INSTALACIONES_HIDROSANITARIAS

APUNTES DE SANITARIA Julio Valdivieso Vintimilla Arquitecto

APUNTES DE SANITARIA Julio Valdivieso Vintimilla Arquitecto

INDICE Capítulo 1 -

-

El agua………………………..................................................................1 Calidad del agua…………………………………………………………….2 Captaciones del agua……………………………………………………….3 Captación de agua lluvia……………………………………………………4 Captación de agua de manantial…………………………………………..6 Captación de agua superficial…………………………………………….. 7 Captación de agua del subsuelo…………………………………………...8 Pozos………………………………………………………………………….9

Capítulo 2 -

Captación de agua procedente del servicio público…………………….10 Suministro de agua en edificios…………………………………………...11 Consumo de agua…………………………………………………………..12 Unidades de consumo……………………………………………………...14 Tanques de almacenamiento de agua……………………………………16 Tanques elevados de abastecimiento…………………………………….18 Sistema de tanque hidroneumático………………………………………..21 Sistema de bombeo o sistema de presión constante……………………27

Capítulo 3 -

Distribución del agua en el interior de los edificios……………………....29 Tuberías y accesorios…………………………………………...................29 Válvulas……………………………………………………………………….33 Definiciones de los elementos de redes particulares…………………….37 Variantes.................................................................................................42 Agua caliente: conceptos básicos...........................................................44 Consumo de agua caliente………………………………………………….45 Calentadores de agua……………………………………………………….46 Producción centralizada de agua caliente…………………………………47 Producción central y calefacción.............................................................52 Intercambiador – acumulador……………………………………………….53 Producción de agua caliente: sistema …………………………………….54

Capítulo 4 -

Aparatos sanitarios…………………………………………………………..62 Clasificación…………………………………………………………………..62 Inodoros……………………………………………………………………….63 Mingitorios o urinarios.............................................................................66 Fregaderos de cocina………………………………………………………..68 Lavaderos (ropa).....................................................................................70 Lavavajillas..............................................................................................74

- Lavabos y lavamanos...........................................................................75 - Duchas y tinas......................................................................................78 - Hidromasajes........................................................................................87 - Bidés.....................................................................................................90 Capítulo 5 -

Evacuación de agua negra………………………………………………..92 Red de evacuación: partes del sistema………………………………….95 Tuberías de ventilación……………………………………………………99 Ventilación de aparatos sanitarios……………………………………….101 Sifones, tuberías y uniones para red de evacuación…………………..104 Tuberías de desagüe………………………………………………………108

Capítulo 6 -

Depuración de agua negra………………………………………………..111 Separador de grasos………………………………………………………111 Tanque séptico……………………………………………………………..112 Pozos filtrantes, tuberías de drenaje, filtros de arena………………….114

Capítulo 7 -

Evacuación de agua lluvia…………………………………………………122 Canales de recolección…………………………………………………….122 Bajantes de agua lluvia…………………………………………………….126 Colectores.............................................................................................129 Elevación de agua negra…………………………………………………..130

Capítulo 8 -

Redes de distribución contra incendios………………………………….133 Recursos hídricos para incendios………………………………………..136 Bocas de impulsión………………………………………………………...136 Tuberías secas……………………………………………………………..137 Bomba (s)……………………………………………………………………138 Tomas de agua (gabinetes)……………………………………………….139 Mangueras…………………………………………………………………..139 Extintores…………………………………………………………………….140 Rociadores automáticos……………………………………………………140 Alarma………………………………………………………………………..141 Escaleras…………………………………………………………………….142 Circulaciones horizontales…………………………………………………144

