SISTEMA INDIRECTO DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

1. UNIDAD IV
SISTEMA INDIRECTO DE SUMINISTRO DE AGUA
4.1 Introducción
4.2 Partes del sistema indirecto
4.3 Ventajas del sistema indirecto
4.4 Desventajas del sistema indirecto
4.5 Almacenamiento y regulación
4.6 Cisterna
4.7 Tanque elevado.
4.8 Agua contra incendio
4.9 Cálculo de la acometida
4.10 Cálculo del equipo de bombeo
4.11 Cálculo del alimentador
4.12 Ejemplo de sistema indirecto

2. 6.1 INTRODUCCIÓN
El suministro de agua por el sistema indirecto a un edificio,
no utiliza la presión de la red matriz para abastecer el
agua a los aparatos sanitarios; este sistema es más
complejo y costoso, se debe almacenar el agua en una
cisterna y con un equipo de bombeo se llena el tanque
elevado, por donde abastece el agua por la fuerza de
gravedad.
Se diseña para edificios altos, debido a que la presión de la
red de servicio público no llega a los aparatos sanitarios.
6.2 PARTES DE CONSTA
El sistema tiene una red de acometida que abastece de
agua a una cisterna, el agua de la cisterna es
transportada por medio de un equipo de bombeo hasta un
tanque elevado y del tanque elevado sale la red que
alimenta al edificio

3. 4.2.1 Sistema Indirecto

4. 4.2 2 Sistema mixto
El sistema mixto es un sistema directo e indirecto; con el
sistema directo se puede abastecer hasta un tercer piso
y con el sistema indirecto los demás pisos.

5. 4.2.3 Sistema solamente con tanque elevado
Este sistema se abastece el edificio directamente al
tanque elevado, se debe comprobar que con la
presión de la matriz llegue el agua al tanque
elevado con el 100 % de la dotación

6. 4.3 VENTAJAS DEL SISTEMA INDIRECTO
• La principal ventaja es que el sistema permite almacenar
agua en la cisterna y en el tanque elevado, en caso que se
produzca un corte de agua por parte de la administradora
del agua. que puede abastecer de agua al edificio para un
día o dos días en forma restringida,.
• El tanque elevado abastece por gravedad, que permite
tener una presión constante en la red, obteniendo un
funcionamiento eficiente en los aparatos sanitarios y en el
sistema de agua caliente, dando confort al usuario.
4.4 DESVENTAJAS DEL SISTEMA INDIRECTO
• La desventaja del sistema, es muy costosa en su
instalación y su mantenimiento.
• También tiene el peligro que el agua pueda contaminarse
en la cisterna y en el tanque elevado, si no se tiene estos
almacenamientos bien resguardados y con un buen
mantenimiento.

7. 4.5 ALMACENAMIENTO Y REGULACIÓN
La cisterna, es el depósito de agua con un volumen útil,
que se calcula con las ¾ partes de la dotación de agua
para el uso del edificio.
Tanque elevado, es el depósito de agua con un volumen útil,
que se calcula con un 1/3 de la dotación de agua del
edificio. Se instala en la parte alta del edificio.
El almacenamiento de agua en la cisterna y tanque elevado,
regula la dotación de agua para el consumo de un día en el
edificio

8. 4.6 CISTERNA
4.6.1 Cisterna para edificios bajos
La capacidad mínima absoluta de una cisterna es de 1 m3
.
Se ubica generalmente en el subsuelo o sótano con
dimensiones en la proporción 1:2 ó 1:1
La cisterna deberá ubicarse a una distancia mínima de 2
metros de los muros medianeros y desagües. En caso de
no cumplir este requisito, deberá construirse un muro de
concreto armado entre el edificio y la cisterna a una
distancia mínima de la cisterna de 0.30 m., este espacio
debe rellenarse con piedra partida de 1” hasta una
profundidad de 0.50 m. por debajo del fondo de la
cisterna
Para extraer el agua de la cisterna tiene un equipo bombeo
y de acuerdo a su posición, puede ser de succión
negativa o de succión positiva
La distancia mínima de la entrada de agua al techo de la
cisterna, es de 20 cm. y del nivel máximo del agua al
techo es de 45 cm., la altura de la salida del rebose al
nivel de agua de la cisterna, es de 10 cm.

