Análisis comparativo entre polifusión y cobre para instalaciones de ...

Universidad Austral de Chile

Facultad de Ciencias de la Ingeniería Escuela de Construcción Civil

ANALISIS COMPARATIVO ENTRE POLIFUSIÓN Y

COBRE PARA INSTALACIONES

DE AGUA POTABLE INTRADOMICILIARIA

TESIS PARA OPTAR AL TITULO DE INGENIERO CONSTRUCTOR

PROFESOR PATROCINANTE: SR. GUSTAVO LACRAMPE H. INGENIERO CONSTRUCTOR INSTITUTO DE OBRAS CIVILES

VIRGINIA A. CASANOVA A. 2005

I N D I C E

PAG: CAPITULO I : DEFINICIONES

1.1 Descripción del Cobre como material y aplicación 1

1.2 Descripción de Polipropileno como material y aplicación 2

CAPITULO II : USO DEL COBRE Y DEL POLIPROPILENO

1 Uso del cobre en tuberías dentro del campo de la construcción 6

1.1 Campos de aplicación de la tubería de Cobre 7

1.2 Características y propiedades de la tubería de Cobre 7

1.3 Normas y Certificaciones

1.4 Composición de la tubería de Cobre 9

1.5 Características del Cobre 9

1.6 Presiones internas de trabajo 9

1.7 Colocación de las tuberías de Cobre 13

2 Uso del Polipropileno en tuberías dentro del campo de la construcción 21

2.1 Campos de aplicación de la tubería de Polipropileno 21

2.2 Propiedades de la tubería de Polipropileno copolímero random 22

2.3 Normas y certificaciones 24

2.4 Características de la materia prima de la tubería de Polipropileno 24

2.5 Economía de Energía, Presión v/s Tº y Dilatación térmica 26

2.6 Pérdidas de carga, relación de presión y Tº de trabajo para el agua 31

2.7 Termofusión 33

CAPITULO III : ANALISIS DE COSTO DE UNA MISMA RED DE TUBERIAS PARA

AMBOS MATERIALES

3.1 Antecedentes de la obra, bases de cálculo, determinación y justificación de equipos

utilizados en la obra 37

3.2 Cuadros de determinación de pérdida de carga para ambos materiales 44

3.3 Planos de planta e isométrica de la red de agua potable 54

3.4 Presupuesto de la instalación en ambos materiales 59

CAPITULO IV : ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE POLIFUSIÓN Y COBRE

4.1 Cuadro comparativo de ambos materiales 63

CAPITULO V : ANÁLISIS FINAL

5.1 Comentarios y conclusiones 65

BIBLIOGRAFÍA

INTRODUCCIÓN

Presentación del problema:

El presente estudio pretende identificar y desarrollar una nueva alternativa del

mercado: El Polipropileno, material que en la actualidad es utilizado como plástico y como

fibra en diversos campos, como son: Industria de Alimentos, Industrias textiles, es también

apto para el uso en redes de agua potable intradomiciliaria, mostrando de este modo sus

ventajas y desventajas en un eventual reemplazo de la tubería de Cobre tradicional.

En la actualidad, aún se utiliza normalmente el PVC hidráulico para redes de agua fría

y la tubería de Cobre para redes de agua caliente. Pero se está masificando el uso el sistema

de polifusión, que consiste en la unión de tuberías de Polipropileno mediante calor. Este

sistema solucionaría por sí solo la instalación de la red completa de agua potable de cualquier

tipo de edificación, por otra parte este material es de alta resistencia y trabajabilidad, sobre

todo en uniones, dejándolas limpias y totalmente selladas.

El Cobre posee múltiples bondades, pero falla en zonas cruciales como son las uniones,

ya sea por defectos en la soldadura, por solicitaciones a las cuales se ve sometida la tubería, o

por efecto de la presión y la temperatura.

De esta forma entonces se desea realizar un análisis comparativo entre este sistema de

Polifusión y el sistema tradicional para agua caliente como la tubería de cobre, mediante un

proyecto habitacional y comercial de cuatro pisos realizado en el Sector de Isla Teja en la

ciudad de Valdivia.

El contenido de este tema de tesis “Análisis comparativo entre Polifusión y Cobre, para

instalaciones de agua potable intradomiciliaria”, está basado principalmente en el

conocimiento, desarrollo y aplicación de dos materiales, como son el Cobre y el Polipropileno,

desde un punto de vista químico, físico y práctico en el sector de la Construcción.

En él se ha querido globalizar, describir y comparar con simplicidad las diferentes

formas y aplicaciones de estos materiales, a fin de obtener una relación que permita definir la

elección correcta y óptima de su uso.

INTRODUCTION

Presentation of the problem:

The present study tries to identify and to develop a new alternative of the market: The

Polypropylene, material that at the present time is used like plastic and fiber in diverse fields,

as they are: Industry of Foods, textile Industries, is also apt for the use in intradomiciliary

potable water networks, showing this way to its advantages and disadvantages in a possible

replacement of the traditional Copper pipe.

At the present time, still it is used normally the hydraulic PVC for cold water networks

and the Copper pipe for hot water networks. But the polifusion system is entering strong the

market, that consists of the union of Polypropylene pipes by means of heat. This system would

by itself solve the installation of potable water the complete network of any type of

construction, on the other hand this material is of high resistance and trabajability, mainly in

unions, leaving them clean and totally sealed.

Copper has manifold kindness, but it fails in crucial zones as are the unions, either by

defects in the weld, requesting to which it is put under the pipe, or by effect of the pressure

and the temperature.

Of this then form it is desired to make a comparative analysis between this system of

Polifusión and the traditional system for hot water as the copper pipe, by means of a

habitacional and commercial project of four floors made in the Sector of Isla Teja in the city of

Valdivia.

The content of this thesis subject "comparative Analysis between Polifusion and

Copper, for intradomiciliary potable water facilities", is based mainly on the knowledge,

development and application of two materials, as they are Copper and the Polypropylene, from

a chemical, physical and practical point of view in the sector of the Construction.

In him it has been wanted to globalize, to describe and to compare with simplicity the

different forms and applications from these materials, in order to obtain a relation that allows

to define the correct and optimal election of its use.

1

CAPITULO I : DEFINICIONES

1.1 Descripción del Cobre como material y aplicación

"El Cobre es un cuerpo simple, brillante, de color rojizo, notable por su conjunto de

propiedades que lo hacen útil y conveniente para una diversidad de usos"

En la edad antigua, aunque se supone que el descubrimiento accidental del cobre nativo en

Europa y Asia aconteció en el lapso comprendido entre los años 12000 y 8000 años A.C.,

dependiendo de la zona geográfica y los grupos humanos que la habitaron; el conocimiento y

el empleo del cobre se atribuye a los Sumerios, de quienes se conservan objetos ornamentales

de más de 6500 años de antigüedad elaborados a partir de cobre nativo. El cobre fue utilizado

en estado puro o ligado inicialmente al plomo y después al estaño en una aleación conocida

como bronce, en la fabricación de armas, monedas y utensilios domésticos.

Se ha podido comprobar que en el año 2700 AC los tubos de cobre ya eran usados en

Egipto para transportar agua para beber y como efluentes sanitarios.

En la época del Imperio Romano se utilizaron tubos de cobre para el transporte de agua.

Una prueba de ello son las halladas en las excavaciones llevadas a cabo en Pompeya en donde

se encontraron tuberías en excelente estado de conservación.

En la actualidad, el cobre tiene múltiplos usos, como por ejemplo en tecnología

aerospacial, tecnologías de procesadores para computadores que incluyen Chips de Cobre, la

industria química que sabe valorar la sobresaliente resistencia a la corrosión y a la

conductividad térmica de este material.

Las ventajas de estas tuberías son múltiples:

• Durabilidad

• Resistencia a la corrosión

• Fácil manejo

• Amplia disponibilidad de medidas

• Propiedades bactericidas

2

Figura Nº1: El Cobre y sus aleaciones (Industrias Procobre)

1.2 Descripción del Polipropileno como material y aplicación:

El Polipropileno es uno de esos polímeros versátiles que andan a nuestro alrededor.

Cumple una doble tarea, como plástico y como fibra. Como plástico se utiliza para hacer cosas

como envases para alimentos capaces de ser lavados en un lavaplatos. Esto es factible porque

se funde por sobre los 160 oC. Como fibra, el Polipropileno se utiliza para hacer alfombras de

interior y exterior, funciona bien para alfombras al aire libre porque es sencillo hacer

Polipropileno de colores y porque el Polipropileno, a diferencia del nylon, no absorbe el agua.

3

Estructuralmente es un polímero vinílico, similar al polietileno, sólo que uno de los

carbonos de la unidad monomérica tiene unido un grupo metilo. El Polipropileno se puede

hacer a partir del monómero propileno, por polimerización Ziegler-Natta y por polimerización

catalizada por metalocenos.

Figuras Nº2, 3 y 4: Polimerización del monómero propileno (Fac. de Ciencias, Universidad Nacional de Córdova, Argentina)

Se está llevando a cabo una investigación acerca del empleo de la polimerización

catalizada por metalocenos en la síntesis del Polipropileno. La polimerización catalizada por

metalocenos puede hacer algunas cosas asombrosas por el Polipropileno. Pueden lograrse

diversas tacticidades. El Polipropileno que utilizamos, es en su mayor parte isotáctico. Esto

significa que todos los grupos metilos de la cadena están del mismo lado, de esta forma:

Pero a veces utilizamos el Polipropileno atáctico. Atáctico significa que los grupos

metilos están distribuidos al azar a ambos lados de la cadena, de este modo:

4

Sin embargo, usando catalizadores especiales tipo metaloceno, podemos hacer

copolímeros en bloque, que contengan bloques de Polipropileno isotáctico y bloques de

Polipropileno atáctico en la misma cadena polimérica, como lo mostramos en la figura:

Figura Nº5: Cadena de Polipropileno (Fac. de Ciencias, Universidad Nacional de Córdova, Argentina)

Este polímero es parecido al caucho y es un buen elastómero. Esto es porque los

bloques isotácticos forman cristales. Pero dado que los bloques isotácticos están unidos a los

bloques atácticos, cada pequeño agrupamiento de Polipropileno cristalino isotáctico quedaría

fuertemente enlazado por hebras del dúctil y gomoso Polipropileno atáctico.

Para ser honestos, el Polipropileno atáctico sería parecido a la goma sin ayuda de los

bloques isotácticos, pero no sería tan resistente.

Los bloques isotácticos rígidos mantienen unido al material atáctico gomoso, dándole

más resistencia. La mayoría de los tipos de caucho deben ser entrecruzados para darles fuerza,

pero eso no ocurre con los elastómeros del Polipropileno.

Entonces el Polipropileno elastomérico, como es llamado este copolímero, es una clase

de elastómero termoplástico que se produce a partir de petróleo o gas natural por un proceso

de polimerización, donde cortas cadenas de productos químicos (llamados monómeros), se

unen en presencia de un catalizador que posibilita la formación de cadenas largas llamadas

polímeros.

5

Estos polímeros son termoplásticos sólidos que pueden ser procesados de dos maneras

principales:

• por extrusión y

• por moldeo o inyección.

Entre las características fundamentales que han contribuido al rápido crecimiento y amplia

aceptación del Plástico son:

• Su óptima relación entre rigidez y peso específico, lo que permite el diseño de piezas

adecuadamente resistentes con un mínimo requerimiento de material.

• Su alta transparencia y brillo.