Anexos………………………………………………………………………………146

APUNTES DE SANITARIA CAPITULO 1 “El agua es una necesidad de la vida. En el diseño de edificios, es de esperar, sin posibilidades de excepción, que todos los residentes tendrán libre acceso a una fuente de suministro de agua suficiente para sus necesidades básicas. Las necesidades básicas se han extendido más allá del uso del agua para mantener la vida, para abarcar el saneamiento y frecuentemente el control de incendios. Esta frase proporciona, poco más o menos, una definición de la plomería, tal como se aplica a los edificios. Así, la búsqueda del agua ha determinado la localización de los campamentos, asentamientos y ciudades, a través de la historia de la humanidad; es el primer problema que hay que resolver en el planteamiento de un proyecto. Hay dos categorías de fuentes de agua: individuales y comunales y, cuando menos, una de ellas debe estar disponible antes de poder seguir con el planteamiento. Las fuentes individuales de agua pueden ser corrientes subterráneas o estratos, captados por pozos, un río o un lago cercano, o si no el agua lluvia que se recoge y se guarda. El agua superficial se contamina cada vez más y el agua de lluvia por lo general no es confiable. Por lo tanto, las fuentes individuales de agua se buscan, en su mayoría en pozos. No hay ninguna regla ni principio conocido para predecir la profundidad o rendimiento potencial de un estrato de agua subterránea que se quiere captar, pero la mejor guía es la experiencia en el área. Mientras más pozos se perforen, mejores oportunidades habrá de localizar una fuente adicional apropiada. Por la misma causa, mientras más pozos se perforen, mayor será la cantidad de agua extraída del estrato y mayor el peligro de debilitamiento o un serio agotamiento. A veces el estrato está bajo suficiente presión en el terreno para forzar el agua hasta la superficie, con una presión que le permita un flujo de volumen suficiente. El pozo que capta este tipo de estrato se llama artesiano, pero la mayoría de los pozos necesitan bombas para subir el agua hasta la superficie y darle presión que la haga fluir. Para excavar un pozo se perfora un hoyo circular en el terreno, hasta la profundidad requerida para encontrar un suministro adecuado. Se introduce dentro del hoyo una tubería resistente a la corrosión, para proveer un canal permanente para el flujo ascendente. La segunda categoría de fuentes de agua es la municipal. Uno de los primeros servicios que identifican a una aldea, caserío, pueblo o ciudad como una comunidad viable y sustentable, es un sistema de distribución de agua, que consiste de una red de tuberías que se llaman tuberías maestras. La red se coloca generalmente debajo o adyacente a las calles y callejones públicos; está bien identificada en los planos y se puede captar por los usuarios bajo condiciones controladas por la municipalidad. En este sentido, la palabra “municipalidad” puede 1

conducir a conclusiones erróneas. El control de un sistema de agua se pone, a menudo, en manos de una compañía privada de aguas que opera bajo una franquicia municipal, con el fin de obtener ganancias. En cualquier caso, el usuario espera un flujo de agua pura y confiable, siempre que lo necesite. Esta es una de las razones fundamentales porque la gente se asocia en comunidades”. Tomado de: “Componentes del diseño – plomería de Harry S. Nachman. Conjuntos Habitacionles. CALIDAD DEL AGUA: El delicado tratamiento necesario para el uso de las aguas superficiales o las procedentes de los pozos excavados, hace que se prefieran las aguas de pozos profundos hincados o barrenados. El agua de estas procedencias tiene por lo menos las ventajas de pureza, frescor y, estar exenta de enturbiamiento, olor y mal sabor. En la tabla siguiente se relaciona los posibles problemas, con sus causas, efectos y corrección. Problemas que se presentan en los suministros de aguas y su corrección en las instalaciones particulares. Defecto

Causa

Efecto perjudicial

Corrección

Dureza

Sales de calcio y magnwesio

Obstrucción de tuberías por incrustaciones

Intercambio de iones

en la corriente subterránea

destrucción de calderas,inconvenientes

(zeolita)

para lavado de ropa y la preparación de alimentos Corrosión

Polución

Acidez,arrastre de oxígeno

Cierre de tuberías por la herrumbre, destru-

Aumentar los contenidos

y anhídrido carbónico

ción de los tubos de latón

alcalinos (neutralizador)

Contaminación a causa de

Enfermedades

Cloración con hipocloríto

materia orgánica o de aguas

de sodio o con gas cloro

residuales Color

Sabor y color*

Hierro y manganeso

Materia orgánica

Manchas de color en los muebles y en las

Precipitación por filtro

ropas

oxidante

No agradable

Filtración a través de carbón activado

Enturbiamiento

Limo o materia orgánica arras-

No agradable

Filtración

trados en la superficie

* Estos problemas no son frecuentes en los suministros con pozos profundos. El primer criterio de la calidad del agua es su pureza con respecto a los organismos peligrosos a la vida humana o animal. En los sistemas municipales, esta pureza es parte del acuerdo, expresado o implícito, entre el suministrador y el usuario, la seguridad en los sistemas privados, es de responsabilidad del usuario. El tratamiento básico consiste generalmente en añadir pequeñas cantidades de cloro, suficientes para matar los organismos dañinos, pero limitadas para disminuir el sabor desagradable que se asocia con este gas o solución, otro aditivo es el flúor.

