 1.31 0.73 0.73 1.58 0.73 2.24 0.73 1.84 0.73 2.66 1.95 0.73 1.30 0.73 1.39 2.18 1.39 1.39 1.39 1.39 1.39 3.99 4.12 4.26 4.12 6.58 AZUL: Menores a 2 m/sg MAGENTA: Menores a 3 m/sg VERDES: Menores a 4 m/sg AMARILLOS: Menores a 5 m/sg ROJOS: Mayores a 5 m/sg En este escenario las velocidades son mas criticas con incrementos en la velocidad de hasta un 6.1 m/sg siendo completamente perjudicial para el sistema. SEGUNDA CONSIDERACIÓN DE DISEÑO La segunda consideración de diseño es realizar el suministro por gravedad alimentando los taques desde la red actual de suministro e independizando la red de distribución. para lo cual se tuvo los siguientes cálculos y resultados. AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial DETERMINACIÓN DE CAUDALES DE DISEÑO AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial RESULTADOS OBTENIDOS Para determinar las velocidades, presiones y realizar el ajuste de diámetros en la tubería se utilizo el programa EPANET. AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial DEMANDA EN LA RED DE ACUERDO A NT-1500 Y UNIDADES HUNTER Día 1, 12:00 AM Demanda Base 5.00 0.18 0.18 10.00 20.00 00 0.13 0 0.13 40.00 0Sin Valor 0 0.18 00 0.13 0.18 00 0 0.18 00 LPS 0 00 00 0.18 00 0 0 00 0 0 0 0.13 0.13 0 0 0 0.13 0 0 0 0 -1.18 0 0.18 0.13 00 00 0.13 0.18 0.18 0.13 0.13 0 0.13 0.13 0.13 0.13 0 0.18 0.18 0.18 0 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 00 0.18 0.18 00 00 00 0.75 0.75 0 00 0 -.06 0 -0.06 -.06 -.31 -.78 0 -4.68 0.13 0.13 -0.04 0.13 0 -0.04 0.13 0 -0.04 0.13 0 -0.04 0 -0.04 0.18 0 0 0.18 0.18 0 0.13 0.13 0.18 0.18 0 0.18 0.18 0 0.18 0.18 0 0.18 0.18 0.18 0.18 0 0 -0.06 00 -.21 -.57 0 0 -1.87 0 0 Sin Valor AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S 0 00 00 00 -.05 0 0 0 -.05 -.06 0 00 0 0.18 0.18 0 0 0 -.01 0 0 0.13 0.13 -.49 0 00 0.75 0.75 0.75 0 0 0 0 0 0.18 0 0.13 0.13 0.18 0.18 0 0 00 00 0.18 0.18 0 0.13 0.13 -.04 0 0.13 -0.03 0.13 0 -0.03 0.13 0 -0.03 0 -0.03 0 0.75 0.75 0.75 0 0 0 0 0 INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial CAUDALES DE DISEÑO EN LA RED Día 1, 12:00 AM 3.41 0.18 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.26 0.39 6.78 0.18 0.18 0.18 0.18 0.18 0.36 0.18 3.410.54 0.18 6.78 0.18 0.18 0.72 3.41 0.18 0.18 0.90 0.18 1.08 6.78 Caudal 0.13 0.13 0.39 1.00 1.08 0.13 0.13 1.21 6.78 0.13 0.13 1.34 4.00 0.39 1.47 1.47 9.00 9.50 0.18 0.13 0.18 0.18 0.13 LPS 0.31 0.18 0.18 0.31 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.26 0.18 0.18 0.13 0.39 0.13 6.10 0.52 0.49 0.31 0.18 0.18 0.67 0.49 0.18 0.18 0.85 0.67 0.13 0.65 0.18 0.18 1.57 1.39 0.18 0.18 -3.41 1.69 1.57 1.81 1.69 2.41 0.91 0.75 0.75 2.25 0.75 0.75 2.99 0.13 3.25 0.13 0.13 0.13 3.43 0.13 0.13 3.52 0.13 0.13 3.61 3.70 0.18 0.18 0.18 0.18 0.36 0.18 0.54 0.72 0.13 0.13 0.13 0.18 0.18 0.72 0.18 0.18 0.90 0.18 0.18 0.18 1.08 0.36 0.18 0.18 1.26 0.54 0.13 0.26 0.13 0.39 0.13 0.52 3.76 0.18 0.72 1.39 0.18 0.18 1.52 0.90 0.18 1.64 1.08 0.65 0.65 2.25 0.13 0.13 1.76 1.26 1.76 1.26 1.76 1.26 2.20 0.13 0.13 2.34 0.13 0.13 2.44 2.89 2.89 2.74 3.41 3.41 AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S 0.13 0.13 0.13 3.34 3.32 3.32 3.70 0.13 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 1.50 0.18 0.85 1.03 0.18 0.18 1.21 1.03 0.18 1.39 1.21 0.13 0.78 0.13 0.13 0.13 0.13 2.54 0.13 0.13 2.64 2.74 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 1.50 INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial DIAMETROS DE DISEÑO Día 1, 