• Alta resistencia química, lo cual anula la posibilidad de contaminación de las sustancias

en contacto con la pieza.

• Resistencia a altas temperaturas.

• Aptitud de ser compuesto con otras sustancias (cargas minerales, fibra de vidrio, etcétera)

lo que le confiere propiedades competitivas con materiales más costosos.

• Propiedades de barrera, lo que genera mayor protección en el envasado de alimentos

6

CAPITULO II: USO DEL COBRE Y DEL POLIPROPILENO

1 Uso del Cobre en tuberías dentro del campo de la construcción

En agua potable se requieren instalaciones confiables, estables y eficientes. La mayoría

de reglamentos y códigos de construcción tanto nacionales como internacionales establecen

que las tuberías de agua deben proporcionar:

• Confiabilidad: La instalación debe garantizar el funcionamiento con el menor

mantenimiento posible y su certificación de calidad es internacionalmente aceptada.

• Estabilidad: No debe existir reacción química con el agua que transportan.

• Eficiencia: El suministro debe consumir la menor energía posible. Las tuberías de

cobre cumplen ampliamente con estos requerimientos, pero además tienen otras

características que las hacen únicas:

• Salud: Son las únicas con propiedades bactericidas, evitando la transmisión de

enfermedades.

• Seguridad: Son el mejor seguro contra incendios, ya que al soportar elevadas

temperaturas, constituyen material de alta seguridad . Resisten la corrosión, la presión y

el impacto. Por lo tanto el cobre no se quema, no se funde, no favorece la combustión,

no conduce el fuego contra las paredes y pisos.

• Funcionalidad: La tubería de cobre es rígida, por eso necesita menos soportes. Es

flexible y de interior terso, por eso puede ser instalada en cualquier lugar y no impide el

flujo de agua.

• Versatilidad: Idóneas para instalaciones de agua caliente, fría, desagüe, calefacción y

refrigeración.

• Rápidas de instalar: Fáciles de soldar, lo que garantiza la unión perfecta y la

seguridad del sistema.

7

• Ecológicas: 100% reciclable, por lo tanto benefician al medio ambiente y su economía.

• Eficientes: Paredes siempre lisas y libres de incrustaciones garantizan una circulación

perfecta.

• Mantenimiento: No requieren reparaciones, sus paredes no serán afectadas.

• Impermeabilidad: Tuberías y juntas ofrecen garantías de estanqueidad.

• Conductividad: Buen conductor del calor, por lo que es ideal para calefacción y

refrigeración.

1.1 Campos de aplicación de la tubería de Cobre

APLICACION USO

• Manejo de agua potable * Alimentación

* Protección contra incendios

* Riego por aspersión

* Red de distribución

• Manejo de gas * Alimentación

* Red de distribución

• Refrigeración y aire acondicionado * Equipo de refrigeración

* Equipo de enfriamiento

* Sistemas de calefacción central

• Desagües o drenajes * Redes colectoras 1.2 Características y propiedades de la tubería de Cobre

• Fabricada sin costura

• Continuidad de flujo por su pared lisa: El proceso de fabricación por extrusión permite

obtener tuberías con paredes lisas y tersas, esto aunado a que no admiten incrustaciones en

su interior, permiten conducir los fluidos con un mínimo de pérdidas de presión,

8

conservando el mismo flujo durante la vida útil de la instalación.

• Resistencia a las presiones internas de trabajo: Las tuberías de cobre se fabrican sin

costura, lo que permite tener espesores de pared mínimos calculados para resistir

perfectamente las presiones de trabajo que se presentan en cualquier instalación, además de

ofrecer un factor de seguridad de 5 veces la presión de trabajo constante.

• Resistencia a la corrosión: El cobre debido a sus características, es sin duda el metal

apropiado para la fabricación de tuberías. El cobre tiene la particularidad de cubrirse de

una capa de óxido que penetra en el metal solo unas cuantas micras, esta capa sirve de

protección indefinida, de ahí que las tuberías de cobre tengan un excelente comportamiento

frente a la totalidad de los materiales de construcción y de los fluidos a conducir,

asegurando así una larga vida útil.

• Fabricado en temple rígido y flexible : Las tuberías de cobre se fabrican en dos temples :

Rígidas : en tramos rectos de 6.10 m (20 pies), estos tubos se suministran sin recocer, lo

que les da buena rigidez, excelente resistencia al choque y un perfecto acabado.

Flexibles : en rollos de 15.24 m (50 pies) y de 18.30 m (60 pies) de largo pudiéndose

fabricar en otras longitudes de acuerdo a las necesidades del mercado.

• Ligero: Es un material liviano.

• Fácil de unir : Debido a los sistemas de unión que se emplean en las tuberías de cobre ;

soldadura capilar y de compresión en tuberías rígidas ; de abocinado a 45º (flare) y de

compresión en tuberías flexibles ; así como la ligereza del material y el uso de

herramientas mínimas y ligeras, las uniones se efectúan con gran facilidad y rapidez.

• El único inconveniente que puede plantear el tubo de cobre es su dilatación.

Dilat. (mm.) = Long. (m.) x Temp. (ºC) / 60.

9

1.3 Normas y Certificaciones

Las tuberías y fittings de Cobre se rigen por las siguientes normas y certificaciones de

calidad:

• NCH 259 of. 72: Cobre: Terminología, especificaciones generales y métodos de ensayo.

• NCH 396/1 a 37 of. 80: Accesorios de unión para tubos de cobre - Parte 1 a parte 37

• ANSI B 16.15 Conexiones roscadas de Bronce

• ANSI B 16.18 Conexiones de Drenaje

• ANSI B 16.26 Rebordes de la tubería de Cobre

• DIN 28.56 Conexiones para cañerías de Cobre

1.4 Composición de la tubería de cobre (Fuente: Procobre)

Aleación: C12200

Nombre comercial: Cobre Fosforado

Porcentaje de cobre: 99.90 % (Cu + Ag con elementos especificados)

Porcentaje de fósforo: 0.015 a 0.040 %

1.5 Características del cobre (Fuente: Procobre)

Propiedades Físicas:

• Color salmón (oscurecimiento con la exposición prolongada al aire, es decir, oxidación).

• Densidad 8.93 Kg/dm3

• Punto de Fusión 1083 °C

• Punto de Ebullición 2310 °C

• Coeficiente de Dilatación Lineal 0.0000168 °C-1

• Excelente conductividad térmica. g 57 m/(W × mm2) a 20 °C

10

• Excelente conductividad eléctrica. (Esta propiedad se va reduciendo al aumentar la

temperatura). K = 372.1 W/(m× K) a 20 °C

• Excelente elasticidad a altas y bajas temperaturas.

Propiedades Mecánicas: (Fuente: Procobre)

En cuanto a las propiedades mecánicas, éstas varían con la temperatura: a altas

temperaturas los metales se comportan de una manera plástica (se deforman muy fácilmente);

a temperaturas ambiente tienen propiedades plásticas y elásticas, y a bajas temperaturas tienen

sólo propiedades elásticas (el metal es muy duro, pero también muy frágil).

Las propiedades permanecen satisfactoriamente hasta los 200°C, como máximo; por

encima de esta temperatura las características mecánicas disminuyen rápidamente y el metal

sufre un aumento del tamaño de grano muy perjudicial para su comportamiento en servicio, es

por esto que para servicios con temperaturas superiores a los 200°C es conveniente recurrir a

las aleaciones, especialmente a la de cobre - plata.

• Módulo Elástico 110,000 N/mm2

• Módulo de Rigidez 41,000 N/mm2

• Dureza Brinell 45

• Resistencia a la Tracción de 23 a 26 Kg/mm2 a 20 °C

• Alargamiento de 26 % a 37 %

• Resistencia a la cizalladura de 16 Kg/mm2 a 20 °C

Propiedades Químicas:

El cobre no reacciona químicamente y resiste perfectamente a la corrosión con

diversos compuestos agresivos, tales como: acetona, agua de mar, agua potable, aguas sucias,

alcohol, alúmina, hidróxido de aluminio, alquitrán, amoniaco, asfalto, azúcar, cloruro de

11

azufre (seco), barnices, café, cal viva, bencina, benzol, bórax, cerveza, ácido cítrico, cloro

(seco), butano, éter, formaldehído, ácido fórmico, freón, gelatina, glicerina, gas natural,

hidrocarburos puros, hidrógeno, aceite de maíz, nafta, oxígeno, keroseno, leche, parafina,

solución de jabón, propano, aceite de ricino, tolueno y otros.

Por todo lo anterior el cobre es empleado, principalmente, en la industria eléctrica y

petroquímica.

1.6 Tabla Nº1: Presiones de trabajo interno (kg/cm2): Para un tubo de Cobre Rígido, se

tiene:

TEMPERATURA DE SERVICIO DIÁMETRO DIÁMETRO 10 C (50 F) 37.8 C (100 F)

NOMINAL EXTERIOR S = 682.14

kg/cm2

S = 421.94

kg/cm2 TIPO DE TUBERÍA

pulg. mm Pulg. mm M L K M L K

1/4 6.35 3/8 9.525 87.

961

104.

264

122.

839

54.

409

64.

493

75.

983

3/8 9.5 1/2 12.700 65.

131

88.

952

129.

198

40.

287

55.

022

79.

916

1/2 12.7 5/8 15.875 56.

375

82.

340

101.

816

34.

871

50.

932

62.

979

3/4 19 7/8 22.225 46.

473

66.

389

97.

264

28.

746

41.

065

60.

163

1 25 1 1/8 28.575 38.

421

56.

375

74.

703

23.

765

34.

871

46.

208

1

1/4

32 1 3/8 34.925 38.

548

50.

061

60.

638

23.

844

30.

966

37.

508

1

1/2

38 1

5/8

41.275 37.

772

46.

588

56.

375

23.

364

28.

817

34.

871

12

2 51 2

1/8

53.975 34.

056

41.

424

49.

550

21.

066

25.

623

30.

649

2

½

64 2

5/8

66.675 31.

234

38.

264

45.

351

19.

320

23.

668

28.

052

3 76 3 1/8 79.375 28.

857

36.

104

43.

881

17.

850

22.

332

27.

143

4 102 4 1/8 104.775 28.

584

33.

389

40.

975

17.

681

20.

653

25.

345

TEMPERATURA DE SERVICIO

DIÁMETRO DIÁMETRO 65.2 C (150 F) 93.3 C (200 F)

NOMINAL EXTERIOR S = 358.65 (kg/cm2) S = 337.55 (Kg/cm2)TIPO DE TUBERÍA

pulg. mm pulg. mm M L K M L K

1/4 6.35 3/8 9.525 46.

248

54.

819

64.

585

43.

527

51.

594

60.

786

3/8 9.5 1/2 12.700 34.

244

46.

769

67.

929

32.

230

44.

017

63.

933

1/2 12.7 5/8 15.875 29.

640

43.

292

53.

532

27.

897

40.

746

50.

383

3/4 19 7/8 22.225 24.

434

34.

906

51.

139

22.

997

32.

852

48.

131

1 25 1 1/8 28.575 20.

201

29.

640

39.

277

19.

012

27.

897

36.

966

1 1/4 32 1 3/8 34.925 20.

267

26.

321

31.

882

19.

075

24.

773

30.

006

1 1/2 38 1 5/8 41.275 19.

860

24.

495

29.

640

18.

691

23.

054

27.

897

2 51 2 1/8 53.975 17.

906

21.

780

26.

052

16.

853

20.

499

24.

520

2 1/2 64 2 5/8 66.675 16.