9. CISTERNA DE SUCCIÓN NEGATIVA

10. CISTERNA DE SUCCIÓN NEGATIVA

11. TUBERÍA DE REBOSE
La tubería de rebose de la cisterna debe estar de
preferencia en lado opuesto del ingreso del agua y
conectada directamente a la red de desagüe, en la salida
del rebose se instala una brecha de aire, para evitar el paso
de insectos a la cisterna provenientes de la tubería de
desagüe.
El diámetro del tubo de rebose se calcula con la siguiente
tabla:
CAPACIDAD DEL TANQUE DIAMETRO DEL
_______________________________REBOSE____
Hasta 5000 litros 2”
5001 a 6000 “ 2 ½”
6001 a 12000 “ 3”
12001 a 20000 “ 3 ½”
20001 a 30000 “ 4”
Mayores de 30000 “ 6”

12. La cisterna generalmente tiene una profundidad de 2,50
m, cuando la succión es negativa, y posee una válvula
de pie con una rejilla en el inicio de la tubería de succión,
para mantener el agua en la tubería y no dejar pasar
basura con la rejilla; si la profundidad es mayor puede
producirse la cavitación de la bomba, al succionar aire en
vez de agua.
El fondo del piso de la cisterna debe tener una pendiente
hacia la salida del tubo de limpia. Si el tubo de limpia no
alcanza el nivel del desagüe, se puede instalar una caja
más profunda dentro de la cisterna, con otra tubería de
succión instala en la bomba, con un juego de cerrar
válvulas y abrir, se extrae el agua de limpia.
La cisterna se construye con material resistente de
preferencia de concreto armado y con paredes
impermeables.

13. 4.6 2 Cisterna para edificios altos
Las cisternas para edificios altos generalmente lleva dos
cámaras una para agua y otra cámara seca donde se
instala el equipo de bombeo y las válvulas.
La tubería de succión es positiva, no necesita una válvula
de pie, porque recibe una carga permanente de agua,
por eso se llama de succión positiva.
El rebose de preferencia opuesta al ingreso de agua y
con una brecha de aire de 5 cm.
El piso debe tener una pendiente al tubo de limpia que
descarga a una cámara si se encuentra por debajo de
la tubería de desagüe, tiene un equipo de bombeo
independiente, para evacuar las aguas del rebose y de
limpia al desagüe

14. Cisterna para edificios altos o de succión positiva

15. Cisterna de succión positiva

16. 4.7 TANQUE ELEVADO
4.7.1 Tanque elevado para edificios bajos
Se instala a una altura mínima de 3 a 4 m del techo del
edificio, para dar la presión necesaria al punto más
desfavorable del ultimo piso.
El tanque elevado se construye de concreto armado o de
mampostería, con un revestimiento impermeable, su
capacidad mínima es de 1,00 m3; puede también ser
de asbesto cemento, o de PVC, o metálico, el más común
son de fibra sintética, con capacidad mínima hasta de 0,25
m3
El rebose de preferencia opuesta al ingreso de agua y con
una brecha de aire de 5 cm.
La distancia mínima de la entrada de agua al techo de la
cisterna, es de 20 cm. y del nivel máximo del agua al techo
es de 45 cm., la altura de la salida del rebose al nivel de
agua de la cisterna, es de 10 cm.