12:00 AM 48.3 18.18 66.07 18.1818.18 18.18 18.1818.18 18.18 18.18 48.318.18 18.18 66.07 18.1818.18 236.63 18.1818.18 23.63 18.18 30.20 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 48.3 23.63 66.07 Diámetro 30.20 18.18 18.18 23.63 18.18 18.18 30.20 18.18 18.18 30.20 66.07 20.00 40.00 23.63 38.14 38.14 60.00 60.00 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 mm 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 66.07 23.63 18.18 23.63 18.18 23.63 18.18 18.18 18.18 23.63 18.18 18.18 23.63 23.63 23.63 18.18 23.63 30.20 18.18 18.18 30.20 18.18 30.20 30.20 18.18 18.18 30.20 18.18 18.18 38.14 48.3 38.14 38.14 38.14 38.14 48.3 30.20 18.18 48.3 48.3 18.18 48.3 48.3 18.18 48.3 48.3 48.3 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 23.63 23.63 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 23.63 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 30.20 23.63 18.18 18.18 30.20 30.20 23.63 18.18 18.18 18.18 18.18 18.18 23.63 48.3 18.18 30.20 18.18 18.18 30.20 18.18 38.14 38.14 23.63 23.63 23.63 38.14 38.14 23.63 48.3 48.3 18.18 48.3 48.3 18.18 48.3 48.3 48.3 48.3 48.3 23.63 23.63 23.63 30.20 23.63 38.14 23.63 38.14 38.14 18.18 18.18 38.14 38.14 38.14 38.14 38.14 38.14 18.18 38.14 38.14 38.14 38.14 48.3 30.20 AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S 18.18 18.18 38.14 18.18 18.18 38.14 18.18 18.18 38.14 18.18 18.18 38.14 23.63 23.63 23.63 23.63 23.63 23.63 23.63 38.14 INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial PRESION DE DISEÑO Día 1, 12:00 AM Presión 2.00 0.15 0.19 5.00 10.00 1.34 1.33 1.16 2.27 2.26 1.23 15.00 1.38 0.00 0.77 0.32 1.30 1.29 1.13 0.69 1.48 1.47 0.69 2.29 2.28 m 2.40 1.85 1.84 2.37 2.36 0.88 1.85 1.84 2.01 2.04 2.03 2.08 -0.02 1.94 1.14 0.34 1.26 2.27 2.26 1.40 2.39 2.38 2.54 2.53 2.64 2.70 2.67 2.70 2.75 3.85 3.84 3.88 3.88 3.43 2.99 3.29 3.45 3.53 3.69 3.76 3.87 4.02 4.55 3.80 3.70 4.81 3.87 3.86 3.97 3.93 5.00 4.09 4.03 5.15 5.15 4.13 4.14 4.19 4.19 4.38 4.37 3.39 4.68 3.55 3.60 4.79 4.74 4.95 4.85 5.02 5.01 5.11 5.08 3.99 4.06 5.28 5.29 4.99 4.98 5.03 5.02 5.25 5.25 4.26 5.32 5.32 5.40 5.29 5.38 5.32 5.51 5.43 6.43 5.48 6.46 5.57 6.57 5.59 5.67 AZUL: Menores a 2 m.c.a 5.90 6.63 6.43 6.29 6.70 6.72 5.93 6.34 6.80 6.03 6.41 6.15 6.44 7.03 6.20 6.50 6.25 6.52 7.23 VERDES: Menores a 10 m.c.a 6.95 7.41 7.12 6.40 7.89 7.88 8.03 8.02 8.22 11.75 0.00 AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S 7.65 7.64 7.77 7.75 6.89 8.10 11.22 8.33 7.54 7.53 6.63 6.76 6.98 7.09 7.21 6.51 7.45 7.70 7.06 7.17 7.18 7.55 7.34 7.64 NO SE PRESENTAN PERDIDAS MENORES A 0 EN EL SISTEMA 5.83 5.87 7.30 7.59 7.51 7.73 7.59 7.78 5.73 7.44 7.00 7.08 7.48 7.39 7.67 ROJOS: Mayores a 15 m.c.a 6.70 6.30 5.86 6.95 MAGENTA: Menores a 5 m.c.a 4.86 5.18 5.18 4.20 5.49 5.83 4.64 4.80 4.87 5.11 5.11 4.13 5.33 5.34 5.35 5.35 4.72 4.83 3.73 3.77 5.23 5.17 5.58 3.25 3.64 3.60 4.65 4.89 4.08 4.43 4.13 4.44 3.54 4.58 INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial VELOCIDAD DE DISEÑO Día 1, 12:00 AM 1.86 0.69 1.98 0.69 0.69 0.69 0.69 0.69 1.39 0.69 1.862.08 0.69 1.98 0.69 0.69 0.02 0.69 0.69 2.05 0.69 1.51 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 1.00 1.86 0.89 1.98 Velocidad 0.50 0.50 0.89 1.98 0.10 1.51 0.50 0.50 1.69 0.50 0.50 1.87 0.70 0.89 1.29 1.29 2.00 2.00 0.69 0.50 0.69 0.69 0.50 m/s 1.19 0.69 0.69 1.19 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 1.00 0.69 0.69 0.50 1.50 0.50 1.78 1.19 0.69 0.69 1.53 1.12 0.69 0.69 1.94 1.53 0.50 