422

20.

118

23.

845

15.

456

18.

935

22.

442

13

pulg. mm pulg. mm M L K M L K

3 76 3 1/8 79.375 15.

172

18.

982

23.

071

14.

280

17.

866

21.

714

4 102 4 1/8 104.775 15.

028

17.

555

21.

544

14.

144

16.

522

20.

276

Estos valores están basados en la resistencia del tubo únicamente y son aplicables a los

sistemas en los que se usan uniones mecánicas adecuadas. Los valores de las presiones de

trabajo arriba calculados están en Kg/cm2. La fórmula empleada para el cálculo de la presión

interna es:

(Fuente: Procobre)

Donde: - e min = Espesor mínimo de pared en mm

- P = Presión admisible en kg/cm2

- D = Diámetro exterior en mm

- S = Esfuerzo admisible, kg/cm2

Figuras Nº6 y 7: Cobre (Procobre)

14

1.7 Colocación de las tuberías de Cobre:

Para ejecutar bien este trabajo hay que tener en cuenta las cuatro reglas siguientes:

• Realizar uniones perfectamente estancas.

• Apoyar las tuberías de modo que el peso de los tubos cargue sobre los soportes y no

sobre las uniones.

• Tomar las medidas necesarias para la libre dilatación de los tubos.

• El dimensionado de las tuberías deberá satisfacer los caudales máximos de consumo

previstos.

Existen dos tipos de soldadura con soplete o lamparilla:

• Soldadura blanda (uniones hasta 450°).

• Soldadura fuerte (uniones superiores a 450°).

Soldadura blanda por capilaridad: La soldadura blanda por capilaridad consiste en la unión

de dos tubos de cobre que encajan perfectamente uno en el otro por medio de estaño, gracias a

la capilaridad, la soldadura en estado líquido penetra y se extiende entre las piezas de unión. El

proceso es el siguiente:

• En primer lugar se calientan los tubos a unir.

• A continuación se aporta estaño, el cual al fundirse por efecto del calor, penetra por

capilaridad entre los dos tubos, y al enfriarse, asegura al mismo tiempo el ensamblado

de los tubos y su hermeticidad. La temperatura de fusión, se encuentra entre 200 y

250°C aproximadamente. Se emplea principalmente en instalaciones de gasfitería.

Soldadura fuerte por capilaridad: Es muy similar a la anterior, con la particularidad de que

se realiza a una temperatura superior a 450°C, debido a que la boquilla del soplete es diferente

y concentra el calor de una manera más intensa. El material de aportación tiene por tanto un

punto de fusión superior al estaño y su elección dependerá del tipo de material que se vaya a

soldar, y del esfuerzo posterior que tenga que soportar.

15

El equipo de soldadura

Para cada uno de los dos tipos de soldaduras, se usa generalmente un equipo diferente.

• Fig.(A) Lamparilla de soldador: Se denomina así al conjunto de soplete unido al

cartucho o botella de gas. La temperatura máxima que alcanza es de 250°C y se utiliza

para pequeñas reparaciones de soldadura blanda.

• Fig.(B) Soplete: Puede alimentarse por butano o por propano. Está formado por tres

elementos principales:

1. Una empuñadura provista de una llave de marcha / paro que regula la

alimentación de gas.

2. Boquillas (o quemadores) intercambiables.

3. Un tubo flexible para la conexión a la botella de gas líquido.

Tanto la lamparilla como el soplete tienen las mismas utilidades, pero el soplete, más potente,

resulta conveniente para los trabajos de mayor envergadura, ya que calienta en forma más

rápida las piezas que hay que soldar.

16

Boquillas o quemadores: En general tanto a las lamparillas de soldar como a los sopletes, se

les pueden adaptar diferentes boquillas. Hay tres tipos principales:

1. Fig.(C) La boquilla para gasfitería, con llama envolvente. Se usa principalmente para

soldar tubos de cobre con estaño (soldadura blanda).

2. Fig.(D) La boquilla de punta fina, con llama de dardo. Se emplea para soldadura fuerte

(más temperatura).

3. Fig.(E) La boquilla de punta súper fina que se utiliza también para soldadura fuerte.

Desoxidantes (FLUX): El desoxidante para soldadura evita que se oxiden las piezas que se

van a soldar. En algunos de los materiales de aportación, el desoxidante está incorporado.

Existen diferentes tipos de desoxidantes dependiendo del tipo de soldadura y del material a

soldar.

17

Material de aportación: El material de aportación que se ha de utilizar depende de la

naturaleza de las piezas a unir y del uso que tengan. El siguiente cuadro relaciona los

diferentes materiales de aportación más usados, en función del tipo de soldadura y de uso que

se va a dar.

Tabla Nº2 y 3: Soldadura Blanda y Fuerte (Fuente: Grupo de Empresas GUATI)

Soldadura blanda

Metal

añadido

Lamp.

Soldar Soplete

Soplete

Bi-Gas

Punto

fusiónUsos

Resistencia

Mecánica Desox.

Estaño

en pasta X X 220ºC Chapas delgadas Incorp.

Estaño

(40%)

en hilo

de 2 mm

X X 240ºC

Reparación,

instalación de

sanitarios

5 kg/mm2 Incorp.

Estaño

(30%)

en barra

X X 250ºC

Reparación de

canalón de Zinc

con filo de

plomero. Rep.

tuberías de

plomo

5 kg/mm2

18

Soldadura dura

Metal

añadido

Lamp.

SoldarSoplete

Soplete

Bi-Gas

Punto

fusiónUsos

Resistencia

Mecánica Desox.

Varilla de

aluminio

1,5 mm

X X X 575ºC Exclusivamente

unión de aluminio 10 Kg/mm2

Especial

aluminio

Varilla de

plata

(40%) 1,5

mm

X X X 630ºC

Unión de todos

metales excepto

aluminio, estaño,

plomo, hierro

colado

42 kg/mm2 Especial

plata

Varilla

cobre

fósforo

1,5 mm


unión de cobre 50 kg/mm2 Incorp.

Varilla

cobre

fósforo

plata

(5%) 1,5

mm


unión de cobre 65 kg/mm2 Incorp.

Algunas reglas básicas para realizar una soldadura por capilaridad son:

• Fig.(1) Limpiar las dos superficies a ensamblar (exterior del tubo e interior del racor)

con lija o con lana de acero.

19

• Fig.(2) Untar las partes a soldar con pasta desoxidante.

• Fig.(3) Encajar las piezas a unir.

• Las piezas a soldar deben encajar perfectamente por los extremos, estar limpias y sin

restos de grasa.

• El material de aportación debe ser elegido en función de los metales que vaya a

ensamblar y de la resistencia deseada.

• Fig.(4) Se deben calentar las piezas a ensamblar y no el metal de aportación, la

temperatura de calentamiento debe permitir la fusión del metal de aportación al entrar

en contacto con las piezas calentadas.

• La temperatura precisa para que se produzca la fusión del estaño se habrá conseguido

cuando el cobre adquiera un tono rojo cereza.

20

• Fig.(5) Se debe apartar la llama y situar el hilo de soldadura sobre la unión de los dos

elementos. El estaño se fundirá y fluirá por capilaridad entre las dos piezas.

• La cantidad de metal de aportación necesaria para una correcta soldadura debe ser, en

longitud, aproximadamente igual al diámetro del tubo.

• Fig.(6) Para trabajar en una canalización ya instalada proteja las pinturas, telas de las

paredes y suelos, utilizando un escudo térmico.

Para realizar una soldadura fuerte por capilaridad, hay dos reglas que es necesario respetar

imperativamente:-

1. Utilizar la soldadura adaptada al esfuerzo de las piezas a unir con el material de

aportación correspondiente y el desoxidante del metal que necesite.-

2. Calentar el metal a la temperatura adecuada: 630°C para la soldadura a la plata y

820°C para la soldadura al cobre.

(Fuente: Grupo de Empresas GUATI)

21

2 Uso del Polipropileno en tuberías dentro del campo de la construcción

En la búsqueda de un sistema y producto confiable para la conducción de agua y otros

fluidos, capaz de soportar altas temperaturas, presiones y superar los desafíos de las uniones

de tubos y fittings sin filtraciones , es que investigadores alemanes desarrollaron un material

llamado Polipropileno copolímero random (ppr) con un sistema de unión por termofusión o

fusión molecular, garantizando una vida útil de 50 años de uso continuo.

2.1 Campos de aplicación de la tubería de Polipropileno

Los campos de aplicación de este material abarca variadas áreas, tales como:

• Redes de agua potable domiciliarias.

• Industrias de alimentos y químicas, gracias a su atoxicidad y alta resistencia al ph (entre 1

a 14).

• Industria minera en todos sus procesos.

• Agricultura e invernaderos.

• En calefacción para instalación de matrices, conexiones de radiadores, calderas y sistemas

solares.

• Redes de aire comprimido.

22

2.2 Propiedades de la tubería de Polipropileno

• Tabla Nº4: Propiedades físicas: (Fuente: Catálogo Polifusión S.A.)

PROPIEDAD METODO / TEST UNID. MEDICION VALOR

Densidad a 23 ºC ISO R 1183 g / cm3 0.90

Melt flow index

Mfi 190 ºC / 5 Kg. ASTM D1238 g / 10 min. 0.70

Mfi 230 ºC / 2.16 Kg. ISO R 11313 g / 10 min. 0.20 +/- 0.45

Mfi 230 ºC / 5 Kg. DIN - 53735 g / 10 min. 0.60 +/- 1.20

Punto de fusión ºC 146

• Tabla Nº5: Propiedades térmicas: (Fuente: Catálogo Polifusión S.A.)


Conduct. térmica 23ºC DIN 52612 W / mK. 0.23

Calor específico 23ºC C Kj / Kg. 1.73

Coef. expansión term. DIN 53752 K – 1 1.5-1.8x10-4

Tº de deform. por peso ASTM D648

• 1.8 N / mm2 ISO 75 ºC 44

• 0.45 N / mm2 DIN 53461 ºC 72

Tº de ruptura ASTM D746 ºC -13

Pto. ablandamiento ASTM D1525

• 1 Kg. ISO 306 ºC 130

• 5 Kg. DIN 53460 ºC 60

23

• Tabla Nº6: Propiedades mecánicas: (Fuente: Catálogo Polifusión S.A.)


Resist. limite a 23ºC

Velocidad: 50 mm/min

100 mm/min

ISO R 527

DIN 53 455

N / mm2

N / mm2

22

23

Alarg. limite a 23ºC


100 mm/min

ISO R 527

DIN 53 455

%

%

17

18

Resist. ruptura a 23ºC


100 mm/min

ISO R 527

DIN 53 455

N / mm2

N / mm2

35

34

Pto. ruptura alarg 23ºC


100 mm/min

ISO R 527

DIN 53 455

%

%

>500

>500

Modulo elasticidad a

23ºC

ASTM D 790 N / mm2 670

Modulo flexibilidad a

23ºC

DIN 53 447 N / mm2 185

Dureza Shore ASTM D 740

ISO R 868

DIN 53 505

65

Resist. impacto Izo D:

con muesca: a 23ºC

a 0ºC

ISO R 180

ASTM D 256

j / m2

j / m2

105

30

Resist impacto Charpy

a 23ºC

a 0ºC

DIN 53 453

ISO R 179

Kj / m2

Kj / m2

15

35

Resist impacto Charpy

sin muesca: a 23ºC

a 0ºC

DIN 53 453

ISO R 179

Kj / m2

Kj / m2

no hay rompimiento

Resist. impacto a 0ºC DIN 8078 parte 2 no hay rompimiento

24

• Tabla Nº7: Propiedades eléctricas: (Fuente: Catálogo Polifusión S.A.)


