HOTEL

INSTALACIÓN HIDRÁULICA, SANITARIA Y DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIO

MEMORIA DESCRIPTIVA Y DE CÁLCULO

HOTEL

INSTALACIÓN HIDRÁULICA, SANITARIA Y DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIO

MEMORIA DESCRIPTIVA Y DE CÁLCULO

1. GENERALIDADES

1.1 UBICACIÓN Y REFERENCIA DE LA OBRA1.2 INFORMACIÓN DE APOYO1.3 MEMORIA DESCRIPTIVA DEL SISTEMA1.3.1 Red de alimentación de agua potable1.3.2 Sistema de drenaje1.3.3 Sistema de protección contra incendio

2. PROYECTO DE AGUA POTABLE

2.1 Dotación de agua potable2.2 Cálculo de la demanda diaria2.3 Cálculo de los gastos hidráulicos de diseño2.4 Cálculo de la toma domiciliaria2.5 Cálculo de los volúmenes de almacenamiento de agua dentro del predio2.6 Cálculo y diseño de las redes generales de alimentación2.7 Diseño del sistema de bombeo2.8 Sistema de protección contra incendio2.9 Datos de proyecto

3. ALCANTARILLADO SANITARIO

3.1 Evaluación de los gastos de aportación de aguas negras3.2 Velocidades permisibles en las tuberías3.3 Pendientes de diseño3.4 Colchón mínimo de tuberías3.5 Conexión al drenaje3.6 Datos de proyecto

4. ALCANTARILLADO PLUVIAL

4.1 Metodología a emplear4.2 Evaluación del gasto pluvial a captar dentro del predio4.3 Coeficiente de escurrimiento4.4 Intensidad de lluvia4.5 Tiempo de concentración4.6 Cálculo y diseño de las bajadas pluviales4.7 Cálculo y diseño de las redes generales del sistema4.8 Capacidad de almacenamiento de la cisterna de aguas pluviales4.9 Conexión al drenaje4.10 Datos de proyecto

Anexo 1. Cálculo de consumos de aguaAnexo 2. Datos de proyectoAnexo 3. Planta de tratamiento de aguas residuales

1. GENERALIDADES

1.1 UBICACIÓN Y REFERENCIA DE LA OBRA

Se proyecta el edificio de Hotel ubicado en Av. Lázaro Cárdenas Norte S/N Col. El Deni Ji lotepec Estado de México

Sobre un predio con superficie total de 14,660 m2, se construirá un edificio de Hotel con las siguientes áreas generales:

Área construida total: 17,984 m2

1.2 INFORMACIÓN DE APOYO

Se deberán seguir e incorporar al diseño las siguientes Normas y Reglamentos:

Reglamento de Construcciones para el Distrito FederalNormas Técnicas Complementarias para instalaciones de agua potable y drenajeNOM-028-STPS-1993 Código de colores para la identificación de fluidos en tuberíashttp://www.ordenjuridico.gob.mx/Estatal/DISTRITO%20FEDERAL/Normas/DFNORMpdfhttp://www.ordenjuridico.gob.mx/Estatal/DISTRITO%20FEDERAL/Normas/DFNORM12.pdf

1.3 MEMORIA DESCRIPTIVA DEL SISTEMA

1.3.1 Red de alimentación de agua potable

El sistema se abastecerá de la red municipal, con una toma domiciliaria, de la que se alimentará la cisterna general, a partir de la que se bombeará para la distribución de agua a los muebles a través de dos equipos de bombeo, uno a tanque elevado y otro, tipo booster, en azotea.

Para asegurar que la reserva contra incendio sea intocable, se instalará la succión de los equipos de bombeo por encima del volumen destinado para la protección contra incendio.Todos los excusados y mingitorios deberán ser de bajo consumo. Los lavabos en zonas públicas estarán equipados con sensor electrónico de cierre automático y dispositivos economizadores de agua.

Los sistemas de agua potable se diseñarán para una velocidad máxima de 1.8 metros por segundo y caída máxima de presión del 5%

1.3 2 Sistema de drenaje

Se proyecta un sistema de drenaje separado para conducir por diferentes tuberías el agua negra y el agua pluvial.