2

Ciertos productos químicos y compuestos que se hallan naturalmente en el agua, contribuyen a una cualidad llamada dureza. La propiedad de la dureza no es una amenaza a la vida o la salud, pero el agua “dura” resulta indeseable en dos puntos: 1) Es difícil de usar el jabón de una manera efectiva, porque la dureza inhibe la formación de la espuma. 2) Cuando se calienta el agua, los compuestos que contiene se separan y se depositan en las paredes calefactores. Este depósito aumenta hasta formar una capa aisladora altamente efectiva que, en el mejor de los casos, podrá dañar la efectividad del calentador y, en el peor de los casos lo destruirá. No todo este depósito quedará en el calentador, parte de él se acumulará en las tuberías hasta que, después de varios años podrán quedar completamente tapadas. La dureza del agua se expresa por la proporción de los compuestos que producen dicha dureza, en un volumen determinado de agua. Una escala conveniente es la de las partes por millón (ppm); esto es: moléculas o gramos de compuesto por millón o gramos de agua. En esta escala, el agua estará generalmente entre 75 y 700 ppm. Un proceso que se puede llamar “suavización” se usa para tratar el agua cuya dureza es suficientemente alta para poner en peligro a los calentadores y las tuberías y hacer inefectivo al jabón. - Menos de 140 ppm: no necesita suavización - Entre 140 y 350 ppm: debe tratarse cuando menos, la que se vaya a calentar - Con más de 350 ppm: debe suavizarse toda el agua. El proceso de suavización es un tratamiento químico en el cual la adición de ciertas sales mantendrá en solución los compuestos que causan la dureza, evitarán su precipitación y neutralizarán así sus efectos nocivos, se usa un intercambio de iones, para lo cual se emplea: - Zeolita: silicato natural que se encuentra en ciertas rocas volcánicas. - Ión: átomo o grupo de átomos que llevan una carga eléctrica, debido a la pérdida o ganacia de algún electrón. - Ionización: producción de iones en un gas o en un electrolito. El proceso de suavización debe controlarse y, mantener una dureza de 50 a 75 ppm. El agua con dureza cero, puede en muchos casos ser corrosiva para ciertos tipos de tuberías. CAPTACION DEL AGUA El agua realiza un ciclo ininterrumpido en la naturaleza. Se evapora de la superficie del mar, de los ríos, lagos y, a través del mundo vegetal. Con ello, el aire se enriquece en vapor. El enfriamiento del aire saturado de humedad produce precipitaciones en forma de lluvia, nieve o granizo. Parte de estas precipitaciones se evapora, otra parte es absorbida por las planteas, otra fluye por la superficie del terreno, otra se infiltra y fluye por debajo del suelo. Así empieza de nuevo el ciclo.

3

El agua puede obtenerse del subsuelo o de la superficie de la corteza terrestre. La captación de aguas superficiales puede ser de agua lluvia, de los ríos, o de los lagos, de los embalses o del mar. La captación del agua del subsuelo se la realiza de las corrientes, manantiales, lagos subterráneos y del agua existente en las cuevas. CAPTACION DE AGUAS LLUVIAS En todas partes donde no se puede acumular agua, ni del subsuelo, ni de la superficie, por ejemplo: en tierras pantanosas y en muchas islas, los tejados los patios y otras superficies especialmente preparadas, sirven de captadores de agua. El agua recogida, después de haber pasado por un pozo de entrada, donde se separan los barros, o un eliminador de suciedades en los canales del agua lluvia recogida en canales, se dirige a unos depósitos colectores (cisternas) que pueden estar situados al aire libre o en sótanos. Las paredes, la cubierta y el suelo de estos depósitos deben realizarse en obra de fábrica (ladrillo) o en hormigón, tratados para que sean estancos, es decir, impermeables. Es importante que se prevea de suficientes aberturas para su limpieza, debido a la inevitable suciedad que se forma en ellos. La capacidad de agua que puede obtenerse depende del volumen de las precipitaciones del lugar y del tamaño y adecuación de las superficies horizontales captadoras, con este sistema puede recogerse hasta las ¾ partes del total del agua de las precipitaciones. Esta agua en ningún caso es potable y sólo puede usarse después de hervida o de pasarla por filtros de poro fino. Los principales tipos de construcción de cisternas son: a) La cisterna veneciana b) La cisterna americana c) La cisterna con cámara de filtro a) Cisterna Veneciana: En la cisterna veneciana hay un pozo en medio o detrás de un depósito colector rellenado con arena filtrante, en este tipo de cisterna hay que tomar en cuenta que si se llena con arena filtrante el espacio destinado a recibir el agua en la cisterna, éste debe tener el triple del volumen, puesto que la arena tiene un volumen de poros de 1/3. b) Cisterna americana: En la cisterna americana, el tubo de aspiración va rodeado de un filtro que, en caso necesario, puede extraerse por arriba, a través de la apertura de entrada, este tipo es el más barato porque precisa de poco espacio, con mayor rendimiento. (Ver la figura Nº 1.1 en la página siguiente).

