memoria-tecnica-hidrosanitario compress

MEMORIA TÉCNICA
DISEÑO HIDROSANITARIO PARA EL EDIFICIO DEL
SR. FREDY ORTEGA SAQUISILI
CONTENIDO
1.
2.
3.
ANTECEDENTES ................................................................................................................... 1
1.1.
Clave catastral del predio: ............................................................................................... 1
1.2.
Nombre del propietario: .................................................................................................. 1
1.3.
Ubicación del proyecto: ................................................................................................... 1
1.4.
Objetivo del proyecto: ..................................................................................................... 1
DESRIPCIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA EXISTENTE EN LA ZONA........................ 1
2.1.
Descripción general de la edificación: ............................................................................. 1
2.2.
Sistema de agua potable: ................................................................................................. 1
2.3.
Sistema de alcantarillado: ............................................................................................... 1
DESCRIPCION DEL PROYECTO HIDROSANITARIO ..................................................... 1
3.1.
Abastecimiento y distribución de agua potable ............................................................... 2
3.2.
Memoria de cálculo de sistema de agua potable ............................................................. 3
3.3.
Red de abastecimiento de agua caliente .......................................................................... 5
3.4.
Especificaciones técnicas para instalación de agua potable ............................................ 6
4. DESCRIPCION DEL PROYECTO HIDRAULICO: EVACUACION DE AGUAS
SERVIDAS Y LLUVIAS ............................................................................................................. 6
5.
4.1.
Sistema de recolección y evacuación de aguas servidas y lluvias .................................... 6
4.2.
Memoria de cálculo de red sanitaria ............................................................................... 7
4.3.
ESPECIFICACIONES TECNICAS PARA AGUAS SERVIDAS Y LLUVIAS ............ 8
ANEXOS .................................................................................................................................. 9
EDIFICIO_3 PISOS
ESTUDIO HIDROSANITARIO
1. ANTECEDENTES
1.1. Clave catastral del predio: La clave catastral del predio es: 1407030017000.
1.2. Nombre del propietario: El propietario del predio es la Sr. Fredy Beatriz Ortega Saquisili.
1.3. Ubicación del proyecto: La edificación se encuentra ubicada en las calles Patococha y
Patoquinuas, en el sector Quinta Chica Baja.
1.4. Objetivo del proyecto: La edificación está conformada por un edificio de tres pisos que está
constituida por una planta baja destinada para un departamento y en el costado un espacio
para local comercial, una primera planta alta para un departamento y una segunda planta alta
destinada igualmente para un departamento. Estas características del inmueble hacen que el
propietario considere la posibilidad de que el consumo de agua potable se planille por
separado; de acuerdo al uso que se le dé a la misma, mediante cuatro medidores de consumo
de agua potable; uno con categoría de comercial y tres con categoría de residencial, a más del
medidor general, los cuales reemplazaran al medidor existente.
Uno de los requisitos de ETAPA para este propósito es que se apruebe el estudio
hidrosanitario del inmueble, que en este caso comprende el diseño de las redes internas de
agua potable, de la acometida y de los medidores; así como también el sistema de evacuación
de aguas servidas y lluvias.
2. DESRIPCIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA EXISTENTE EN LA ZONA
2.1. Descripción general de la edificación: Esta edificación es de tres pisos para tres
departamentos y un local comercial. Cada departamento cuenta con servicio de inodoro,
ducha, fregadero, lavabo y lavador de ropa. Se tiene en total los siguientes artefactos: 5
inodoros, 5 lavamanos, 4 lavadores de ropa, 4 duchas y 4 fregaderos.
2.2. Sistema de agua potable: En la calle Patococha; frontal a la edificación, se dispone de una
matriz de agua potable que está constituida por tubería PVC de 50 mm de diámetro con una
presión disponible de 36 m.c.a., de la cual se tomará la acometida domiciliaria.
Como datos adicionales debemos indicar que el No. de medidor existente es el 031B009434
y la capa de rodadura en dicha calle está conformada con pavimento asfaltico en buenas
condiciones.
2.3. Sistema de alcantarillado: En la calle Patococha (frontal a la ubicación) se dispone de un
sistema combinado de alcantarillado, constituida por una tubería HS de 300 mm de diámetro.