Las aguas negras serán enviadas para su tratamiento en una planta de tratamiento propia, para su reuso.

La totalidad de agua pluvial captada en el predio será enviada a un tanque de tormentas para su regulación previa al filtrado y reutilización, conjuntamente con el agua residual tratada proveniente de la planta, en usos que no requieran calidad potable: Riego de áreas verdes y lavado de automóviles.

El diseño de la red de desagüe se llevará a cabo utilizando el Método de Hunter para determinación de gastos y la fórmula de Manning para el cálculo de los conductos.

La red será calculada utilizando el Método Racional Americano para una lluvia de diseño con duración de 60 minutos y período de retorno de 10 años.

1.3.3 Sistema de protección contra incendio

Se proyectará un sistema de protección contra incendio a base de rociadores automáticos e hidrantes, válvulas para toma de manguera de bomberos y extinguidores manuales, de acuerdo con las normas del Reglamento de Construcciones del Distrito

El sistema contará con los siguientes elementos: toma siamesa, reserva en cisterna, equipo de bombeo eléctrico y de combustión interna (diesel), bomba sostenedora de presión (jockey) y redes de rociadores e hidrantes con manguera de 30 metros de longitud para cubrir la totalidad del área construida.

Adicionalmente deberá proyectarse un sistema de alarma, detección y voceo.

La reserva contra incendio total del edificio se almacenará en la cisterna general, en cuyo cuarto de máquinas se instalará un equipo de bombeo para abastecer la totalidad del sistema.

Se proyecta la instalación de rociadores en áreas públicas tales como vestíbulo principal, vestíbulos de elevadores, escaleras, núcleos de sanitarios, etc. dejando preparaciones para la instalación, por parte de los usuarios de los rociadores en oficinas, locales comerciales, etc.

2. PROYECTO DE AGUA POTABLE

2.1 Dotación de agua potable

De acuerdo con las Normas Técnicas Complementarias para Instalaciones de Abastecimiento de Agua Potable y Drenaje del Reglamento de Construcciones del Distrito Federal, se propone la utilización de las siguientes dotaciones de proyecto:

Hotel 300 L/huesped/día

2.2 Cálculo de la demanda diaria

Consumo diario 59.94 m3

2.3 Cálculo de los gastos hidráulicos de diseño

Qmedio Cons um oD iar io

86,400seg / día

Gasto medio diario, L/s: 3.47

Q máximo diario = 1.2 X Q. medio diario

Gasto máximo diario, L/s: 4.16

Q máx. horario = 1.5 x Q. máximo diario

Gasto máximo horario, L/s: 6.24

2.4 Cálculo de la toma domiciliaria

Las tomas se calculan con la siguiente expresión:

d 4Q

V

Donde:

d: diámetro en la toma, m. Q: gasto de proyecto, m3/s. V: velocidad en la toma, m/s.

Consumo diario: 59.94 m3Gasto de proyecto: 3.47 L/s

Diámetro de Cálculo: 37.47 mm. Diámetro comercial: 38.1 mm.

Velocidad real en la toma: 2.42 m/s.

2.5 Cálculo de los volúmenes de almacenamiento de agua dentro del predio

Se calcula una cisterna para almacenar 2 días de consumo más la reserva contra incendio.

Consumo diario = 59.94 m3 x 2 días = 119.88 m3

Reserva contra incendio:

De acuerdo con el planfleto 13 de la NFPA, el volumen de la reserva contra incendio se calcula de la siguiente manera:

Gasto total = 500 GPM

Duración mínima (tabla 5-2.3) = 90 minutos

Volumen de reserva = 45,000 galonesReserva = 170.3 m3

Total de almacenamiento requerido = 567 m3

2.6 Cálculo y diseño de las redes generales de alimentación

Las redes se calculan con el gasto máximo instantáneo obtenido con el MétodoProbabilístico de Hunter, al 80%.