17. TANQUE ELEVADO PARA EDIFICIOS BAJOS

18. 4.7.2 Tanque elevado para edificios altos
El tanque elevado se llena en 2 horas con equipo de
bombeo; no tiene válvula de flotador para el control de
agua que ingresa, se controla con un sistema automático
ubicado en el tablero eléctrico para prender o apagar la
bomba
Son de mayor capacidad, cuando almacenan agua contra
incendio.
En muchos casos el agua contra incendio se almacena en
un tanque adicional, interconectado con el tanque para
agua doméstica.
También se puede almacenar agua contra incendio en la
cisterna, pero necesita un equipo de bombeo especial
cuando se produce el siniestro de incendio.

19. TANQUE ELEVADO PARA EDIFICIOS ALTOS

20. 4.8 AGUA CONTRA INCENDIO
El agua contra incendio se almacena en el tanque elevado
y se llena con el primer bombeo.
El agua contra incendio, se calcula con un caudal de 3
lts/seg. para cualquier edificio y con 8 lts/seg. para edificios
industriales, con un tiempo de incendio para 30 minutos,
tiempo suficiente para que lleguen los bomberos y puedan
alimentar de agua al tanque por la siamés.
A.C.I.= 3 lts./seg x 2 mangeras x 30 minutos x 60 seg/minuto = 10,8 m3
1000 lts./m3
La tubería de alimentación a los gabinetes de cada piso es
de un diámetro de 2 ½”, pero, para el último piso se debe
verificar si el diámetro permite una presión de 10 m.c.a. en
las mangueras del gabinete.

21. EXQUEMAS DE SISTEMAS DE A.C.I

22. 4.9 CÁLCULO DE LA ACOMETIDA
La acometida, se calcula con un caudal que llene la
cisterna en 4 horas y utilizando el sistema directo
4.10 CÁLCULO DEL EQUIPO DE BOMBEO
4.10.1 Tubería de succión y de descarga
1)Se fija la presión que debe ingresar el agua en el tanque
2)Calcular el volumen del tanque elevado
3)Calcular la altura dinámica H = Hs+Hd+hfs+hfd+ps
4)Calcular el caudal de bombeo (Qb) para llenar el tanque
elevado en 2 horas
5)Calcular los diámetros de succión y descarga, con el caudal
de bombeo Qb en la tabla del R.N.E.
6)Con los diámetros y el caudal, se calcula la pérdida de
carga en las tuberías de succión y de descarga

23. DIÁMETRO DE LAS LÍNEAS
DE SUCCIÓN E IMPULSIÓN
Caudal
Qb
Diámetro
tubería
de succión
Diámetro tubería
de impulsión
Hasta 0,50 1” (25 mm) ¾” (18,75 mm)
Hasta 1,00 1 ¼” (31,25 mm) 1” (25 mm)
Hasta 1,60 1 ½” (37,5 mm) 1 ¼” (31,25 mm)
Hasta 3.00 2” (50 mm) 1 ½” (37,5 mm)
Hasta 5,00 2 ½” (62,5 mm) 2” (50 mm)
Hasta 8,00 3” (75 mm) 2 ½” (62,5 mm)
Hasta 15,00 4” (100 mm) 3” (75 mm)
Hasta 25,00 6” (150 mm) 4” (100 mm)
7) Para determinar la pérdida de carga de sus accesorios
en la tubería de succión y de descarga, se adiciona a
la longitud de la tubería de succión el 10% de su
longitud; y para los accesorios de la tubería de
descarga el 25% de su longitud

24. 8) Con el caudal de bombeo Qb y el diámetro de succión y
de descarga se elige el ábaco de la tubería y se calcula
la perdida de carga por metro lineal
9) Con la pérdida de carga por m.l. y la longitud de succión
mas longitud de accesorios, se calcula la pérdida de
carga total en las tuberías succión y de descarga.
10) Con los datos obtenidos se calcula la carga dinámica
4.10.2 Cálculo de la bombeo
La bomba o electro bomba, se calcula con la siguiente
fórmula de potencia.
HP = Qb x H
75 x η
HP = Potencia en caballos de fuerza
Qb = Caudal de bombeo en lts/seg.
H = Altura dinámica en m
η = Coeficiente de seguridad que va de 0,5 a 0,8