1.48 0.69 0.69 1.37 1.94 0.69 0.69 1.86 1.48 1.37 1.58 1.48 1.32 1.27 1.81 2.02 1.71 0.66 1.97 1.71 0.41 1.63 0.50 0.07 1.87 0.50 0.07 1.92 0.50 0.07 1.97 2.02 0.69 0.69 0.69 0.69 1.39 0.69 1.23 1.64 0.50 0.50 0.50 0.69 0.69 1.64 0.69 0.69 1.26 0.69 0.69 0.69 1.51 0.82 0.69 0.69 1.76 1.23 0.50 1.00 0.50 1.50 0.50 1.19 2.05 0.69 1.01 1.94 0.69 0.69 1.33 1.26 0.69 1.44 0.95 1.48 LAS VELOCIDADES MAYORES A 2" NO SON REPRESENTATIVAS TENIENDO 1.48 1.97 0.50 0.50 1.54 1.10 1.54 1.10 1.54 1.10 8.48 EN CUENTA QUE NO SUPERAN LOS 2.5 m/sg Y NO AFECTAN EL SISTEMA 0.50 0.50 2.05 0.50 0.50 2.14 2.53 2.53 2.40 1.86 4.76 AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S 0.50 0.50 1.77 0.07 MAGENTA: Menores a 0.70 m/sg VERDES: Menores a 2 m/sg 0.50 0.50 0.07 1.82 1.81 AZUL: Menores a 0.10 m/sg 0.50 1.71 1.71 1.71 1.05 1.71 0.66 1.71 1.31 0.69 1.94 1.44 0.69 0.69 1.69 1.44 0.69 1.94 1.69 0.50 1.78 0.50 ROJOS: Mayores a 2 m/sg 1.89 1.19 0.50 0.50 2.22 0.50 0.50 2.31 2.40 1.71 1.71 1.71 1.71 1.71 1.71 1.71 1.31 INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial Se realiza el análisis de la red de suministro a los tanque para verificar la capacidad de almacenamiento con relación al caudal de consumo presentado en toda la red 6.78 lt/s y determinar el diámetro más eficiente. Para el análisis de la red principal de suministro se tuvo en cuenta las siguientes consideraciones Se realizo el análisis de la red desde el contador principal. Se supuso una altura piezometrica de 13 m.c.a considerando que pueden existir otras conexiones que afectan la presión y el caudal final necesarios. Se evalua el caudal necesario para el tiempo pico, que se toma como el descanso promedio de 15 minutos que tienen los alumnos. Para evitar pérdidas adicionales en el suministro de los tanques, se proyecta el llenado con el método de vasos comunicantes, donde se tiene un tanque principal que es alimentado con la presión de la red principal de suministro y cuatro tanques adicionales que se alimentan con el agua que recibe el primero. De esta manera la modelación se realiza con el tanque principal. Para la modelación se realizan una serie de tanteos modificando diámetros, y caudales de diseño para determinar que caudal en teoría puede proporcionar la red. De acuerdo a estos tanteos el máximo caudal posible que puede suministrar la red existente es de 1.25 lt/s. Los resultado obtenidos en la modelación son los siguientes. AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial DIAMETROS DE DISEÑO 1.25 1.25 1.25 1.25 Caudal 10.00 20.00 1.25 50.00 100.00 LPS 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S 1.25 INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial DIAMETROS DE DISEÑO 38.14 38.14 38.14 38.14 Diámetro 38.14 54.58 38.14 300.00 400.00 mm 38.14 38.14 38.14 54.58 54.58 AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S 38.14 INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial PRESION DE DISEÑO Presión 1.00 5.00 10.00 0.44 0.47 10.00 m 2.01 2.03 2.10 2.49 2.39 11.80 0.00 12.00 13.51 13.55 AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial VELOCIDAD DE DISEÑO 1.09 1.09 1.09 1.09 Velocidad 0.50 1.00 1.09 1.50 1.50 m/s 1.09 1.09 1.09 0.53 0.53 AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S 1.09 INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial Como podemos observar con los diametros propuestos en la red de suministro el caudal que se tiene en el tanque principal es de 1.25 lt/s. Analizando