Las pérdidas de carga por fricción se calculan con la fórmula de Hazen-Williams:

H Q c d 2.63 0.017744

1.852

L

Donde:

HF = Pérdida de carga por fricción, mQ = Gasto de proyecto, L/sC = Coeficiente de rugosidadd = Diámetro del conducto, pulg. L = Longitud del tramo, m

2.7 Diseño del sistema de bombeo

Gasto de proyecto:

Se seleccionarán equipos hidroneumáticos de bombeo para abastecer el gasto máximo instantáneo obtenido por el Método Probabilístico de Hunter, con los valores propuestos en las Normas Técnicas Complementarias del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal.

Carga manométrica total:

Se calcula con la siguiente expresión:

HMT = HS + HE + HF + HU

Donde:

HMT = Carga manométrica total, m. HS = Carga de succión, mHE = Carga estática, mHF = Pérdida de carga por fricción, mHU = Carga útil, m

2.8 Sistema de protección contra incendio

Se proyectará un sistema de protección contra incendio a base de rociadores que contará con los siguientes elementos: tomas siamesas, reserva en cisterna, equipos de bombeo con motor eléctrico y de combustión interna, hidrantes con manguera de 30 metros de longitud, extinguidores manuales de polvo químico ABC y areneros en la zona de estacionamiento.

El sistema contará con tres bombas: una eléctrica, una acoplada a motor de combustión interna (diesel), y una tercera sostenedora de presión "jockey"

Gasto de proyecto 500 GPM

Gasto total = 3.47 L/s

Carga manométrica total:

HS = 0.00 m. HE = 59.94 m.

HF SUCCIÓN = 3.00 m. HF DESCARGA = 1.50 m.

HF RISERS = 7.00 m.HU = 35.15 m.

Q xh Potencia

HMT = 206.15 m. HMT = 293.24 psi.

76

Eficiencia = 60% Potencia teórica = 213.92 HPMotor comercial = 250 HP

Bombas jockey:

Se seleccionan para el 1% del gasto de proyecto y el 110 % de la carga.

2.9 Datos de proyecto

Alimentación de agua potable TotalConsumo diario agua potable, m3: 59.94Gasto medio diario, l/s: 3.47Coeficiente de variación diaria: 1.2

Gasto máximo diario, l/s: 3.47Coeficiente de variación horaria: 1.5Gasto máximo horario, l/s: 6.24Volumen total de cisterna agua potable, m3: 567Diámetro de toma domiciliaria, mm: 38.1Velocidad en la toma domiciliaria, m/s: 2.42

Sistema de protección contra incendio TotalReserva contra incendio, m3: 170.3Gasto equipos contra incendio, L/s: 32Carga equipos contra incendio, psi: 293.2

d 4 Q V

3. ALCANTARILLADO SANITARIO

3.1 Evaluación de los gastos de aportación de aguas negras

Aportación diaria de aguas negras: Se considera un coeficiente de retorno al drenaje de 0.80

Aportación aguas negras = 0.80 x Consumo diario de aguas negras

Consumo diario agua potable = 59.94 m3/díaAportación diaria de aguas negras = 158.8 m3/día

Gasto medio = 1.84 L/s

Coeficiente de Harmon = 3.98

Gasto máximo = 7.31 L/sGasto mínimo = 0.46 L/s

El gasto máximo instantáneo de aguas negras se calcularán con el Método de Hunter:

Determinación de Unidades Mueble de Aguas Negras

MUEBLE U.M.

Excusado privado 3Lavabo privado 2Mingitorio 4Excusado público 8Lavabo público 2

En el Anexo 4 se presenta el cálculo de las Unidades Mueble

U.M. Desague: 2,760Gasto máximo instantáneo de aguas negras: 25.85 L/s

3.2 Velocidades permisibles en las tuberías

Se utilizarán las indicadas en las Normas Técnicas Complementarias del Reglamento deConstrucciones para el Distrito Federal

V mín. = 0.6 m/sV máx. = 3.0 m/s

La capacidad de las tuberías de drenaje se calcula con la Fórmula de Manning:

A 2 1

Q R 3 S 2

n

Donde:

Q = Gasto del conducto, m3/s. A = Área hidráulica, m2.R = Radio hidráulico, m.S = Pendiente hidráulica, m/m.

3.3 Pendientes de diseño

Se utilizarán las indicadas en las Normas Técnicas Complementarias del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal: Es decir, aquellas que producen velocidades dentro del rango establecido.