Resistividad volum. DIN 53482 Ω*cm >10 : 16

Resistividad superf. DIN 53482 Ω >10 : 12

Constante dieléctrica DIN 53483 - 2.3

Factor de pérdida DIN 53483 - >5 * 10:-4

Resist. dieléctrica DIN 53481 KV / mm. 15 ÷ 20

2.3 Normas y certificaciones

Las tuberías y fittings de Polipropileno copolímero random se rigen por las siguientes

normas y certificaciones de calidad:

• DIN 8077, relacionada con los diámetros de las tuberías.

• DIN 8078, relacionada con las especificaciones y ensayos de las tuberías.

• DIN 16962, relacionada con las dimensiones y ensayos de los fittings.

• NCh 2556. C2000, relacionada con ensayos y especificaciones de las tuberías.

• CESMEC LTDA., Centro de estudios, medición y certificación de calidad.

• Normas internacionales: BVQI (ISO 9001) y SKZ de Alemania, KIWA de Holanda.

2.4 Características de la materia prima de la tubería de Polipropileno copolímero

random

La materia prima utilizada para este tipo de tubería es de alto peso molecular, lo que

sumado con aditivos especiales dan una estructura muy particular a este copolímero, una gran

resistencia mecánica y una larga duración de vida útil. El bajo peso de los tubos, la facilidad

de puesta en obra y una completa gama de fittings y accesorios, permiten realizar instalaciones

reduciendo el tiempo de mano de obra hasta en un 50 %.

25

La tubería a que me refiero, consta de 3 capas unidas mediante un sistema de coextrusión,

cumpliendo cada una con una función específica:

• Capa externa (de color gris): Resiste a la exposición de rayos solares y el contacto con

cal, cemento y otras sustancias corrosivas.

• Capa media (de color verde): De alta resistencia mecánica. El espesor de esta capa,

acompañado de fibras de vidrio, permite que sea un tubo térmico que no necesita aislación.

• Capa interna (de color blanco): Permite una alta conductividad de fluidos, ya que es

inerte y atóxica (no afecta el color, sabor u olor del líquido transportado). Resiste la

corrosión indefinidamente. Debido a su superficie lisa y libre de porosidades, no permite

las incrustaciones de sarro, asegurando valores máximos y constantes de caudal y presión

por mas de 50 años, lo que disminuye notablemente las pérdidas de carga.

Otras características de estas tuberías son:

• Resistencia a corrientes galvánicas, por ser malas conductoras eléctricas, lo que evita el

riesgo de perforaciones.

• Baja pérdida calórica, lo que las hacen un buen aislante térmico.

• Bajo nivel de ruidos de las instalaciones, ya que la elasticidad y la absorción fónica de las

tuberías ppr evitan la propagación de ruidos y vibraciones por el paso de fluidos y golpes

de ariete.

• Resistencia a las heladas, ya que la elasticidad de los tubos ppr permite aumentar su

sección si el líquido se congela en su interior.

• Vida útil superior a 50 años, en función de la temperatura y presión de servicio.

• Ya que ppr es flexible y elástico, es ideal para zonas sísmicas.

• Resistencia a la abrasión, ya que permite velocidades de circulación elevadas sin

problemas de erosión.

• En cuanto a su atoxicidad, responden plenamente a las normas de higiene sanitarias

internacionales y Chilenas (Hygiene Institute de Alemania y NCh 425, 1801, 1802, 1803).

26

2.5 Economía de Energía, Presión v/s Tº y Dilatación térmica

1. Economía de energía

El sistema de tuberías ppr, en reemplazo de una red de tubos y fittings metálicos para la

conducción de agua caliente, permite obtener dos tipos de economía:

• Una dispersión de calor limitada, reduce la dispersión pasiva en alrededor de un 20% sobre

los tubos que no están aislados.

• Una inercia térmica limitada permite un consumo de agua bastante caliente aun sin que el

tubo haya alcanzado las condiciones de régimen, es decir, el ahorro de energía corresponde

entre un 15% a 20%.

Porcentaje de economía de energía en régimen transitorio

Donde: - El eje de las abscisas representa el largo de los tubos (m)

- El eje de las ordenadas representa la economía de energía (%)

- Curva azul indica 15 seg. con un consumo de 500 lt/hora.

- Curva fucsia indica 30 seg. con un consumo de 500 lt/hora.

- Curva amarilla indica 45 seg. con un consumo de 500 lt/hora.

- Curva celeste indica 60 seg. con un consumo de 500 lt/hora.

0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6 8 10

27

Tabla Nº8: Economía de tiempo (Fuente: Catálogo Polifusión S.A.)

TUBOS LARGO TUBO

(m)

CONSUMO (seg.)

500 L / H

CONSUMO (seg.)

360 L / H

Cobre 2

4

7

8

10

1.70

3040

5.20

7.00

9.00

2.40

2.80

4.20

10.60

14.30

PPR 2

4

6

8

10

0.90

1.80

2.80

3.80

5.00

1.30

2.70

3.90

3.00

8.50

Donde se muestra el tiempo necesario para que el agua sea consumida a una Tº de

40ºC.

2. Presión v/s Tº del sistema de Polifusión vida útil

Las curvas de regresión caracterizan el comportamiento de las tuberías a la presión en

función de la Tº, las cuales definen la vida útil de un tubo en función de la tensión tangencial a

las paredes del tubo (σ) resultante de esta presión, la cual esta ligada a la presión interna por la

fórmula:

σ = p * d – s 2 * s

28

Donde: - σ = Presión tangencial en función de la Tº

- p = Presión constante máxima en bar

- d = Diámetro exterior del tubo

- s = espesor del tubo

Luego, los σ correspondientes a las temperaturas dan como resultado máximos de uso

los siguientes:

Tabla Nº9: Presiones de trabajo (Fuente: Catálogo Polifusión S.A.)

ºC Vida útil (uso continuo) Presión máx. en bar Coef. de seguridad

20 50 25.9 1.5

40 50 18.4 1.5

60 50 12.9 1.5

80 25 6.4 1.5

95 10 4.3 1.5

Uso continuo quiere decir un año de 365 días de 24 horas por día.

3. Dilatación térmica

El sistema de PPR, bajo cambios de Tº de los fluidos transportados experimenta

cambios de dilatación o contracción lineal (expresados en mm). Se calcula a partir de la

fórmula:

Δl = α * ΔTº * L

Donde: - Δl = Dilatación o contracción lineal

- α = Coeficiente de dilatación lineal de ppr = 0.15 mm/m* ºC

29

- ΔTº = Variación del líquido transportado

- L = Largo de la tubería entre dos puntos fijos

Las dilataciones de las tuberías ppr pueden ser compensadas a veces mediante un

simple cambio de dirección de la línea, pero cuando esto no es posible, se tienen que proveer

liras, omegas o brazos dilatantes.

El brazo dilatante se calcula a partir de la fórmula:

Ls = K √ Δl * D

Donde: - Ls = Largo del brazo dilatante en mm.

- K = Factor proporcional dependiendo del material, para ppr K = 30

- Δl = Alargamiento o contracción en mm.

- D = Diámetro de la tubería

Figura Nº8: Liras y Omegas (Fuente: Catálogo Polifusión S.A.)

Para una visualización mas fácil se puede utilizar el siguiente gráfico, que muestra la forma de

obtener el brazo dilatante:

30

Figura Nº9: Gráfico para cálculo del brazo dilatante (Fuente: Catálogo Polifusión S.A.)

31

2.6 Pérdidas de carga y relación de presión v/s Tº de trabajo para el agua

1. Pérdidas de carga de las tuberías y fittings

El valor de la rugosidad interna absoluta de las tuberías ppr es 0.007 mm, lo que

disminuye notoriamente la resistencia al desplazamiento de los fluidos, permitiendo alcanzar

velocidades de circulación bastante elevadas.

Las pérdidas de carga se calculan a partir de la fórmula de Hazem-Williams:

J = 10.67 * Q 1.85

D 4.87 * C 1.85

2. Relación presión v/s Tº

La relación de presión y Tº de trabajo para el agua según NCh 2556, esta dada por la

siguiente tabla:

32

Tabla Nº10: Presiones de trabajo v/s Tº (Fuente: Catálogo Polifusión S.A.)

ºC Años vida útil PN – 10 (kg/cm2) PN – 16 (kg/cm2) PN – 20 (kg/cm2)10 1

5 10 25 50 100

21.1 20.0 19.3 18.7 18.2 17.7

33.4 31.6 30.6 29.6 28.8 28.1

42.0 39.8 38.5 37.3 36.3 35.4

20 1 5 10 25 50 100

18.0 16.9 16.4 16.0 15.5 15.0

28.6 26.8 26.1 25.3 24.5 23.8

36.0 33.8 32.8 31.8 30.9 29.9

30 1 5 10 25 50 100

15.3 14.4 13.9 13.4 13.1 12.8

24.3 22.8 22.0 21.3 20.7 20.2

30.6 28.7 27.7 26.8 26.1 25.5

40 1 5 10 25 50 100

12.9 12.1 11.8 11.3 11.0 10.7

20.5 19.2 18.7 18.0 17.5 16.9

25.8 24.2 23.6 22.6 22.0 21.3

50 1 5 10 25 50 100

11.0 10.2 9.9 9.6 9.3 8.9

17.5 16.2 15.7 15.2 14.7 14.2

22.0 20.4 19.7 19.1 18.5 17.8

60 1 5 10 25 50

9.3 8.6 8.3 8.0 7.7

14.7 13.7 13.2 12.6 12.1

18.5 17.2 16.6 15.9 15.3

70 1 5 10 25 50

7.8 7.2 7.0 6.1 5.1

12.4 11.4 11.1 9.6 8.1

15.6 14.3 14.0 12.1 10.2

80 1 5 10 25

6.5 5.7 4.8 3.8

10.4 9.1 7.6 6.1

13.1 11.5 9.6 7.6

95 1 5

4.6 3.0

7.3 4.8

9.2 8.1

33

2.7 Termofusión

La termofusión produce la unión molecular de las tuberías y fittings de ppr. A

continuación se muestra una secuencia del método:

1 – Fig.(10) CORTAR , es de fácil instalación, economizando costo de mano de obra. Se

realiza primero un rápido corte mediante tijeras de tubo o cortatubo.

2 – Fig.(11) CALENTAR, tubo y enlace se calientan con el polidifusor (260ºC). Las piezas

a unir se introducen en los útiles del equipo de fusión, hasta el tope o señal. Según el

diámetro, ha de tenerse en cuenta los tiempos aproximados de calentamiento.

3 –Fig.(12) UNIR, se realiza un empalme seguro en pocos segundos lo que da la posibilidad

de servicio en carga total, a partir de transcurridos 30 min. Pasado el tiempo de

calentamiento, se retiran el tubo y el accesorio del equipo de fusión y enseguida se unen

ambos entre sí, sin girarlos.

34

El tiempo de calentamiento en segundos se empieza a contar, una vez introducido el fitting y

la tubería a la medida de inserción correspondiente. Entonces para una correcta fusión se debe

tener presente:

Tabla Nº11: Tiempos de trabajo (Fuente: Catálogo Polifusión S.A.)