4

Viene de las superficies colectoras B

Filtro

Cisterna Americana Fig. Nº 1

c) Cisterna con cámara de filtro: En la cisterna con cámara de filtro, se interpone delante del espacio colector un filtro de varias capas de arena y gravilla. Un inconveniente es la dificultad de limpiar el filtro, mientras que como ventaja presenta un depósito colector limpio. (Ver la figura Nº 1. 2). Viene de las superficies colectoras B

Rebosadero

Filtro Arena

Relleno de arcilla

Piedra o grava

Cisterna con Cámara de filtro Fig. Nº 1.2

La cisterna en el sótano de una casa particular se ejemplifica en la figura siguiente Como ventilación sirve la tubería de bajada del agua de lluvia, sin embargo, es necesario ventilar la tubería del desagüe. Una ventana en el sótano es indispensable para una buena aireación del local, si la ventilación del sótano es cruzad, mucho mejor. El Agua lluvia captada en las canales debe llegar a la cisterna pasando primero por un emparrillado de madera, para retener los sólidos y basuras, luego se colara a través del filtro de arena y grava, llegando depurada al tanque de bombeo. Esta agua no puede usarse como agua potable, para ello se debe hervir y en lo posible clorarse. (Ver figura Nº 1. 3)

5

Agua LLuvia

Agua depurada Emparrillado de madera

B Ventilación Filtro

Válvula de pie Ladrillo Vitrificado

Cisterna de Sótano para agua lluvia Fig. Nº 1.3

CAPTACION DEL AGUA DE MANATIAL Se usa principalmente en casas de campo aisladas, pequeños caseríos o poblados. El caudal de las aguas de manantial, presenta generalmente grandes variaciones. El agua de manantial debe tener en lo posible, una temperatura uniforme de 8º a 12º C. Son preferibles los manantiales situados a gran profundidad, con cuencas de infiltración que se extienden por grandes zonas con bosques (características: el agua que discurre por estos manantiales, es decir, su caudal, permanece durante días, semanas o meses, independiente de las variaciones climáticas). La captación debe disponerse de tal forma que no dañe la capa impermeable por donde discurre el agua y de manera que no haya ninguna retención; de lo contrario, el agua se escurre o el manantial se sale de su cause. El grueso de tierra por encima de la capa acuífera ha de ser como mínimo de 2.00 metros. Donde aparezcan salidas de agua, se disponen tubos de infiltración (10 a 15 centímetros de diámetro) sobre el lecho llano del manantial, recubiertos con una capa de materiales limpios (lavados o si es preciso clorados). Encima se dispone

6

gravilla y arena hasta una altura tal que, una vez terminado el colector, no se produzca ninguna presión en el conducto. Deben tenderse todas las tuberías en línea recta y, disponerse pozos en los recodos. Todos los conductos colectores desembocan en el pozo colector principal, llamado “cámara del manantial”, con depósito colector, pozo de descenso, rebosadero y un dispositivo de vaciado.(Ver figura Nº 1. 4). Pozo de descenso

Aireación

Tubería procedente del manantial

Cámara del manantial

Toma

Arena y grava

Rebosadero

Colector de agua de manantial Fig. Nº 1. 4 Las aguas superficiales no deben irrumpir en el pozo; debe construirse la cámara del manantial a tal profundidad en la vertiente, que los depósitos colectores no se vean influenciados por los fenómenos climatológicos. Debe disponerse un sistema de ventilación en la cámara del manantial. En el terreno situado encima del manantial no puede realizarse labores agrícolas. Casi siempre se planta césped, hay que tener cuidado con los árboles y arbustos, pues, las raíces buscan el agua, llegando a prolongarse hasta 20 metros o más, principalmente en las proximidades de los colectores, introduciéndose a través de las juntas de los manguitos. Los pelos de las raíces pueden llegar a rellenar totalmente la sección de las tuberías. CAPTACION DE AGUAS SUPERFICIALES Se obtiene de los ríos, lagos o pantanos. La instalación captadora de agua fluvial debería disponerse más arriba de las poblaciones (para evitar contaminaciones). Normalmente se requieren instalaciones de depuración muy complejas. Los puntos de toma constan de una cámara con una rejilla gruesa para detener los materiales flotantes y una pared dispuesta oblicuamente a la dirección de la corriente, que desvía los objetos arrastrados. (Ver figuras Nº 1. 5 y Nº 1. 6) La captación del agua de los lagos se realiza generalmente a gran distancia de la orilla y, entre 3 y 5 metros sobre el fondo del lago. Los conductos de toma son tubos de acero con uniones articuladas. Ni las olas ni los barcos deben remover el

7

suelo del punto de toma. Tanto el filtro como los conductos deben estar protegidos de elementos extraños que puedan dañar los mismos. (Ver figura Nº 1. 7) La toma del agua de los embalses se hace entre 5 y 10 metros sobre el lecho de los mismos.