A esta tubería se descarga en la actualidad tanto las aguas lluvias como las aguas servidas del
edificio.
El diseño sanitario se hizo con el número máximo de descargas, se adjunta cuadros y base
teórico de software usado CYPECAD 2019.
3. DESCRIPCION DEL PROYECTO HIDROSANITARIO
Las instalaciones hidrosanitarias serán proyectadas y construidas de manera que:
1
EDIFICIO_3 PISOS



ESTUDIO HIDROSANITARIO
Garanticen el abastecimiento de agua en forma continua, en cantidad suficiente, con presiones
y velocidades adecuadas para un perfecto funcionamiento de las piezas sanitarias y del
sistema de tuberías.
Preservar la calidad del agua del sistema de abastecimiento.
El proyecto en general constará de memoria técnica - descriptiva, cálculos, normas y
especificaciones de los equipos a ser utilizados, planos de cada una de las plantas de ser
necesarios, esquemas isométricos hidráulicos, así como todos los detalles que fueran
necesarios para la ejecución de todos los elementos proyectados.
El presente estudio, se lo realiza en base a los datos proporcionados por el propietario de la
vivienda.
3.1. Abastecimiento y distribución de agua potable
El suministro de agua potable a los diferentes departamentos de la edificación se realiza a
través de la red municipal existente en la calle Patococha; directamente con la presión de la
misma, mediante una acometida y cuatro ramificaciones para distribución del servicio, cada
una con su respectivo medidor para la emisión de las planillas de consumo conjuntamente
con un medidor general a colocarse antes de los mismos, para el control respectivo.
Cada ramal de distribución consta de: un distribuidor horizontal, una columna ascendente en
el caso de plantas altas y derivaciones a los servicios.
3.1.1.
Acometida desde la red pública: La acometida se diseñó considerando tres aspectos:
velocidad de flujo en la tubería, pérdidas de carga en la tubería y pérdida de carga total
en la red y caudal de ingreso a la red de agua potable (suma de todos los ramales).
Para calcular el diámetro de la tubería de acometida, es necesario conocer el gasto
(caudal) total que requieren los cuatro ramales de acuerdo a los grifos y aparatos sanitarios
servidos. El cálculo se realiza de manera similar al descrito a continuación para la red
interna de distribución de agua potable en la memoria técnica.
Los calculos realizados en el software CYPECAD indican que para la acometida
domiciliaria se requiere una tuberia de  1”.
3.1.2.
Red interna de distribución de agua potable: La red interna de distribución de agua
potable está constituida por cuatro ramales, el cálculo de los diámetros y velocidades se
realizó utilizando el software CYPECAD 2019, con licencia original, para no infringir la
ley de Propiedad Intelectual del País.
El método utilizado con este software se basa en calcular el caudal máximo probable
descrito en la Norma Ecuatoriana de la Construccion, Capítulo 16 Norma Hidrosanitaria;
donde describe las siguientes fórmulas:
𝑄𝑀𝑃 = 𝑘𝑠 ∗ Σ𝑞𝑖
𝑘𝑠 =
1
√𝑛 − 1
+ 𝐹 ∗ (0.04 + 0.04 ∗ log(log(𝑛)))
Donde:
n: número total de aparatos servidos
ks: coeficiente de simultaneidad, entre 0.2 y 1.0
qi: caudal mínimo de los aparatos suministrados Tabla 1
2
EDIFICIO_3 PISOS
ESTUDIO HIDROSANITARIO
F = 2, para edificios habitacionales
De esta manera y mediante el software se calcula caudales y diametros. Se adjunta
cuadros de resumen en Anexos.
3.1.3.
Medidores (contadores): Para elegir el medidor hay que atender al campo de medida y a
la pérdida de carga. Una vez calculado el gasto (caudal total) en el ramal en el que se
colocará el mismo, se elige un medidor de tipo y diámetro tal que el valor de aquel gasto
quede contenido en el campo de medida. Se ve luego la pérdida de carga que produce y
se comprueba si está dentro de lo prescrito y conveniente.
La pérdida de carga “real” se calcula con la siguiente fórmula:
𝑄𝑑 2
J = 10 ∗ ( )
𝑄𝑛
Donde:
J: Pérdida de carga en m.c.a.
Qd es el caudal de diseño
Qn especificado en cuadro a continuación.