D (mm) Tiempo calent. (seg)

Tiempo inserc. (seg)

Tiempo enfriam.(seg)

Inserción tubos (mm)

16 5 4 2 13 20 5 4 2 14 25 7 4 3 16 32 8 6 4 18 40 12 6 4 20 50 18 6 4 23 63 40 8 6 26 75 50 10 8 28 90 60 10 8 32 110 90 10 8 34 125 180 10 9 36

Si fuera necesario curvar las tuberías, se tendrá que utilizar una pistola de aire caliente,

no con llama directa y los radios máximos permisibles serán de 8 veces el diámetro de la

tubería.

A continuación se muestra un gama de fitting de la tubería de polipropileno.

35

Figuras Pág. 35-36: Accesorios de ppr (Fuente: Politex S.A.)

36

37

CAPITULO III: ANÁLISIS DE COSTO DE UNA MISMA RED DE TUBERÍAS PARA

AMBOS MATERIALES

Para el estudio de costo se utilizará la red que se hizo recientemente en un edificio de

cuatro pisos en el sector de la Isla Teja, donde hice mi práctica profesional y cuyos

antecedentes son:

• Antecedentes de la propiedad: Los Boldos 339, Isla Teja, Valdivia.

• Datos del proyecto: Edificio de cuatro pisos, cuyo destino es habitacional y comercial

(Primer piso), dos habitantes por departamento. Para ello se estimó un caudal máximo

instalado de 1046 lts./min., un diámetro de arranque y medidor general de 38 mm., un

diámetro de 110 mm. para la unión domiciliaria de alcantarillado y el Nº de UEH de

236.

• Instalaciones de agua potable: El abastecimiento de agua potable fue mediante un

arranque y MAP general de 38 mm que permitió abastecer a locales comerciales

ubicados en la planta baja o primer piso, áreas comunes, llaves de jardín y un estanque

de acumulación, para la elevación del agua hasta los departamentos ubicados desde el

segundo piso y la red de incendio, a través de un grupo de presión.

Posteriormente al MAP general, precedentemente identificado se instaló una batería de

remarcadores de 13 mm para los locales comerciales. A continuación se instaló un remarcador

de 19 mm para medir los consumos de los artefactos ubicados en zonas comunes. Por último

y con posterioridad al almacenamiento y los equipos de bombeo y presión, se instaló la red de

incendio y dos redes que alimentan a los dos sectores del edificio, una de ellas a la batería de

remarcadores de 19 mm para posteriormente llegar a cada departamento previo paso por su

remarcador en el otro sector del edificio. Los remarcadores medirán los consumos individuales

de cada departamento. El arranque se ejecutó desde la matriz de agua potable de propiedad de

la empresa sanitaria, ubicada en la acera contigua a la edificación y de diámetro de 38 mm.

Finalmente, debido a que la edificación tiene mas de tres pisos se construyó un estanque de

acumulación con los correspondientes equipos de bombeo y presión.

38

Se hará un examen general de la red proyectada, incluyendo un cuadro de

dimensionamiento y determinación de pérdidas de carga, planos de planta e isométrica de la

red y las bases de cálculo para obtener los “Q”, a fin de evaluar la situación general donde

actúan el cobre y el polipropileno. Luego tenemos:

Bases de Cálculo

Destino: Residencial

Nº de personas: 36 personas

Consumo máximo diario por persona: 150 lts/persona/día

Nº de artefactos: 94 artefactos

Demanda máxima habitantes deptos.: 5.4 m3

Sup. Locales comerciales: 173.6 m2

Dotación para locales comerciales: 10 lts/m2/día

Demanda máxima locales comerciales: 1.736 m3/día

Demanda máxima: 7.136 m3/día

Demanda máxima de incendio: 7.2 m3

Determinación de estanque de acumulación

Para el consumo de los departamentos, se consideró un estanque de acumulación

considerando el 50% del consumo máximo diario, es decir, 2700 lts.

Para el consumo de la red de incendio, se consideraron 2 bocas simultáneas, con un

gasto por cada una de 60 lts/min, lo que da un total de 7200 lts., asumiendo que mientras

exista uso también existirá aporte de la red al estanque.

Por lo tanto se consideró un estanque de 3000 lts de Hormigón para almacenar el agua

potable.

39

Cuadros de Gastos

Tabla Nº12

1º Piso Artefacto Nº Gasto AF

Subtotal AF

Gasto AC

Subtotal AC

Gasto total

Servicio Conserje

WC Lº

BºLl

1 1 1

10 8 10

10 8 10

0 0 0

0 0 0

Serv. Hig, Locales

WC Lº

5 5

10 8

50 40

0 0

0 0

118 0 118 Llave jard. Llj 2 20 40 0 0 Lavandería MqLv 3 15 45 15 45

85 45 85 Total

instalado 16 203

Depto. Artefacto Nº Gasto

AF Subtotal

AF Gasto

AC Subtotal

AC Gasto total

201 WC Lº Bº

BºLl Lp

2 2 1 1 1

10 8 15 10 12

20 16 15 10 12

0 8 15 0 12

0 16 15 0 12

73 43 73 202 WC

Lº Bº

BºLl Lp

2 2 1 1 1

10 8 15 10 12

20 16 15 10 12

0 8 15 0 12

0 16 15 0 12

73 43 73 203 WC

Lº Bº Lp

1 1 1 1

10 8 15 12

10 8 15 12

0 8 15 12

0 8 15 12

45 35 45 204 WC

Lº Bº Lp

1 1 1 1

10 8 15 12

10 8 15 12

0 8 15 12

0 8 15 12

45 35 45 205 WC

Lº Bº Lp

1 1 1 1

10 8 15 12

10 8 15 12

0 8 15 12

0 8 15 12

45 35 45 Total /

piso 26 281

2ºa 4º pisos

78 843

40

Luego, el total de gasto instalado en el edificio es 1046 lts/min y el gasto máximo probable

209lts.

Justificación del Medidor General

Por dotación: 7.136 m3/día MAP 25 mm

Por consumo: Qi = 1046 lts/min MAP 38 mm

QMP = 209 lts/min

Por lo tanto se adoptó por un medidor de 38 mm.

La pérdida de carga en el medidor general :

Caudal máx probable 209 lts/min

C 20 m3/día

K = 0.036 * (QMP / C)2= 3.93 m.c.a

Justificación de remarcadores para locales comerciales

Por dotación: 0.32 m3/día

Por consumo: Qi = 18 lts/min

QMP = 10 lts/min

Por lo tanto se adoptó por un remarcador de 13 mm.

La pérdida de carga en el medidor :


C 3 m3/día

K = 0.036 * (QMP / C)2= 0.40 m.c.a

41

Justificación de remarcadores para los departamentos

Nº de personas: 3



QMP = 33 lts/min

Por gasto máx probable y por dotación corresponde un remarcador de 13 mm, pero en función

de minimizar la pérdida de carga se utilizó uno de 19 mm.



C 5 m3/día

K = 0.036 * (QMP / C)2= 1.57 m.c.a

Nº de personas: 2



QMP = 24 lts/min





C 5 m3/día

K = 0.036 * (QMP / C)2= 0.83 m.c.a

Justificación de remarcadores para gastos comunes

Por dotación: No se considera m3/día

Por consumo: Gasto instalado Qi = 113 lts/min

42

Gasto máx probable QMP = 45 lts/min





C 5 m3/día

K = 0.036 * (QMP / C)2= 2.92 m.c.a

Determinación de los equipos de bombeo y presión

Cálculo del consumo: Qi = 843

QMP = 181

125% QMP = 226

Cálculo presión de trabajo: Dif. de cota 12.75 m.c.a

Pérdida de carga 5.42 m.c.a

Presión útil 7 m.c.a

Pérdida total 25.17 m.c.a

Elección de la bomba: Pa = 26 m.c.a 2.6

Pb = 36 m.c.a 3.6

Determinación Qm: Qa = 226

Qb = 87

Qm = 156.5

Determinación del tiempo: Motor 4 HP = 1.5

Cálculo del VR: Qm*T/4 = 58.6875

Cálculo del VH: Vr (Pb + 1) = 270 Pb – Pa

Luego, se empleó un estanque hidroneumático de 300 Lts, dos bombas de 4 HP marca Vogt,

43

modelo H – 615 FMS 170, quedando una de reserva.

Cuadro de UEH

Tabla Nº13: Departamentos:

Depto. Nº Artefacto Nº UEH Total UEH 201 WC

Lº Bº

BºLl Lp

2 2 1 1 1

3 1 3 2 3

6 2 3 2 3

202 WC Lº Bº

BºLl Lp

2 2 1 1 1

3 1 3 2 3

6 2 3 2 3

203 WC Lº Bº Lp

1 1 1 1

3 1 3 3

3 1 3 3

204 WC Lº Bº Lp

1 1 1 1

3 1 3 3

3 1 3 3

205 WC Lº Bº Lp

1 1 1 1

3 1 3 3

3 1 3 3

Total UEH/Piso 62 Total 2º a 4ª 186

Tabla Nº14: Locales comerciales, administración y lavandería:

Depto. Nº Artefacto Nº UEH Total UEH Conserjería WC

Lº BLl

1 1 1

3 1 2

3 1 2

Serv Hig locales*Clase 2

WC Lº

5 5

5 2

25 10

Lavandería MqLv 3 3 9 Total UEH Piso 50

Total UEH

Edif.. 236

Tabla Nº15: Determineción de diámetros para agua fría en tubería de Cobre y PVCJustificación de diámetros desde arranque a consumos comunes en primer piso

Q inst. Q máx. prob Presiónlts./min. lts./min. L real L equiv. J unit. J tramo J acum. m.c.a

200-MAP 38 1046 209 50,42 1,748 4,3 6,45 0,063 0,409 0,409 0,6 18,991

MAP 38 3,930 4,339 0,6 15,0611 MAP 38-1 1046 209 50,42 1,748 0,4 0,60 0,063 0,038 4,377 0,6 15,0232 01-feb 956 197 50,42 1,643 1,3 1,95 0,057 0,111 4,488 0,6 14,912

rem 19 2-rem 19 113 45 19,94 2,412 0,4 0,80 0,356 0,213 4,701 0,6 14,699rem 19 2,916 7,617 0,6 11,783

96 rem 19-96 113 45 28,40 1,189 4,0 6,00 0,066 0,397 8,015 0,6 11,38597 96-97 73 33 26,04 1,047 3,3 4,95 0,059 0,292 8,307 0,6 11,09398 97-98 28 18 19,94 0,961 0,3 0,45 0,071 0,032 8,339 0,6 11,06199 97-99 45 45 26,04 1,408 4,3 6,45 0,099 0,640 8,947 1,5 9,553100 96-100 40 40 22,00 1,754 12,6 18,90 0,180 3,401 11,415 0,6 7,985101 100-101 20 20 22,00 0,877 14,9 22,35 0,053 1,195 12,610 0,6 6,790

44

L (m) Pérdida de carga

Punto Tramo d (mm) v (mts./seg) Cota

Cuadro de dimensionamiento y determinación de pérdidas de carga en la red

Tabla Nº16: Justificación de diámetros para locales comerciales (para el mas alejado y cercano a la red)


15,0231 1-rem 13 18 18 13,84 1,994 0,40 0,60 0,402 0,241 0,241 0,6 14,182

rem 13 18 18 0 0,400 0,641 0,6 13,78281 rem 13-81 18 18 22,00 0,789 25,50 38,25 0,044 2,640 3,281 0,6 11,14282 81-82 18 18 19,94 0,961 11,00 16,50 0,071 1,170 4,452 1,4 9,17183 82-83 8 8 13,84 0,886 2,05 3,075 0,097 0,299 4,751 1,0 9,272