Rejillas

Toma

Corte

Planta

Punto de toma para agua fluvial Fig. Nº 1.5 y Nº 1. 6 Agua de lavado Filtro de toma

Toma de agua

Instalación captadora de agua de un lago Fig. Nº 1. 7 CAPTACION DEL AGUA DEL SUBSUELO El procedimiento de obtener agua del subsuelo, con ayuda de pozos excavados o hincados, se utiliza actualmente a menudo en los abastecimientos de agua. El suministro se realiza de forma centralizada mediante grandes instalaciones, o bien por zonas, mediante instalaciones privadas suministradoras de agua. Las casas de campo y las fincas apartadas suelen disponer de una instalación particular de suministro de agua. En las zonas rurales o suburbanas donde el progreso de la construcción es más rápido que el desarrollo de los suministros municipales o de compañías suministradoras, se recurre normalmente a los suministros particulares.

8

Cuando el agua existe con abundancia a una profundidad no mayor que los 7.50 metros bajo la bomba, puede emplearse una bomba para pozos poco profundos, para pozos de mayor profundidad es aconsejable una bomba eyector, sumergible y, para grandes instalaciones se emplean bombas de turbina con depósitos neumáticos subterráneos para almacenamiento. Los pozos normalmente se encuentran fuera de las casas en las instalaciones particulares para evitar ruidos y para poder agregar tubos de succión sí fuera el caso. (Ver Fig. 1.8)

Ventilación Interruptor de s egu rid ad

Ch eck

T anque de presuriz ación

Bom ba Interruptor de presión

Válvu la de pie (Succión)

CAPTACION SUBTE RRANEA

Captación Subterránea Fig. Nº 1.8 POZOS: Se denominan pozos a las captaciones verticales, excavadas, hincadas o perforadas, realizadas con el fin de obtener agua de las capas acuíferas del subsuelo. La toma debe hacerse en las corrientes subterráneas, aguas arriba de los posibles puntos de contaminación y disponer de protección para que no se filtren otras aguas, tales como: aguas pluviales, agua de crecida de los ríos. Los depósitos de basura y los conductos de desagüe deben quedar como mínimo a 10 metros de distancia, las fosas de filtración, instalaciones de irrigación y de lluvia artificial, en lo posible en dirección contraria a la corriente del agua subterránea y se deben hallar a no menos de 30 metros. Será indispensable disponer de un seguro contra la contaminación por bencinas, aceites, etc…Los pozos de captación de aguas no están permitidos en edificios de vivienda, ni administrativos a menos que cuenten con los tratamientos debidos. A menudo se toma como agua subterránea, la acumulación de agua, que aparece a poca profundidad, cuando en realidad se trata de agua infiltrada desde las capas superiores, insuficientemente filtrada apta para la agricultura pero en absoluto adecuada para beber.

9

Los diferentes tipos de pozos son: Pozos hincados, pozos excavados, pozos perforados. En estos apuntes no vamos a describir ni a tratar sobre ellos.