25. La carga dinámica H tiene los siguientes componentes:
H = Hs + Hi + hfs + hfi + Ps
Hs = Altura dinámica de la tubería de succión
Hi = Altura dinámica de la tubería de impulsión
hfs = Pérdida de carga en la tubería de succión
hfi = Pérdida de carga en la tubería de impulsión
Ps = Presión de salida del agua en el tanque elevado
4.11 CÁLCULO DEL ALIMENTADOR
El alimentador es la red de agua que sale del tanque
elevado y alimenta al edificio utilizando la fuerza de
gravedad.

26. 1) Se debe determinar el punto mas desfavorable, que es
el mas alejado horizontalmente y mas cerca
verticalmente del punto de salida de agua en del
tanque elevado, se le asigna una presión Ps, puede
tener varios tramos.

27. 2) La pérdida de carga por accesorios se calcula con el 20%
de la longitud de la tubería de cada tramo.
3) Se calcula la pendiente máxima (Smáx) desde la salida
en el tanque hasta el punto mas desfavorable.
S máx. = P – Ps
L x 1,20
P = Presión del agua al punto más desfavorable
Ps= Presión de salida en el punto mas desfavorable
Lx1,20=Longitud de la tuberías mas 20 % por accesorios
4) Cálculo de la máxima demanda instantánea de los
inmuebles que ocupa el edificio.
5) Para el cálculo se utiliza el siguiente cuadro.

28. CUADRO DE CÁLCULO
Tramo L Le Lt uH Q l/s
Q
m3/h
Smáx Ø Sreal hf Presión

29. 4.12 EJEMPLO DE SISTEMA INDIRECTO:
Un edificio de 3 pisos, en cada piso 4 departamentos de
vivienda de 3 dormitorios, cada departamento tiene un
medio baño social, un baño completo, un baño completo
de servicio, un lavadero de cocina y un lavadero de ropa;
los aparatos sanitarios de tipo tanque y con agua caliente,
con presión de salida de agua 2,50 m.c.a., lo mismo en el
punto mas desfavorable; la tubería de la acometida y del
alimentador en PVC, la tubería de succión y descarga del
equipo de bombeo en Fo.Go. La presión de la matriz 17,5
m.c,a., El medidor con 1,00 m. de longitud equivalente. El
edificio debe diseñarse con agua contra incendio. El equipo
de bombeo se calculará con un coeficiente de eficiencia de
0,8. Espesor de muros, piso y techo de cisterna 0,20 m; de
tanque elevado 0,15 m
Diseñar: Cisterna, Acometida, Equipo de Bombeo, Tanque
Elevado y Alimentador

30. CISTERNA
La dotación del departamento es:
1200 lts/hab./día x 12 dep. = 14400 lts/día
El volumen de la cisterna:
Vc = 14400 x ¾ = 10800 Lts. = 10,8 m3
Dimensión de la cisterna
2,00 m x 3,00 m x 1,80 m = 10,80 m3
Dimensión estructural
Altura: 1,80m + o,40 + 0,45 + 0,10m = 2,75 m
2,40 + 3,40 + 2,75 metros
ACOMETIDA
Caudal: 10800 lts/seg = 0,75 lts/seg
4 x 3600 seg/hra
Altura estática: H = 1,00 m
Carga disponibles: 17,50 – 1,00 – 2,50 = 14,00 m.c.a.