15,0231 1-rem 13 18 18 13,84 1,994 0,4 0,60 0,402 0,241 0,241 0,6 14,182

rem 13 18 18 0 0,400 0,641 0,6 13,78293 rem 13-93 18 18 22,00 0,789 6,0 9,00 0,044 0,400 1,041 0,6 13,38194 93-94 18 18 19,94 0,961 4,3 6,45 0,071 0,457 1,499 1,0 12,52495 94-95 8 8 13,84 0,886 1,8 2,70 0,097 0,263 1,762 1,4 11,861

45

Pérdida de carga

Cota

Punto Tramo d (mm) v (mts./seg)


Cota

Tramo d (mm) v (mts./seg)

L (m)

Punto

Tabla Nº17: Justificación de diámetros para departamentos en 4º piso (por lo tanto justifica diámetros en planta de 2º y 3º piso)Q inst. Q máx. prob Presiónlts./min. lts./min. L real L equiv. J unit. J tramo J acum. m.c.a

3 E-3 843 181 57 1,179 1,4 2,10 0,027 0,057 0,057 1,4 22,5434 3-4 432 114 57 0,744 24,6 36,90 0,012 0,443 0,507 1,4 22,0935 4-5 432 114 45,2 1,183 6 9,00 0,037 0,333 0,837 4,6 18,5636 5-6 292 87 36 1,424 2,6 3,90 0,067 0,261 1,100 7,2 15,7007 6-7 146 54 28,4 1,419 2,6 3,90 0,09 0,351 1,451 9,8 12,749

402 7-RD402 116 46 26,04 1,44 0,2 0,30 0,103 0,031 1,482 9,8 12,718RD402 116 46 19 1,568 3,051 9,8 11,149

RD402-22 116 46 26,04 1,44 0,7 1,05 0,103 0,108 3,159 9,8 11,04123 22-23 33 19 19,94 1,033 5,75 8,63 0,081 0,699 3,853 9,8 10,34724 23-24 25 25 19,94 1,334 2,4 3,60 0,126 0,454 4,307 9,8 9,89325 22-25 83 37 19,94 1,95 1,5 2,25 0,245 0,551 3,710 9,8 10,49026 25-26 28 20 19,94 1,067 3,9 5,85 0,085 0,497 4,209 9,8 9,99127 25-27 55 20 19,94 1,067 2,1 3,15 0,085 0,268 3,979 9,8 10,22128 27-28 43 23 19,94 1,239 0,8 1,20 0,111 0,133 4,112 9,8 10,088

401 7-RD401 116 46 26,04 1,44 1 1,50 0,103 0,155 1,606 9,8 12,594RD401 116 19 1,568 3,174 9,8 11,026

39 RD401-39 116 46 26,04 1,44 3,6 5,40 0,103 0,556 3,732 9,8 10,46840 39-40 71 33 19,94 1,751 0,6 0,90 0,203 0,183 3,914 9,8 10,28641 40-41 28 20 19,94 1,067 2,5 3,75 0,085 0,319 4,234 9,8 9,96642 39-42 45 24 19,94 1,279 3,8 5,70 0,117 0,667 4,399 9,8 9,80143 42-43 33 20 19,94 1,067 1,3 1,95 0,085 0,166 4,565 9,8 9,635

44 3-44 720 162 57 1,058 8,5 12,75 0,023 0,288 0,345 3,5 20,155403 44-RD403 80 36 26,04 1,115 1 1,5 0,066 0,099 0,444 3,5 20,056

RD403 80 36 19 0 0,829 1,273 3,5 19,22762 RD403-62 80 36 26,04 1,115 10,5 15,75 0,066 1,038 2,311 9,8 11,88963 62-63 47 25 19,94 1,318 0,2 0,3 0,123 0,037 2,348 9,8 11,85264 63-64 35 20 19,94 1,076 1,5 2,25 0,086 0,194 2,543 9,8 11,65765 62-65 33 20 19,94 1,067 1,5 2,25 0,085 0,192 2,503 9,8 11,697

46


CotaPunto Tramo d (mm) v (mts./seg)


44 3-44 720 162 57 1,058 8,5 12,75 0,023 0,288 0,345 3,5 20,155404 44-RD404 80 36 26,04 1,115 1 1,5 0,066 0,099 0,444 3,5 20,011

RD404 80 36 19 0 0,829 1,273 3,5 19,18251 RD404-51 80 36 26,04 1,115 10,9 16,35 0,066 1,078 2,351 9,8 11,80452 51-52 45 24 19,94 1,279 2,5 3,75 0,117 0,439 2,790 9,8 11,36553 52-53 33 25 19,94 1,334 1,4 2,1 0,126 0,265 3,055 9,8 11,100

44 3-44 720 162 57 1,058 8,5 12,75 0,023 0,288 0,345 3,5 20,155405 44-RD405 80 36 26,04 1,115 1 1,5 0,066 0,099 0,444 3,5 20,011

RD405 80 36 19 0,829 1,273 3,5 19,18276 RD405-76 80 36 26,04 1,115 9 13,5 0,066 0,89 2,163 9,8 11,99277 76-77 45 24 19,94 1,279 0,3 0,45 0,117 0,053 2,216 9,8 11,93978 77-78 12 12 13,84 1,329 2,8 4,2 0,198 0,831 3,047 9,8 11,10879 77-79 33 25 19,94 1,334 1,6 2,4 0,126 0,303 2,518 9,8 11,63780 76-80 35 20 19,94 1,076 2,6 3,9 0,086 0,337 2,500 9,8 11,655

Tabla Nº18: Agua caliente en departamento con presión disponible menor en el termo


A T-A 43 23 19,94 1,239 5 7,50 0,089 0,668 4,782 11,8 7,418B A-B 32 19 19,94 1,011 5,1 7,65 0,063 0,482 5,264 11,8 6,936C B-C 15 23 19,94 1,228 1,25 1,88 0,088 0,165 5,429 11,8 6,771

d (mm) v (mts./seg)

L (m)

47

Punto

Pérdida de carga

Cota


CotaPunto Tramo d (mm)

Tramo

v (mts./seg)

Tabla Nº19: Red humeda


21,928A 3-A 480 120 50,42 1,002 8,0 12,00 0,024 0,288 0,288 1,5 20,140B A-B 480 120 38,24 1,741 9,5 14,25 0,089 1,268 1,556 0,0 20,372C B-C 400 120 38,24 1,741 6,5 9,75 0,089 0,868 2,424 0,0 19,504D C-D 80 60 26,04 1,878 8,7 13,05 0,164 2,140 4,564 1,5 15,864E D-E 180 120 38,24 1,741 9,0 13,50 0,089 1,202 3,622 4,9 13,406F E-F 120 120 38,24 1,741 2,4 3,60 0,089 1,568 3,943 8,1 9,885G F-G 60 60 26,04 1,878 2,4 3,60 0,164 0,590 4,536 9,3 8,092

48

Punto Tramo d (mm)


Cotav (mts./seg)

Tabla Nº20: Determinación de diámetros para agua fría en tubería de PolipropilenoJustificación de diámetros desde arranque a consumos comunes en primer piso


20,0000-MAP 38 1046 209 40,8 0,94 4,3 6,45 0,020 0,131 0,131 0,6 19,269

MAP 38 3,930 4,061 0,6 15,3391 MAP 38-1 1046 209 40,8 0,94 0,4 0,60 0,020 0,012 4,073 0,6 15,3272 01-feb 956 197 40,8 0,89 1,3 1,95 0,019 0,037 4,110 0,6 15,290

rem 19 2-rem 19 113 45 20,4 1,25 0,4 0,80 0,087 0,069 4,180 0,6 15,220rem 19 2,916 7,096 0,6 12,304

96 rem 19-96 113 45 26,2 0,76 4,0 6,00 0,026 0,154 7,250 0,6 12,15097 96-97 73 33 26,2 0,60 3,3 4,95 0,018 0,089 7,339 0,6 12,06198 97-98 28 18 20,4 0,65 0,3 0,45 0,028 0,013 7,352 0,6 12,04899 97-99 45 45 26,2 0,76 4,3 6,45 0,026 0,166 7,517 1,5 10,983

100 96-100 40 40 20,4 1,11 12,6 18,90 0,077 1,457 8,975 0,6 10,425101 100-101 20 20 20,4 0,70 14,9 22,35 0,031 0,693 9,668 0,6 9,732


Cota

Cuadro de dimensionamiento y determinación de pérdidas de carga en la red


49

Tabla Nº21: Justificación de diámetros para locales comerciales (para el mas alejado y cercano a la red)


15,0231 1-rem 13 18 18 13,2 1,55 0,40 0,60 0,229 0,137 0,137 0,6 14,286

rem 13 18 18 0 0,000 0,137 0,6 14,28681 rem 13-81 18 18 20,4 0,65 25,50 38,25 0,028 1,071 1,208 0,6 13,21582 81-82 18 18 20,4 0,65 11,00 16,50 0,028 0,462 1,670 1,4 11,95383 82-83 8 8 13,2 0,78 2,05 3,075 0,091 0,281 1,951 1,0 12,072


15,0231 1-rem 13 18 18 13,2 1,55 0,4 0,60 0,229 0,137 0,137 0,6 14,286

rem 13 18 18 0 0,000 0,137 0,6 14,28693 rem 13-93 18 18 20,40 0,65 6,0 9,00 0,028 0,252 0,389 0,6 14,03494 93-94 18 18 20,4 0,65 4,3 6,45 0,028 0,181 0,570 1,0 13,45395 94-95 8 8 13,2 0,78 1,8 2,70 0,091 0,247 0,817 1,4 12,806


Cota



Cota


50

Tabla Nº22: Justificación de diámetros para departamentos en 4º piso (por lo tanto justifica diámetros en planta de 2º y 3º piso)Q inst. Q máx. prob Presiónlts./min. lts./min. L real L equiv. J unit. J tramo J acum. m.c.a

3 E-3 843 181 51,4 0,51 1,4 2,10 0,006 0,012 0,012 1,4 22,5434 3-4 432 114 51,4 0,36 24,6 36,90 0,003 0,118 0,130 1,4 22,4255 4-5 432 114 40,8 0,59 6 9,00 0,010 0,089 0,219 4,6 19,1366 5-6 292 87 40,8 0,47 2,6 3,90 0,007 0,028 0,247 7,2 16,5087 6-7 146 54 32,6 0,52 2,6 3,90 0,012 0,046 0,293 9,8 13,862

402 7-RD402 116 46 26,2 0,69 0,2 0,30 0,029 0,009 0,301 9,8 13,854RD402 116 46 20,4 1,568 1,869 9,8 12,286

RD402-22 116 46 26,2 0,69 0,7 1,05 0,029 0,031 1,900 9,8 12,25523 22-23 33 19 20,4 0,67 5,75 8,63 0,029 0,254 2,154 9,8 12,00124 23-24 25 25 20,4 0,82 2,4 3,60 0,042 0,150 2,304 9,8 11,85125 22-25 83 37 20,4 1,11 1,5 2,25 0,067 0,151 2,455 9,8 11,70026 25-26 28 20 20,4 0,70 3,9 5,85 0,031 0,181 2,637 9,8 11,51827 25-27 55 20 20,4 0,70 2,1 3,15 0,031 0,098 2,734 9,8 11,42128 27-28 43 23 20,4 0,76 0,8 1,20 0,038 0,046 2,780 9,8 11,375