CAPITULO 2 CAPTACION DE AGUA PROCEDENTE DEL SERVICIO PÚBLICO En todas las instalaciones conectadas con una red pública, éstas deberán sujetarse a los siguientes trámites (Los trámites o requisitos pueden variar según la localidad). a) El propietario debe firmar un contrato con el administrador del servicio público de agua. b) Se obtiene un permiso de excavación en la calle (s) facilitado por el departamento municipal correspondiente o la empresa privada, sí el del caso, c) Generalmente el servicio municipal de agua se encarga por medio de sus operarios de realizar el empalme en la cañería de la red comunal, en otro caso el peticionario debe obtener el permiso para llevar a cabo el empalme por sí mismo. En grandes edificios puede ser necesario hacer varias tomas a la tubería general, dependiendo de cada caso, será una buena práctica tener conocimiento del sistema empleado en la localidad y de acuerdo a las ordenanzas vigentes. d) El servicio público de agua proporciona y coloca generalmente el sistema de llaves que debe colocarse fuera del edificio y completa la instalación hasta el límite de la línea de fábrica o hasta la llave que se instala en la vereda, a esta llave se le conoce como “llave de vereda”. e) Esta llave, suministrada por la compañía o el servicio público consiste en una caja de fundición que se pone junto al bordillo y contiene un largo vástago que acciona una válvula que conecta la red pública con la edificación, su uso es el de cortar el agua, por ejemplo: falta de pago, reparaciones, etc…La porción de tubería que va hasta esta válvula se la realiza con tubería de cobre en curva flexible o en forma de “cuello de ganso” a fin de permitir los asientos del terreno y las dilataciones de la tubería. Una vez que entra al predio o a la edificación se instala una válvula (de compuerta) que gobierna todo el suministro de agua en el interior del inmueble, a continuación de esta válvula se instala el contador o “medidor”, a veces es necesario la instalación de válvulas reguladores de presión para cuando se presentan condiciones anormales en el servicio. Los ramales para el servicio de incendios, se instalan sin pasar por el contador y alimentan directamente los depósitos y tuberías destinadas para este fin, para ello se instalara una “boca siamesa, esto puede variar de acuerdo a las ordenanzas vigentes en la zona. El contador y la toma de incendios deben hallarse ubicados hacia el exterior (muro de cerramiento) para permitir la fácil lectura del medidor por los

10

inspectores, evitando el ingreso de los mismos al interior del predio o facilitar la lectura del medidor cuando los propietarios no hallen fuera y, el acceso a la siamesa por parte del Cuerpo de Bomberos. (Ver Fig. Nº 2.1).

Caja para la maniobra de la llave Llave que se coloca bajo la vereda Medidor

Tubería de la calle INSTALACION EN LA CALLE PARA LA ACOMETIDA A UNA EDIFICACION

Fig. Nº 2.1

SUMINISTRO DE AGUA EN EDIFICIOS: El suministro de agua en las ciudades generalmente se realiza por medio de captaciones comunales, es decir, la municipalidad local o una empresa concesionaria, son las encargadas de proveer el agua a los diferentes tipos de edificaciones existentes en ella. Una vez que hemos revisado ya “la captación de agua procedente de servicio público”, debemos enfrentar el problema de la instalación y suministro de ésta dentro de las edificaciones. El proyecto del suministro de agua de un edificio comprende primero la determinación de la cantidad total de agua necesaria para: -

Alimentación Servicios sanitarios Calefacción (caso de existir) Protección contra incendios Otros (riego, lavado de vehículos, lavado de terrazas, accesos, etc…)

Para ello hay que conocer la cantidad de agua necesaria para cada servicio y el número de ellos que se considera que pueden estar en uso simultáneamente. Una vez determinada esta cifra global, se determinan los valores que deben tener las cabidas de los tanques, los diámetros de las tuberías y las capacidades de las bombas, para distribuir el agua entre los diferentes servicios en las cantidades requeridas y a las presiones que se deseen o requieran.

11

Consumo de agua: Normalmente los ingenieros sanitarios emplean tablas para la determinación de los consumos de agua en litros por habitante y por día (lhd), aunque las cantidades pueden variar de acuerdo a las circunstancias. El consumo de agua dependerá de la destinación u ocupación de la edificación: edificios de vivienda, de gestión, de comercio, de industria, hospitales, hoteles, escolares, etc…éstos presentaran condiciones específicas de consumo de agua y deberá ser tomado en cuenta para el proyecto de abastecimiento y distribución. El consumo medio de agua comprende los servicios públicos, particulares, industriales y crece con la importancia de la población, con el clima, las costumbres locales, etc…por lo que algunos autores presentan como un primer criterio, los siguientes valores: Valores generales

Litros/habitante/día

Mínimo 50 – 100 l/hab/día

Máximo 75 – 150 l/hab/día

Ciudades Medias

100 – 150 l/hab/día

150 – 250 l/hab/día

Ciudades Grandes

150 – 300 l/hab/día

300 – 500 l/hab/día

Ciudades Pequeñas

•

Medio rural o Pueblos agrícolas: 50 l/hab/día

Para una Ciudad Media, se puede estimar un consumo máximo de: 250 l/hab/día distribuidos de la siguiente manera. -

Uso doméstico:……………………………………150 l/hab/día Uso locales de trabajo…………………………… 50 l/hab/día Usos diversos (Restaurantes, diversión, etc)…. 25 l/hab/día Pérdidas…………………………………………… 25 l/hab/día -----------------Total……………………………………………….. 250 l/hab/día

En las viviendas (Unifamiliares): -

Para beber, guisar y lavar: 20 – 30 l/h/d, máximo: 50 l/h/d Para descargas de inodoro: 8 – 12 l/h/d Baño (tina): 200 – 300 l/h/d Baño (ducha): 40 – 80 l/h/d Para lavar coche: 40 – 80 l/lavada Para lavar o regar: 1 m2 de calzada o césped: 1.5 l/m2