DN
(mm)
15
20
25
32
Diámetro
(pulgadas)
½”
¾”
1”
1 ½”
Qn
(m3/h)
2.5
4
6.3
10
Es necesario que se compruebe la siguiente condición:
0.35 ≤ Qd/Qn ≤ 0.80
TABLA 1. Cálculo de pérdida de carga de medidores.
DN (mm)
Departamento 1
Departamentos 2 y 3
Local comercial
Acom. Dom.
Caudal
0.45
0.51
0.28
0.81
Diámetro
(pulgadas)
½”
½”
½”
¾”
Perdidas
(m.c.a)
4.19
5.39
1.62
5.31
Velocidad
(m/s)
1.59
1.76
2.23
1.6
Requerimiento
0.35≤Qd/Qn≤0.80
0.64
0.73
0.40
0.72
Se concluye que para la elaboración de las “planillas de consumo”, se necesita cuatro
medidores de  ½” y para el control de lecturas se requiere de un medidor general de 
¾”.
3.2. Memoria de cálculo de sistema de agua potable
Para el diseño de la distribución de agua en el edificio se siguió con los siguientes parámetros:
o
o
o
o
o
o
o
Caudal acumulado con simultaneidad
Presión de suministro en acometida: 36.0 m.c.a.
Velocidad mínima: 0.6 m/s
Velocidad máxima: 2.5 m/s
Coeficiente de pérdida de carga: 1.2
Presión mínima en puntos de consumo: 5.0 m.c.a.
Presión máxima en puntos de consumo: 50.0 m.c.a.
3
EDIFICIO_3 PISOS
o
o
o
o
ESTUDIO HIDROSANITARIO
Viscosidad de agua fría: 1.01 x10-6 m²/s
Viscosidad de agua caliente: 0.478 x10-6 m²/s
Factor de fricción: Colebrook-White
Pérdida de temperatura admisible en red de agua caliente: 5 °C
Los caudales de proyecto, en los puntos de utilización a ser considerados en el diseño de los
subramales, están indicados en la tabla a continuación:
TABLA 2. Caudal instantáneo mínimo para cada tipo de aparato.
Caudal instantáneo
mínimo de agua fría
(dm3/s)
0.05
Caudal instantáneo
mínimo de ACS
(dm3/s)
0.03
Lavabo
0.10
0.065
Ducha
0.20
0.10
Bidé
0.10
0.065
Inodoro con cisterna
0.10
-
Inodoro con fluxor
1.25
-
Urinario con cisterna
0.04
-
Fregadero
0.20
0.10
Lavavajillas doméstico
0.15
0.10
Lavadero
0.20
0.10
Grifo aislado
0.15
0.10
Tipo de aparato
Lavamanos
Todas las tuberías de la instalación interna, serán dimensionadas para funcionar como conductos
a presión. Con la finalidad de tener en cuenta los aspectos económicos, toda instalación interna
debe ser dimensionada tramo por tramo.
En virtud de ser conductos a presión, es necesario que queden perfectamente definidos los cuatro
parámetros hidráulicos de escurrimiento como son: caudal, velocidad, pérdida de carga y presión.
Debemos tener en cuenta que la velocidad debe bordear los 2 m/s (< 3.0 m/s) para evitar ruidos y
golpes de ariete dañinos para la tubería.
Con estos datos pasamos a determinar las pérdidas de carga en las tuberías para lo que se utilizó
la fórmula desarrollada por Fair-Whipple-Hsiao, que viene representada por las siguientes
expresiones:

Para tubería de cobre o de PVC:
J = 0,00086
𝑄1.75
𝐷4.75
En donde:
J = Perdida de carga (m/m)
Q = Caudal (m3/s)
D = Diámetro de la tubería (m)
Las pérdidas de carga locales (por accesorios) se obtienen con la siguiente expresión:
λ=K
4
𝑣2
2𝑔
EDIFICIO_3 PISOS
ESTUDIO HIDROSANITARIO
En donde:
K: coeficiente de tipo de accesorio
v: velocidad corregida o real
g: gravedad
λ: perdida de carga local
Los cálculos indican que la tubería que constituye los ramales está conformada por tubería de
diámetro ¾”.