31. Longitud equivalente: RS ¾”
1 c 45° 0,3
1 Med 1,0
2 V.C. 0.2
1 V.F. 0,5
2,0
TANQUE ELEVADO
El volumen del tanque:
Vc = 14400 x 1/3” = 4800 Lts. = 4,8 m3
Agua contra incendio
A.C.I. = 3 lts/s x 2 bocas x 30 min.x 60 s/min =
10800 lts = 10,8 m3
Tramo L Le Lt
Q
l/s
Q
m3/h ø S
m/m hf Presión
RS 43 2,0 45 0,75 2,7 ¾” 0,28 12,6 3,4>2,5

32. Volumen del tanque elevado:
4,80 + 10,80 = 15,60 m3
Dimensiones del tanque:
3,00 m x 4,00m x 1,30m = 15,60 m3.
Dimensión de la altura:
1,30 + 0,45 + 0,10 + 0,15 + 0,15 = 2,15 m.
Dimensión estructural del tanque elevado:
3,30 x 4,30 x 2,15 metros
Altura que ingresa la tubería de llenado al tanque:
2,15 – 0,15 – 0,20 = 1,80 m
Altura del tubo para el ingreso del agua doméstica:
0,90 + 0,10 = 1,00 m del piso
Altura del tubo para el ingreso del agua contra incendio:
0,10 m del piso

33. Esquema del plano de corte del edificio, con las redes de
agua, cisterna, tanque elevado, equipo de bombeo y
unidades Hunter en cada cuadradito
1,80

34. EQUIPO DE BOMBEO
Caudal de bombeo Qb: Para llenar el tanque elevado en 2
horas
Qb = (VTE) = _ 4800__________ 4800_________ = 0,67 lts/seg.
2 hs. 2 hrs. X 3600 seg./hra
Diámetros de la tubería de succión y de descarga con tabla
del R.N.E. y el caudal obtenido:
Succión 1 ¼”
Descarga 1”
Pérdida de carga por metro lineal con caudal 0,67 lts/seg
en el ábaco de FoGo:
Ss = 4.6 m/100m = 0,046 m.c.a / m
SD = 17 m/100m = 0,17 m.c.a /m
Longitud de tubería de succión y de descarga incluyendo
accesorios:
Ls = 4,50 x 1,10 = 4,95 m

35. Pérdida de carga en las tuberías (hf)
hfs = 4,95 m x 0,046 = 0,23 m.c.a.
hfD = 18,13 m x 0,17 = 3,08 m.c.a.
Altura dinámica de succión y descarga:
Hs = 2,50 m
HD = 13,50 m
Carga estática total
H = Hs+HD+hfs+hfD+Ps
H = 2,50+13,50+0,23+3,08+2,5 = 21,93 m.c.a
Potencia de la bomba en Caballos de Fuerza
PHP = Qb x H
75 x η
PHP = 0,67 x 21,93 = 0,24 HP (puede tomar ¼ Caballo)
75 x 0,80
Cálculo de la Presión en PKW:
PKW = 0,24 = 0,32 KW
0,746

36. ALIMENTADOR
Cálculo de la máxima demanda del departamento
½ Baño. Social 4 uH
2 Baños completos 12 uH
1 Lavadero de cocina 3 uH
1 Lavadero. de ropa 3 uH
22 Uh
Punto mas desfavorable: B
Longitud desde el punta A hasta el B mas 20% por
accesorios
L = (10x3+8,50+4,0)x1,20 = 51 m
Pendiente máxima:
Smáx. = 4 - 2,50 = 1,50 = 0,0294 m
51 51

38. Cuadro de calculo
La presión en cada punto se calcula con la fórmula
Ps = H – hf
4 – 0,33 = 3,67
3,67 – 0,32 = 3,35
3,35 – 0,21 = 3,14
3,14 – 0,34 = 2,80m > 2,50 m aceptable
Tram
o
L Le Lt uH Q l/s
Q
m3/h
Smáx Ø Sreal hf Presión
AE 12,5 2,50 15 264 2,94 10.6 0,0294 2 ½” 0,022 0,33 3,67
ED 10 2,00 12 198 2,43 8,76 0,0294 2” 0.027 0,32 3.35
DC 10 2,00 12 132 1,92 6,91 0,0294 2”
0,017
5
0,21 3,14
CB 10 2,00 12 66 1,32 4,76 0,0294 1 ½” 0,028 0,34 2,80