un tiempo pico de 15 minutos tendríamos: Caudal requerido en las baterías durante 15 minutos Q= 6.75lt/s X 60s X 15min Q= 6075 lt en 15 minutos Caudal suministrado por la red durante 15 minutos Q= 1.25lt/s X 60s X 15min Q= 1125 lt en 15 minutos Almacenamiento teórico al inicio del tiempo pico 5000 lt Q requerido Vs Q disponible en un tiempo de 15 minutos 6075 lt < 6125 lt Es decir para un tiempo pico de 15 minutos de consumo el almacenamiento y suministro de la red pueden abastecer el caudal requerido para las baterías de baños, en caso tal que este tiempo se prolongue se tendría reducción significativa en el consumo. El tiempo de llenado promedio de los tanques con el suministro que aporta la red es de 67 minutos. Este tiempo pico se puede aumentar instalando tanques de mayor capacidad de almacenamiento, sin embargo, se requiere un estudio estructural detallado que garantice la estabilidad de la estructura. Se recomienda que a futuro se pueda optimizar un suministro constante para lo cual se debe habilitar el tanque de almacenamiento existente y proveer un sistema de bombeo que garantice mas disponibilidad de agua almacenada en horas pico. Para habilitar el tanque se puede ubicar dentro del área del tanque existente un tanque plástico, reduciendo costos de reforzamiento, rehabilitación, etc de las paredes . AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial 5.2.RED DESAGÜES AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 1. En la construcción las obras se deben tener en cuenta las normas, especificaciones y detalles constructivos de la EAB y la NT-1500. 2. Para la instalación de los aparatos se debe tener en cuenta las características de cada elemento así como las especificaciones del proveedor. 3. El análisis realizado en campo durante el proceso de diseño no garantiza que las redes existentes efectivamente estén de acuerdo a los supuestos realizados, sin embargo se considera se acercan mucho a la realidad. 4. La falta de información en cuanto a planos de las redes hidrosanitarias fue un impedimento muy significativo para lograr un diseño funcional. 5. Se recomienda plantear a futuro la construcción de colectores sanitarios que cumplan con la normatividad vigente, ya que actualmente estos no están cumpliendo en cuanto a dimensiones y profundidades . 6. Se recomienda a futuro realizar la independición de lar redes de aguas lluvias y aguas residuales , teniendo en cuenta que la norma así lo establece y las condiciones de disponibilidad de la Empresa de Acueducto y Aguas de Bogotá AAB. 7. La red está diseñada para un tiempo pico de consumo de 15 minutos, que equivale al tiempo de descanso de los estudiantes. 8. Se recomienda que a futuro se pueda optimizar un suministro constante para lo cual se debe habilitar el tanque de almacenamiento existente y proveer un sistema de bombeo que garantice mas disponibilidad de agua almacenada en horas pico. Para habilitar el tanque se puede ubicar dentro del área del tanque existente un tanque plástico, reduciendo costos de reforzamiento, rehabilitación, etc de las paredes . AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial ANEXO 1 PLANO RED DE SUMINISTRO PROYECTADA AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial ANEXO 2 PLANO RED DESAGÜES PROYECTADA AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S INFORME DISEÑO Diseño de subdrenaje y Acometida pluvial ANEXO 3 ESPECIFICACIONES DE MATERIALES AG ARQUITECTOS CONSTRUCTORES S.A.S