Se debe indicar que para realizar los cálculos y en base a experiencias realizadas, las conexiones
desde las derivaciones hacia los puntos de utilización (grifos) se harán con sub-ramales de  ½”.
En anexos, se adjuntan los cuadros de cálculo en la red.
3.3. Red de abastecimiento de agua caliente
Las instalaciones de agua caliente deberán proyectarse y construirse de manera que:
o
o
3.3.1
Garantice el abastecimiento de agua en cantidad suficiente, sin ruido, con la temperatura
adecuada a una presión óptima para el perfecto funcionamiento de aparatos sanitarios y
piezas de utilización.
Preservar rigurosamente la calidad del agua.
Instalación de abastecimiento de agua caliente: Los sistemas empleados para disponer
de agua caliente son muy diversos y varían desde los calentadores independientes hasta
las instalaciones de abastecimiento central de un grupo de edificios o manzanas.
De la tubería general que lleva agua fría hay que hacer una derivación hacia los aparatos
de caldeo y desde aquí en distribución independiente, conducirla a los aparatos (baños,
lavabos, duchas, fregaderos, etc).
3.3.2
Calentadores: En nuestro caso se trata de instalaciones con producción local de agua
caliente para cada departamento, mediante “Calentadores de gas” sin tanque de
almacenamiento (instantáneo), que están constituidos por un tubo de cobre de pequeña
sección, arrollado en forma de serpentín por el que circula el agua, que se calienta
mediante los mecheros de gas situados en la parte inferior, automáticamente, al abrir el
grifo de servicio de agua caliente.
El rendimiento de los calentadores de gas es de un 85 a un 90 %, y en cuanto al consumo
de gas, tenemos que la combustión de un metro cúbico de este desarrolla unas 4.500
calorías, es decir que las calorías efectivas son unas 4.000 por metro cúbico. Esto nos
indica que si para preparar un baño necesitamos 180 lt a 40% a una temperatura inicial
de 10%; las calorías gastadas serán: 180 x 30 = 5.400 calorías, y por tanto la cantidad de
gas gastada: 5.400/4.000 = 1.35 m3.
3.3.3
Red de distribución de agua caliente: El método empleado para distribuir el agua caliente
a los servicios consiste en una distribución simple o sin circulación, mediante una tubería
que sale de la parte superior del calentador y de la cual; mediante una derivación, se
distribuye el agua a los diversos grifos.
El material más recomendable para las tuberías es el hierro galvanizado, el cobre es un
excelente material, pero de elevado coste, se puede usar también hierro fundido, hierro
forjado, acero o plástico.
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EDIFICIO_3 PISOS
3.3.4
ESTUDIO HIDROSANITARIO
Cálculos en las instalaciones de agua caliente: Para calcular los diámetros de las
tuberías de distribución que llevan el agua caliente a los distintos aparatos, se sigue un
procedimiento igual al explicado para calcular los diámetros en las distribuciones de agua
fría. Se adjunta cuadros de cálculos posteriormente.
3.4. Especificaciones técnicas para instalación de agua potable
3.4.1
Red de distribución de agua potable:





3.4.2
Medidores:

3.4.3
Las tuberías para agua fría serán de PVC, unidas mediante rosca, fabricadas según
normas ASTM-D-1785-SCHEDULE 80.
Los accesorios como tees, codos, uniones, etc. serán de PVC roscados y provistos de
un anillo metálico en sus extremos.
Los ensambles entre las tuberías y los accesorios se efectuarán utilizando cinta teflón.
Las tuberías de agua tendrán una separación mínima de 20 cm. con respecto a las
tuberías de desagües.
Los tramos que salen de la red de distribución a los aparatos sanitarios serán de 1/2",
además antes de cada aparato sanitario se instalará una llave de paso.
El tipo de medidores a colocar será el exigido por la empresa E.T.A.P.A. (La empresa
proporciona los mismos), de acuerdo a los diámetros obtenidos en los diseños.
Agua caliente:






El material empleado para la conducción del agua caliente será tubería 100%
polipropileno con doble protección UV reforzado, el cual por su baja conductividad
térmica y mínima dilatación es ideal para conducir fluidos a altas temperaturas (hasta
95 °C).
Se instalarán válvulas de alivio a las salidas de los calentadores.
Usar la terraja de polipropileno para roscar los tubos.