Como se indico anteriormente, el uso y destinación de cada edificación variará el consumo de agua, los valores indicados a continuación pueden ayudarnos a visualizar mejor estos consumos. 12

Consumos según distintas finalidades Tipo de predio 1.- Servicio doméstico - Apartamento - Apartamento de lujo - Residencia media - Residencia de lujo - Residencia tipo social

Unidades

Consumo Litros/día

per cápita por dormitorio per cápita per cápita per cápita

200 200 - 300 150 - 200 200 - 300 100 - 120

2.- Servicio público - Oficinas - Escuelas: internados - Escuelas - Universidades - Hospitales - Clínicas - Hoteles grandes - Hoteles medios - Lavanderías - Cuarteles - Restaurantes - Mercados - Cines, teatros, espectáculos - Iglesias - Talleres automotrices - Panaderías - Peluquerías - Laboratorios - Mataderos

por ocupante efectivo por interno por alumno por alumno por paciente por paciente por huésped por huésped por Kg. de ropa por soldado por comensal por m2 por puesto por puesto por puesto/trabajo por puesto/trabajo por puesto/trabajo por puesto/trabajo por/pieza/animal sacrificado

50 - 80 150 50 50 - 100 300 - 500 250 - 350 250 - 350 150 - 250 30 - 40 150 25 - 30 5 - 10 2-3 2-3 35 140 170 200 - 300 300

3.- Fines industriales - Fábricas pequeñas - Fábricas medias - Fábricas grandes

por operario por operario por operario

70 - 80 80 - 100 100 - 150

• •

Nota: En las fábricas el consumo puede variar ampliamente de acuerdo al tipo de industria, por ejemplo: -

Cervecerías: 500 – 2000 litros/100 litros de cerveza Lecherías: 200 – 600 litros/100 litros de leche Papeleras: 8000 – 8300 litros/100 Kg. de papel fino Azucareras:1500 litros/Kg. de remolacha o caña de azúcar 13

Caudal: Cantidad de agua (litros) por minuto. Según Rafael Pérez Carmona (Agua, desagües y gas para edificaciones), “…el caudal de suministro de un aparato depende de su modelo y de la presión disponible antes del mismo. Se han establecido valores de diseño por medio de tablas, sin embargo, los valores exactos deben ser consultados en los catálogos de los fabricantes. Para el dimensionamiento de los diámetros, se tendrá en cuenta que no todos los aparatos sanitarios funcionarán al mismo tiempo. Por tal razón se distinguirá cada tipo de caudal. El caudal máximo posible se presenta cuando la totalidad de los aparatos funcionan simultáneamente. Para los diseños no se tendrá en cuenta este caudal ya que es de ocurrencia improbable. Caudal Máximo Probable: es el que se puede presentar en la tubería de suministro y con el cual se debe diseñar…” Unidades de consumo: El caudal por minuto que requiere cada aparato se evalúa tomando por anidadlo que llamaremos: una unidad de consumo: 25 litros por minuto. En la tabla siguiente se da el número de estas unidades correspondientes a cada clase de aparato sanitario. Caudal/aparatos/unidades de descarga

Aparato Sanitario (fluxometro) Sanitario Lavabo Bañera (tina) Ducha Fregadero Mingitorio de pedestal Mingitorio mural Mingitorio mural Lavadero Combinación de Fregadero y lavadero Cuarto de baño completo Cuarto de baño completo

Uso público 10 5 2 4 4 4 10 5 3 -

Uso privado 6 3-4 1 2 2 2 3

Forma de instalación Válvula de descarga Tanque de descarga Grifo Grifo Válvula mezcladora Grifo Válvula de descarga Válvula de descarga Tanque de descarga * Grifo

-

3

Grifo

-

8

Válvula de descarga (wc)

-

6

Tanque de descarga (wc)

Nota: • *Este tipo de aparato sanitario no se usa en nuestro medio.

14

Presión de agua: Relación entre la fuerza ejercida por un fluido sobre una superficie (paredes de una tubería). Clases de fluidos: -

¿Qué es un fluido?: Un fluido es toda materia que bajo la acción de una fuerza, permanentemente se deforma.