3.4 Colchón mínimo de tuberías

Se utilizarán los indicados en las Normas Técnicas Complementarias del Reglamento deConstrucciones para el Distrito Federal

3.5 Conexión al drenaje

Las aguas negras serán enviadas a una planta de tratamiento propia, para reutilizar el efluente en los siguientes usos que no requieren calidad potable:

Lavado de automóviles Riego de áreas verdes

Se instalará una conexión al drenaje para las demasías provenientes de la planta de tratamiento. Gasto de proyecto: 7.31 L/sDiámetro propuesto: 15.0 cm Pendiente de diseño: 1.5 % Capacidad a tubo lleno: 18.7 L/s

3.6 Datos de proyecto

Drenaje sanitario TotalTipo de obra HotelGasto medio, L/s: 3.47Coeficiente de Harmon (pob equiv.): 3.98Gasto mínimo, L/s: 0.46Gasto máximo, L/s: 7.31

d 4 Q V

4. ALCANTARILLADO PLUVIAL

4.1 Metodología a emplear

Los gastos pluviales se calculan con el Método Racional Americano:

Q CiA

3,600

Donde:

Q = Gasto pluvial, L/s.C = Coeficiente de escurrimiento i = Intensidad de lluvia, mm/h.A = Área de aportación, m2.

A 2 1

Q R 3 S 2

n

Donde:

Q = Gasto del conducto, m3/s. A = Área hidráulica, m2.R = Radio hidráulico, m.S = Pendiente hidráulica, m/m.

4.2 Evaluación del gasto pluvial a captar dentro del predio

4.3 Coeficiente de escurrimiento

Coeficiente de escurrimiento = 0.95

4.4 Intensidad de lluvia

Estación pluviográfica utilizada: "Comisión Federal de Electricidad"

Para la Estación pluviográfica considerada (que es la mas cercana al predio), se tiene una altura de precipitación, asociada a una duración de 30 minutos y 5 años de periodo de retorno, (Hp base) de:

Hp base = 30.1 mm

Periodo de retorno de proyecto:

Se determina de acuerdo a la Tabla 3.1 del Manual de Hidráulica Urbana

Periodo de retorno = 5 años

Duración de la lluvia:

Se considera una duración de la lluvia de proyecto de 60 minutos.

La altura de lluvia (Hp) de diseño se obtiene con la siguiente expresión:

Hp (5,60) = Hp base x Frt x Fd x Fa

Donde:

Hp (5,60) = Lluvia media asociada a periodo de retorno 5 años y duración 60 minutos. Hp base = Lluvia media asociada a periodo de retorno 5 años y duración 30 minutos. Frt = Factor de ajuste por periodo de retorno, adimensionalFd= Factor de ajuste por duración, adimensionalFa= Factor de ajuste por área, adimensional

Los valores de los factores de ajuste utilizados se obtuvieron del Manual de Hidráulica Urbana. (Ver Anexo 8).

Hp (5,60) = 30.1 x 1.0 x 1.20 x 1.0Hp (5,60) = 36.12 mm

4.5 Tiempo de concentración

El tiempo de concentración considerado para este proyecto es de 60 minutos.

Tc = 60 minutos

Intensidad de lluvia de proyecto:

I tr ,d

60 H p tr , d t

c

I (5,60) = 36.12 mm

4.6 Cálculo y diseño de las bajadas pluviales

De acuerdo con las Normas Técnicas Complementarias del Reglamento, las bajadas se calcularán para una intensidad de 150 mm/h , utilizando el 25% de superficie de la sección transversal de la tubería.

4.7 Cálculo y diseño de las redes generales del sistema

Gasto máximo pluvial:

Q CiA

3,600

Coeficiente de escurrimiento = 0.95Intensidad de lluvia = 36.12 mm/hÁrea de aportación = 3,172 m2

Gasto máximo pluvial = 30.23 L/s

4.8 Capacidad de almacenamiento de la cisterna de aguas pluviales

El volumen del tanque de tormentas se calcula para la totalidad del predio, (aún cuando, para garantizar la calidad del agua, se captará únicamente la de azoteas).

Se utiliza la fórmula Racional Americana.