En la rosca macho del tubo, aplicar una capa uniforme de sellador para rosca, ajustar
con presión manual del tubo con el accesorio y esperar a que fragüe completamente.
Los calentadores de gas se colocarán en áreas ventiladas.
La regulación de la temperatura del agua caliente a la salida se controlará mediante
los mezcladores, de acuerdo a las necesidades.
4. DESCRIPCION DEL PROYECTO HIDRAULICO: EVACUACION DE
AGUAS SERVIDAS Y LLUVIAS
4.1. Sistema de recolección y evacuación de aguas servidas y lluvias
El sistema de drenaje o red de evacuación de aguas servidas del edificio está conformado por
ramales de descarga o subcolectores que enlazan los aparatos sanitarios con las bajantes o
columnas (tuberías de evacuación verticales) de desperdicios o aguas servidas, las cuales se
conectan a un colector mediante pozos de revisión en la base del edificio en el área de circulación.
Este colector consta de tubería HS de 150 mm de diámetro con cajas de revisión y descarga al
pozo de inspección (domiciliaria de alcantarillado) construido en la vereda y llegar de esta manera
al alcantarillado exterior general de la calle Patococha.
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EDIFICIO_3 PISOS
ESTUDIO HIDROSANITARIO
Para eliminar la lluvia de los techos, patios, corredores y pisos expuestos a la intemperie, se utiliza
canales y bajantes exteriores de aguas lluvias conectadas a un colector paralelo al colector de
aguas servidas mediante pozos de revisión de aguas lluvias. Este colector ubicado en el área de
circulación del edificio consta de tubería HS de 150 mm de diámetro, con dos cajas de revisión y
descarga al pozo de inspección (domiciliaría de alcantarillado) construido en la vereda de la calle
Patococha. Resumiendo, la recolección de aguas servidas se ha construido independientemente
de las aguas pluviales, luego se unen las dos para formar una descarga combinada, por cuanto en
el colector donde se descargará es del tipo combinado.
4.2. Memoria de cálculo de red sanitaria
En el cálculo de estas tuberías no se pueden emplear las fórmulas matemáticas de Hidráulica para
determinar los diámetros, pues existen una serie de factores de incertidumbre muy difíciles de
aquilatar. Por esta razón los diámetros se fijan con arreglo a los resultados de las numerosas y
cuidadas experiencias realizadas.
4.2.1.
Aguas servidas: El sistema de recolección y evacuación de aguas servidas se diseñó de
manera tal que permita la rápida descarga de los caudales, facilite las labores de
mantenimiento de la red, evite la salida de los gases que se producen dentro de un sistema
de alcantarillado hacia los aposentos del edificio, las velocidades del flujo permiten la
autolimpieza de las tuberías e impiden la contaminación de las aguas servidas al sistema
de agua potable.
La red estará constituida por los siguientes elementos:



Ramales de descarga desde los aparatos o grupos de aparatos sanitarios;
Subcolectores que recolecten y transporten los caudales desde los ramales de
descarga hacia los colectores prediales; y
Colectores prediales que descarguen las aguas servidas hacia la red pública.
Para el diseño se asumen especificaciones de la Norma Brasileña NB-19, la cual establece
para cada aparato sanitario un caudal estimado en "unidades de descarga (Un)”. Los
valores de las descargas de los distintos aparatos se miden de este modo en unidades de
descarga (estos valores corresponden a aparatos que son usados por un número limitado
de personas que ocupan un edificio).
TABLA N° 2. Unidades y diámetros de descarga para aparatos sanitarios
CLASE DE
APARATO
Lavabo o fregadero
Inodoro
Lavaplatos
Urinario
Ducha
Lavadero de ropa
UNIDADES DE
DESCARGA
1
6
4
2
3
3
DIAMETRO MINIMO RAMAL
DE DESCARGA (mm)
50 o (2”)
110 o (4”)
50 o (2”)
50 o (2”)
50 o (2”)
50 o (2”)
De igual manera que la red interna de distribución de agua, el cálculo de los diámetros y
velocidades para la red sanitaria se realizó utilizando el software CYPECAD 2019, con
licencia original, para no infringir la ley de Propiedad Intelectual del País. Se adjuntan
cuadros de resumen posteriormente.
4.2.2.