401 7-RD401 116 46 26,2 0,69 1 1,50 0,029 0,044 2,824 9,8 11,331RD401 116 20,4 1,568 4,392 9,8 9,763

39 RD401-39 116 46 26,2 0,69 3,6 5,40 0,029 0,157 4,549 9,8 9,60640 39-40 71 33 20,4 0,99 0,6 0,90 0,060 0,054 4,603 9,8 9,55241 40-41 28 20 20,4 0,70 2,5 3,75 0,031 0,116 4,719 9,8 9,43642 39-42 45 24 20,4 0,79 3,8 5,70 0,040 0,228 4,947 9,8 9,20843 42-43 33 20 20,4 0,70 1,3 1,95 0,031 0,060 5,008 9,8 9,14744 3-44 720 162 51,4 0,46 8,5 12,75 0,005 0,065 0,300 3,5 20,155

403 44-RD403 80 36 26,2 0,65 1 1,5 0,020 0,029 0,329 3,5 20,126RD403 80 36 20,4 0 0,000 0,329 3,5 20,126

62 RD403-62 80 36 26,2 0,65 10,5 15,75 0,020 0,309 0,638 9,8 13,51763 62-63 47 25 20,4 0,82 0,2 0,3 0,042 0,013 0,651 9,8 13,50464 63-64 35 20 20,4 0,7 1,5 2,25 0,031 0,070 0,720 9,8 13,43565 62-65 33 20 20,4 0,7 1,5 2,25 0,031 0,070 0,790 9,8 13,365



51


44 3-44 720 162 51,4 0,46 8,5 12,75 0,005 0,065 0,300 3,5 20,155404 44-RD404 80 36 26,2 0,65 1 1,5 0,020 0,029 0,329 3,5 20,126

RD404 80 36 20,4 0 0,000 0,329 3,5 20,12651 RD404-51 80 36 26,2 0,65 10,9 16,35 0,020 0,320 0,650 9,8 13,50552 51-52 45 24 20,4 0,79 2,5 3,75 0,040 0,150 0,800 9,8 13,35553 52-53 33 25 20,4 0,82 1,4 2,1 0,042 0,088 0,887 9,8 13,26844 3-44 720 162 51,4 0,46 8,5 12,75 0,005 0,065 0,300 3,5 20,155

405 44-RD405 80 36 26,2 0,65 1 1,5 0,020 0,029 0,329 3,5 20,126RD405 80 36 20,4 0,000 0,329 3,5 20,126

76 RD405-76 80 36 26,2 0,65 9 13,5 0,020 0,265 0,594 9,8 13,56177 76-77 45 24 20,4 0,79 0,3 0,45 0,040 0,018 0,612 9,8 13,54378 77-78 12 12 13,2 1,17 2,8 4,2 0,137 0,575 1,187 9,8 12,96879 77-79 33 25 20,4 0,82 1,6 2,4 0,042 0,100 1,287 9,8 12,86880 76-80 35 20 20,4 0,7 2,6 3,9 0,031 0,121 1,408 9,8 12,747

Tabla Nº23: Agua caliente en departamento con presión disponible menor en el termo


A T-A 43 23 20,4 0,76 5 7,50 0,038 0,287 4,737 11,8 7,418B A-B 32 19 20,4 0,67 5,1 7,65 0,029 0,225 4,962 11,8 7,193C B-C 15 23 20,4 0,76 1,25 1,88 0,038 0,072 5,034 11,8 7,121


52


Cota



Tabla Nº24: Red humeda


21,928A 3-A 480 120 51,4 0,39 8,0 12,00 0,004 0,044 0,044 1,5 20,384B A-B 480 120 40,8 0,62 9,5 14,25 0,011 0,160 0,203 0,0 21,725C B-C 400 120 40,8 0,62 6,5 9,75 0,011 0,109 0,313 0,0 21,615D C-D 80 60 26,2 0,90 8,7 13,05 0,038 0,496 0,809 1,5 19,620E D-E 180 120 40,8 0,62 9,0 13,50 0,011 0,151 0,960 4,9 16,068F E-F 120 120 40,8 0,62 2,4 3,60 0,011 1,568 2,528 8,1 11,300G F-G 60 60 26,2 0,90 2,4 3,60 0,038 0,137 2,665 9,3 9,964

Cotad (mm) v (mts./seg)


53

Punto Tramo

Presupuesto red considerando tubería de Cobre

Item Actividad d (mm) Cant Un. Valor Total1 Red Agua Fria

1.1 Excavación 61,0 m3 2.900 176.9001.2 Relleno 56,0 m3 1.980 110.8801.3 Relleno cama de arena 8,0 m3 7.850 62.8001.4 Cañeria de Cu tipo L 63 68,0 ml 17.947 1.220.3961.5 Cañeria de Cu tipo L 50 52,0 ml 14.244 740.6881.6 Cañeria de Cu tipo L 38 72,0 ml 12.560 904.3201.7 Cañeria de Cu tipo L 25 152,0 ml 8.008 1.217.2161.8 Cañeria de Cu tipo L 19 24,0 ml 6.188 148.5121.9 Cañeria de Cu tipo L 13 18,0 ml 4.768 85.824

1.10 Cañeria PVC Hidraulico 25 448,0 ml 430 192.6401.11 Suministro de fitting 1,0 gl 1.261.810 1.261.8101.12 Piezas especiales arranque 1,0 gl 312.365 312.3651.13 Map. 38 mm. 1,0 un 296.150 296.1501.14 valvulas de corte 38m 2,0 un 16.800 33.6001.15 Cámara mediador 1,0 un 78.000 78.0001.16 Pasadas muro, losas y cortes 10,0 un 1.200 12.0001.17 Llave de jardín 13 2,0 un 5.900 11.8001.18 Llave de paso 20 27,0 un 7.790 210.3301.19 Llave de paso 25 52,0 un 9.738 506.3501.20 Llave de paso 32 14,0 un 12.172 170.4061.21 Bombas de impulsion 2,0 un 520.000 1.040.0001.22 Estanque Hidrosistema 1,0 un 490.000 490.0001.23 Tablero electrico 1,0 un 760.000 760.0001.24 Sensores 1,0 un 59.300 59.3001.25 Fitting estanque de acumulacion 1,0 gl 1.458.000 1.458.0001.26 Bomba de achique 1,0 gl 190.000 190.0001.27 Fijaciones para cañería 30,0 un 600 18.0001.28 Palanos As-built. Y Tramites 1,0 gl 250.000 250.000

Subtotal 12.018.287

2 Red Alcantarillado2,1 Excavaciones 66,0 m3 2.900 191.4002,2 Relleno material de escavacion 46,0 m3 1.980 91.0802,3 Relleno cama de arena 20,0 m3 7.850 157.0002,4 Cámara domic. H= hasta 1.80 mt 6,0 m3 79.500 477.0002,5 tapa camara domiciliaria 6,0 m3 9.200 55.2002,6 Escalines 14,0 un 3.100 43.4002,7 Cañeria sanitaria 110 158,0 ml 3.600 568.8002,8 Cañeria sanitaria 75 124,0 ml 3.200 396.800

59

Item Actividad d (mm) Cant Un. Valor Total2,9 Cañeria sanitaria 50 146,0 ml 2.800 408.800

2,10 Cañeria sanitaria 40 24,0 ml 2.300 55.2002,11 Cañeria hidrau C-6 110 9,0 ml 6.980 62.8202,12 Piletas c/rejilla 2,0 un 6.980 13.9602,13 Registros 29,0 un 2.590 75.1102,14 Suministro de fitting y pegament. 1,0 gl 560.000 560.0002,15 Pasadas muros losas y cortes 128,0 un 1.200 153.6002,16 Fijaciones 110,0 un 1.900 209.0002,17 Planos As-built. Y Tramitas 1 gl 250.000 250.000

Subtotal 3.769.170

3 Otros3,1 Inst. Artefactos Sanit.corr. 100,0 un 13.600 1.360.0003,2 Inst. gabinetes de incendio 8,0 un 19.500 156.0003,3 Remarcadores D= 13 5,0 un 43.000 215.0003,4 Remarcadores D= 19 16,0 un 53.000 848.000

Subtotal 2.579.000

4 Red Agua Caliente4,1 Cañeria de Cu tipo L 32 12,0 ml 10.577 126.9224,2 Cañeria de Cu tipo L 25 92,0 ml 8.008 736.7364,3 Cañeria de Cu tipo L 19 130,0 ml 6.188 804.4404,4 Suministro de fitting 1,0 gl 425.569 425.5694,5 Pasadas muro, losas y cortes 21,0 un 1.200 25.2004,6 Llave de paso de 20mm. 42,0 un 6.941 291.5224,7 Llave de paso de 25mm. 38,0 un 7.414 281.7324,8 Fijaciones para cañeria 24,0 un 600 14.4004,9 Instalacion de termos 16,0 un 24.000 384.000

Subtotal 3.090.521

TOTAL GENERAL 21.456.977

NOTA- NO CONSIDERA ROTURA, NI REPOCICION DE PAVIMENTOS LAS PUBLICACIONES, DERECHOS MUNICIPALES Y TODO TIPO DE GARANTIAS SON DE CARGO DEL MANDANTEVALORES MAS IVA

60

Presupuesto red considerando tubería de Polipropileno

Item Actividad d (mm) Cant Un. Valor Total1 Red Agua Fria

1.1 Excavación 61,0 m3 2.900 176.9001.2 Relleno 56,0 m3 1.980 110.8801.3 Relleno cama de arena 8,0 m3 7.850 62.8001.4 Cañeria de PPR-20 63 36,0 ml 9.195 331.0201.5 Cañeria de PPR-20 50 52,0 ml 5.853 304.3561.6 Cañeria de PPR-20 40 62,0 ml 4.242 263.0041.7 Cañeria de PPR-20 32 116,0 ml 3.067 355.7721.8 Cañeria de PPR-20 25 256,0 ml 1.959 501.5041.9 Cañeria de PPR-20 20 228,0 ml 1.255 286.140

1.10 Cañeria de PPR-10 63 32,0 ml 7.814 250.0481.11 Cañeria de PPR-10 32 24,0 ml 2.608 62.5921.12 Cañeria de PPR-10 16 18,0 ml 1.079 19.4221.13 Suministro de fitting 1,0 gl 1.802.585 1.802.5851.14 Piezas especiales arranque 1,0 gl 312.365 312.3651.15 Map. 38 mm. 1,0 un 296.150 296.1501.16 valvulas de corte 38m 2,0 un 16.800 33.6001.17 Cámara mediador 1,0 un 78.000 78.0001.18 Pasadas muro, losas y cortes 10,0 un 1.200 12.0001.19 Llave de jardín 13 2,0 un 5.900 11.8001.20 Llave de paso MET.FUS R-3 20 27,0 un 6.941 187.4071.21 Llave de paso de MET.FUS R-3 25 15,0 un 7.414 111.2101.22 Llave de paso de MET.FUS R-3 32 8,0 un 7.800 62.4001.23 Llave de paso de MET.FUS.EKO R-3 32 6,0 un 17.164 102.9841.24 Llave de paso de CROMO.MET.FUS 25 37,0 un 10.164 376.0681.25 Bombas de impulsion 2,0 un 520.000 1.040.0001.26 Estanque Hidrosistema 1,0 un 490.000 490.0001.27 Tablero electrico 1,0 un 760.000 760.0001.28 Sensores 1,0 un 59.300 59.3001.29 Fitting estanque de acumulacion 1,0 gl 1.458.000 1.458.0001.30 Bomba de achique 1,0 gl 190.000 190.0001.31 Fijaciones para cañería 30,0 un 600 18.0001.32 Palanos As-built. Y Tramites 1,0 gl 250.000 250.000