Coeficiente de escurrimiento = 0.95 ntensidad de lluvia (para 60 minutos duración) = 36.12 mm

Área de aportación (total del predio) = 4,370 m2

Gasto pluvial = 41.65 L/sPor 60 minutos = 150.0 m3

Se proponen dos celdas del mismo volumen, una para recibir el agua de lluvia y otra para almacenar el agua una vez filtrada para su aprovechamiento en el edificio.

Volumen cisterna de agua pluvial: 2 x 150.0Volumen cisterna de agua pluvial: 299.9 m3

4.9 Conexión al drenaje

Se instalará una conexión al drenaje para las demasías provenientes del tanque de tormentas,

considerando que la condición de diseño es que se presente una lluvia con periodo de retorno de 5 años, con el tanque pluvial lleno.

Gasto de proyecto: 30.23 L/s Diámetro propuesto: 20.0 cm Pendiente de diseño: 1.5 % Capacidad a tubo lleno: 40.2 L/s

4.10 Datos de proyecto

Drenaje pluvial TotalÁrea de aportación pluvial, m2: 3,172Coeficiente de escurrimiento: 0.95Intensidad de lluvia, mm/h: 36.1Gasto máximo pluvial, L/s: 30.23Sistema de drenaje a utilizar SeparadoMétodos de cálculo utilizados Racional

Anexo 1. Cálculo de consumos de agua

Agua potableConcepto Dotación ConsumoHotel 14660 m2 600 per 300 L/huesped/día 59.94

Consumo diario 59.94 m3/día

Agua tratadaConcepto Dotación ConsumoRiego de áreas 130.0Lavado automóviles 600 600 autos 8 L/auto/día 4.8

Consumo diario 134.8 m3/día

Anexo 2. Datos de proyecto

Alimentación de agua potable TotalConsumo diario agua potable, m3: 59.94Gasto medio diario, l/s: 3.47Gasto máximo diario, l/s: 4.16Gasto máximo horario, l/s: 6.24

Almacenamiento agua servicios, m3 396.9Reserva contra incendio, m3: 170.3Volumen de cisterna agua potable, m3: 567Diámetro de toma domiciliaria, mm: 38.1Velocidad en la toma domiciliaria, m/s: 2.42

Sistema de protección contra incendioReserva contra incendio, m3: 170.3Gasto equipos contra incendio, GPM: 750

Drenaje sanitarioGasto medio, L/s: 1.84Coeficiente de Harmon: 3.26Gasto mínimo, L/s: 0.56Gasto máximo, L/s: 5.99Volumen cisterna agua tratada, m3: 158.77

Drenaje pluvialÁrea de aportación, m2: 4,370Coeficiente de escurrimiento 0.95Intensidad de lluvia, mm/h 36.12Volumen agua pluvial cruda, m3: 108.84Volumen agua pluvial filtrada, m3: 108.84Volumen tanque de tormentas, m3: 376.5Gasto pluvial, L/s 41.65

Anexo 4. Cálculo de Unidades Mueble

Alimentaciones agua potable

Mueble Plan

ta B

aja

Nive

l 1Ni

vel 2

Nive

l 3Ni

vel 4

Nive

l 5

tota

l

Unid

ades

Mue

ble

Tota

l uni

dade

s m

uebl

e

Lavabo 54 26 26 26 26 26 184 2 368

Tarja 8 8 3 24

WC fluxómetro 38 38 8 304

Mingitorio 11 11 4 121

WC tanque 19 26 26 26 26 26 149 3 447

Total: 1,264Q = 12.00 L/s

Desagües

Mueble Plan

ta B

aja

Nive

l 1Ni

vel 2

Nive

l 3Ni

vel 4

Nive

l 5

tota

l

Unid

ades

Mue

ble

Tota

l uni

dade

s m

uebl

e

Lavabo 54 26 26 26 26 26 184 2 368

Tarja 8 8 3 24

WC fluxómetro 38 38 8 304

Mingitorio 11 11 4 121

WC tanque 19 26 26 26 26 26 149 3 447

Total: 1,264Q = 12.00 L/s

Anexo 4. Áreas construidas

CONCEPTO SUMA Hotel 17,984 m2

Área construida total 17,984 m2

Área del terreno 14660 m2