Aguas lluvias o pluviales: Las aguas lluvias serán recogidas en las cubiertas por medio
de canalones que conducirán el agua de lluvia a los bajantes o columnas de aguas lluvias
que se detallan en los respectivos planos y luego serán evacuadas por tuberías de P.V.C.
sanitario o HS hasta la red pública.
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EDIFICIO_3 PISOS
ESTUDIO HIDROSANITARIO
El dimensionamiento de las tuberías de evacuación de aguas pluviales se hizo en base a
la estimación de las intensidades de lluvia, asumiéndose como lluvia crítica aquella de
corta duración, para el presente caso de 5 minutos y un período de retorno de 5 años. Con
este criterio se pretende facilitar la rápida evacuación de las aguas, evitando inundaciones
y desbordes en las cubiertas así como las infiltraciones que ellas originarían.
Los caudales de aguas pluviales se han estimado con la siguiente expresión:
Q =C∗I∗A
En donde:
Q = caudal de aguas lluvias.
C = coeficiente de escorrentía igual a 1
I = intensidad de lluvia (mm/hora).
A = área (ha)
I=
𝐴
(𝑡 + 𝐶 ) ∗ 𝐵
Los parámetros que intervienen en la ecuación de la intensidad de lluvia son:
PERIODO DE
RETORNO
3
5
10
A
B
C
537.9
525.7
551.7
0.704
0.671
0.651
4.720
3.560
2.980
Con estas consideraciones se tiene que para un período de retorno de 5 años se tiene una
se tiene una intensidad de lluvia de 90 mm/hora.
4.2.3.
Cálculo de columnas o bajantes de aguas lluvias y de evacuación de las mismas: Se
recolectarán las aguas de las cubiertas mediante 3 columnas o bajantes de aguas lluvias
de PVC, las cuales se unen a los pozos de revisión.
De acuerdo a los datos calculados y para nuestro medio se ha elegido tuberías de diámetro
110 mm en PVC. La descarga irá al alcantarillado combinado público de la calle
Patococha. Se adjuntan cuadros de cálculo posteriormente.
4.3. ESPECIFICACIONES TECNICAS PARA AGUAS SERVIDAS Y LLUVIAS




Para la instalación de los sistemas de recolección de aguas pluviales y aguas sanitarias se
emplearán tuberías del tipo PVC fabricadas según normas ISO-DIS 3633-2, tipo normal,
unidas mediante cemento solvente, con los diámetros indicados en los planos.
Los accesorios a emplearse en el sistema indicado serán también de PVC, fabricados bajo
las mismas normas.
Los subcolectores se construirán con tuberías de PVC unidas con cemento solvente, con
los diámetros y las pendientes que se señalan en los planos.
El proceso para soldar la tubería Espiga-Campana consta de la preparación o
comprobación del ajuste en seco de la espiga y la campana y en caso de ser necesario lijar
(lo necesario) las superficies. A continuación, se aplica pegamento especial para tubería
de PVC e inmediatamente después viene la aplicación de la soldadura liquida con una
brocha encima de la espiga del tubo y dentro de la campana, evitando el exceso. A
continuación, se une las piezas “espiga-campana” inmediatamente, hasta el fondo para
8
EDIFICIO_3 PISOS


ESTUDIO HIDROSANITARIO
luego eliminar el exceso de la soldadura en el reborde dejando un cordón de soldadura en
el perímetro de la unión.
Las Cajas de revisión serán de 60x60cm, construidos de mampostería de ladrillo, tendrán
un revestimiento impermeable, preparado con mortero cemento-arena en una proporción
1:2. Las tapas de los pozos de revisión serán sellados herméticamente.
Los pozos de revisión podrán ser de hormigón ciclópeo en una dosificación piedra con
60% y hormigón de 210 Kg/cm2 con 40% o prefabricados de hormigón.
5. ANEXOS
Se adjunta para revisión, cuadros de resumen y cálculos para cada tramo de la red de distribución
de agua potable y red sanitaria. De igual manera se adjunta, planos en formato A1
correspondientes a la red interna de distribución de agua y red sanitaria.
CUENCA, SEPTIEMBRE 10 DE 2019
CONSULTOR:
_______________________________________
ING. BAYRON MIGUITAMA FERNÁNDEZ
SENESCYT 1007-2019-2041368
9