Subtotal 10.376.307

61

Item Actividad d (mm) Cant Un. Valor Total2 Red Alcantarillado

2,1 Excavaciones 66,0 m3 2.900 191.4002,2 Relleno material de escavacion 46,0 m3 1.980 91.0802,3 Relleno cama de arena 20,0 m3 7.850 157.0002,4 Cámara domiciliaria H= hasta 1.80 mt 6,0 m3 79.500 477.0002,5 tapa camara domiciliaria 6,0 m3 9.200 55.2002,6 Escalines 14,0 un 3.100 43.4002,7 Cañeria sanitaria 110 158,0 ml 3.600 568.8002,8 Cañeria sanitaria 75 124,0 ml 3.200 396.8002,9 Cañeria sanitaria 50 146,0 ml 2.800 408.800

2,10 Cañeria sanitaria 40 24,0 ml 2.300 55.2002,11 Cañeria hidrau C-6 110 9,0 ml 6.980 62.8202,12 Piletas c/rejilla 2,0 un 6.980 13.9602,13 Registros 29,0 un 2.590 75.1102,14 Suministro de fitting y pegamentos 1,0 gl 560.000 560.0002,15 Pasadas muros losas y cortes 128,0 un 1.200 153.6002,16 Fijaciones 110,0 un 1.900 209.0002,17 Planos As-built. Y Tramitas 1 gl 250.000 250.000

Subtotal 3.769.170

3 Otros3,1 Inst. Artefactos Sanit.corr. 100,0 un 13.600 1.360.0003,2 Inst. gabinetes de incendio 8,0 un 19.500 156.0003,3 Remarcadores D= 13 5,0 un 43.000 215.0003,4 Remarcadores D= 19 16,0 un 53.000 848.000

Subtotal 2.579.000

4 Red Agua Caliente4,1 Cañeria de PPR-20 32mm. 12,0 ml 3.068 36.8164,2 Cañeria de PPR-20 25mm. 92,0 ml 1.958 180.1364,3 Cañeria de PPR-20 20mm. 130,0 ml 1.254 163.0204,4 Suministro de fitting 1,0 gl 607.955 607.9554,5 Pasadas muro, losas y cortes 21,0 un 1.200 25.2004,6 Llave de paso de 20mm. 42,0 un 6.941 291.5224,7 Llave de paso de 25mm. 38,0 un 7.414 281.7324,8 Fijaciones para cañeria 24,0 un 600 14.4004,9 Instalacion de termos 16,0 un 24.000 384.000

Subtotal 1.984.781

TOTAL GENERAL 18.709.258

62

Propiedades o Características Cobre PolipropilenoCampos de aplicación Agua Potable Agua Potable

Gas Ind. de alimentosRefrigeración Ind. químicas

Aire acondicionado Ind. mineraDesagües AgriculturaDrenajes Calefacción

Red aire comprimidoCaracterísticas físicas: Tº de fusión 1083,4 ºC 146ºC

Densidad 8,9500 g/cm³ 0,90 gr/cm3 a 23ºCColor Gris, verde y blanco

-Elasticidad Excelente a altas y bajas Tº Excelente a altas y bajas Tº

Propiedades térmicas:Calor especif. 384,56 J/kg ºK 1,73 kj/kg a 23ºC1298,53 kj/kg a 23ºC

Conduct. térmica 0,23 w/mk a 23ºC

Pérdida calórica Necesita aislación térmica en exteriores No necesita aislación térmica

Propiedades mecánicas: Dureza 45 (Brinell)

65 (Shore) ó 442 (Brinell)Resistencia a la tracción 23-26 Kg/mm2 158 Kg/mm2

670 N/mm2Módulo de Rigidez 41,000 N/mm2 -

Módulo de Flexibilidad - 185 N/mm2Alargamiento 26-37 % 17-18 %

Propiedades eléctricas:Conducción eléctrica Excelente conductor Malo, resiste corrientes

eléctrico. galvánicas, por lo tantose evitan perforaciones.

Cuadro comparativoTubería de Cobre v/s Tubería de Polipropileno

Color salmón (oscurecimiento con la exposición prolongada al

aire, es decir, oxidación).Punto de Ebullición 2310 °C

63

372.1w/mk a 20 °C, propiedad que se reduce con el aumento

de la Tº

Módulo Elástico 110,000 N/mm2

Propiedades o Características Cobre PolipropilenoPropiedades varias: Salud Evita la proliferación de Es atóxico.

ciertas bacterias.Ruido Necesita aislación No necesita aislación,

acústica. ya que evitan la propa-gación de ruidos y

vibraciones.Economía de Energía 500 L/H se consumen 500 L/H se consumen

en 9 seg a una Tº de en 5 seg a una Tº de 40º 40º

Dilatación Según fórmula, para Según fórmula, para 1 mt de tubería y 1 mt de tubería y

Tº=20ºC, se tienen Tº=20ºC, se tienen 9 mm de dilatación. 2 mm de dilatación.

Pérdidas de carga Son mayores Son menoresPresión Es menor en el punto Es mayor en el punto

mas distante. mas distante.Costos Tubería mas cara. Accesorios y fittings

mas caros.

64

65

CAPITULO V: ANÁLISIS FINAL

5.1 COMENTARIOS Y CONCLUSIONES

Luego de haber terminado con este estudio, se puede señalar lo siguiente:

Los tubos plásticos se han incorporado al vertiginoso crecimiento de las ciudades

(materias primas como: el Poli Cloruro de Vinilo (PVC), polietileno (PE) y polipropileno

(PP)). Cuentan con numerosas aplicaciones en el sector de la construcción, muchas de ellas

no visibles por los propios usuarios. No teniendo todos los tubos las mismas aplicaciones

específicas, entre las más generales se encuentran el suministro de agua potable,

calefacción, evacuación de aguas servidas, riego, drenaje, conducción de gases,

canalización eléctrica y los accesorios necesarios para la instalación de un sistema

completo de conducción de fluidos.

Su crecimiento no ha estado exento de dificultades pues ha debido vencer la inercia de

la industria que por décadas privilegió el uso de cañerías de cobre para agua potable y

hormigón para aguas servidas, sin analizar en detalle las diversas alternativas que ofrece el

mercado local e internacional, ya que el cobre está asociado en nuestra cultura como el

sueldo de Chile y muy poca gente piensa en una red de agua que no sea de cobre.

La expansión de los tubos plásticos se explica por diversas cualidades como

versatilidad, durabilidad, resistencia mecánica, estanqueidad, resistencia a la abrasión,

facilidad de instalación, ausencia de residuos o incrustaciones y resistencia a los agentes

químicos, entre otros. Es así como:

1. El Polipropileno, no necesita aislamiento térmico como el Cobre en ambientes

externos, ya que la dispersión de calor es limitada y su inercia térmica permite un

consumo de agua caliente sin que la tubería haya alcanzado condiciones de régimen, lo

que permite un ahorro de energía entre un 15% a un 20%.

2. El comportamiento del Polipropileno, en cuanto a la dilatación térmica y a la

resistencia a altas presiones es mayor que la del Cobre, sobre todo en las uniones o

instalación de fittings.

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3. Aunque el cobre por sus características, es un metal muy apropiado para toda clase de

instalaciones de agua, no es atacado por los gases ni se altera en presencia del aire

seco; con la humedad se recubre de una capa de óxido que lo protege de posteriores

ataques, es muy dúctil, maleable y buen conductor del calor y de electricidad, su

principal problemática radica fundamentalmente en la soldadura, ya que en estado de

servicio depende de la correcta aplicación de la misma.

4. Por las características del Polipropileno, las pérdidas de carga en tuberías y fittings es

menor que en las de Cobre, por lo que en una red de tuberías de Polipropileno se

alcanza una mejor presión de agua en el punto más alto de la misma.

5. Los accesorios y fittings de Polipropileno, en cuanto a su costo, son un 5% mas caros

si son sin rosca, un 30 - 40% mas si son con rosca metálica y entre un 50 –60% mas

caros en llaves que los accesorios y fittings de Cobre, por el tema de la importación del

material.

6. En cuanto al ejemplo real, primero que todo hay que señalar que el proyecto fue

concebido con tubería de Cobre, como se muestra en los Isométricos de la red de agua

potable tanto fría como caliente adjuntos en este trabajo, pero debido a razones de

costo y a las cualidades que presenta la tubería de Polipropileno, se optó por emplearla

en conjunto a la de Cobre en la edificación antes mencionada, obteniendo de este

modo:

• Alto rendimiento del material en la red, ya que las pérdidas en Polipropileno son

menores.

• La optimización de la red empleando tuberías, accesorios y fittings de Cobre y

Polipropileno

• Un modelo híbrido, que cumple eficiente y eficazmente con las exigencias del

proyecto, acatando la normativa vigente.

• El método de fusión molecular permite utilizar al personal habitual de la obra,

optimizando la eficacia de los trabajadores, acortar el tiempo total de instalación y

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disminuir los ensayos destructivos y reducir los costos.

Más allá del tipo de materia prima que se utilice, uno de los principales desafíos que

enfrentan las tuberías se relaciona con la instalación. Como resulta complejo supervisar esta

tarea, se apunta a desarrollar productos y sistemas que impidan una incorrecta instalación. Este

aspecto es clave, no se saca nada con desarrollar un producto espectacular, con certificación de

calidad, si la instalación está mal ejecutada porque en esos casos se tiende a descalificar a la

tubería..

Ambos materiales tienen diferentes virtudes y bondades, las cuales se deben

aprovechar de acuerdo al tipo de proyecto que se desee llevar a cabo, teniendo en cuenta tanto

sus propiedades y características, como también el rendimiento y costo de los mismos, para

lograr de este modo un buen y beneficioso resultado.

BIBLIOGRAFÍA

• Ministerio de Obras Públicas. 2003. Reglamento de instalaciones de agua potable y

alcantarillado RIDAA. Nº50. Chile.

• Polifusión S.A. 2003. Manual Técnico de Tuberías y Fittings de Polipropileno y Pex.

• Polifusión S.A. 2004. Catálogo de Tuberías y Fittings de Polipropileno y Pex.

• Grupo de Empresas GUATI. 2004 (Disponible en www.guati.com/pages/institu.html).

Consultado en Marzo de 2005.

• Grupo Procobre. 2004. Centro de Promoción del Cobre. (Disponible en Página web

www.procobreperu.org/pub_tub_tcagua.htm). Consultado en Marzo de 2005

• Juan Villarzú Codelco. 2003. Industria del Cobre: Los Desafíos del siglo XXI.

(Disponible www.codelco.com/prensa/presentaciones/ pdf/exposicion_cobre_.pdf.)


• Comisión Chilena del Cobre. 2005. (Disponible en Página web:

www.cochilco.cl/productos/mercado_inter/Catastro_Arancelario_cobre.pdf)


• Empresa Polytex. 2005. Ingeniería y Construcción. (Disponible en Página web

www.polytex.cl/es/construc). Consultado en Marzo de 2005.

• David Hinrichen. Gerente General. 2004. Colocación de Tuberías de Polipropileno en

Obra. (Disponible en Página web www.vimakltda.cl). Consultado en Febrero de 2005.

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Análisis comparativo entre polifusión y cobre para instalaciones de ...

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