-

Compresible: Es aquél cuya densidad cambia cuando es sometido a alguna fuerza. Ejemplo: aire, gases, etc…

-

Incompresible: Es aquél cuya densidad no cambia si es sometido a alguna fuerza. Ejemplo: agua, líquidos, etc…

En consecuencia las bombas sólo pueden adicionarle energía a fluidos incompresibles. La presión del agua se mide en Kg. por centímetro cuadrado, también se usa a menudo: libras por pulgada cuadrada (psi). Una columna de agua de un metro de altura, ejerce una presión de 0.1 kilogramos por centímetro cuadrado, cualquiera sea el diámetro o sección de la columna. Las válvulas, por ejemplo, de descarga de los sanitarios requieren de una presión de 1 kg/cm2, pero una presión de 0.5 kg/cm2 es suficiente para otros aparatos. Es necesario no sólo investigar la calidad del agua (en las ciudades se da por sobreentendido que esta es buena), sino también la presión a la que será entregada. La presión es necesaria para tres fines: -1) Primero por conveniencia, esto es, la presión en el último lugar de uso. Esta debe ser lo suficientemente fuerte para proporcionar un rápido flujo de agua para que, por ejemplo: se pueda llenar una tina (normal) en menos de una hora. -2) La presión debe ser suficiente para vencer la fricción del flujo que encuentra el agua cuando pasa por el medidor, las tuberías, calentadores, grifos y cualquier otro dispositivo del sistema de plomería. -3) El tercer factor determinante de la presión es la altura del edificio. El agua tiene un peso considerable y para poder elevarla hasta el punto más elevado y alejado, debe haber suficiente presión en la parte más baja para sostener el peso en las tuberías verticales e impulsar el agua a través de las tuberías horizontales hasta los diferentes aparatos para garantizar su uso y funcionamiento. Pocos sistemas públicos mantienen las presiones en un alto nivel. Por tanto la presión disponible debe forzarse con un sistema que aumente la presión, para ello, deben emplearse bombas mecánicas movidas por motores generalmente eléctricos.

15

Rozamiento: Se entiende por rozamiento la pérdida de presión por fricción (resistencia) al paso del agua en el interior de las tuberías o cañerías. Las pérdidas de carga dependen de la longitud del conducto, de su diámetro y de la velocidad del agua. Las condiciones de la superficie interna de las tuberías o cañerías: lisa, mediana o rugosa y, del material de las mismas. Las tuberías de cobre, latón (aleación de cobre y cinc) y PVC al tener baja rugosidad están incluidas entre las lisas. Las tuberías de hierro, acero galvanizado y las de fundación, al cabo de algunos años se vuelven rugosas y, por lo tanto, deben elegirse sus diámetros con mayor holgura. Hay que tomar en cuenta que el caudal se reduce a causa de las curvas de las tuberías, por ejemplo: codos, tees, empalmes, uniones, válvulas, etc… TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE AGUA (Cisternas) Los municipios o compañías concesionarias, prohíben la instalación de bombas directamente conectadas a la red de distribución pública; siendo indispensable contar con tanque (s) de almacenamiento o cisterna, también conocido como tanque de distribución, que garantice el flujo normal de agua: a) Para evitarla falta de agua por daños en la red pública, deficiencias en el sistema, estiajes o cortes del suministro. b) Protección contra incendios. Existen tres sistemas de abastecimiento, de uso corriente, a partir del tanque de distribución. Existen tres sistemas de abastecimiento de uso corriente a partir del tanque de distribución: 1) Tanques elevados de abastecimiento y distribución 2) Sistema de tanque hidroneumático 3) Sistema de bombeo o Sistema de presión constante Las cisternas deben almacenar un volumen de agua tal, que garantice el suministro de agua siquiera por un día en toda la edificación, sin embargo algunos autores sostienen que este volumen de agua debe ser para dos días, a esto debe sumarse la reserva de agua para protección contra incendios, según las exigencias del Cuerpo de Bomberos. Las cisternas pueden conseguirse en el mercado local o construirse: -

Tanques prefabricados (PVC o material similar Ver Fig. Nº 2.2) Tanques realizados en obra de fábrica Tanques de hormigón armado

16

Tanques prefabricados (Mercado local) Fig. Nº 2.2 La construcción de la cisterna (obra de fábrica o HºAº) debe garantizar la calidad del agua, evitando contaminación de la misma por agentes externos, tales como: infiltración de aguas superficiales, aguas indeseables de infiltración freática, residuos contaminantes, insectos, alimañas, etc…e igualmente asegurar (estanquidad) que no produzca pérdidas por filtraciones. Los tanques o cisternas pueden ser: -

Bajo suelo (cisternas) A nivel del suelo (Normalmente: tanques prefabricados)

La ubicación de los tanques o cisternas de almacenamiento, dependerá del diseño arquitectónico de la edificación, sin embargo, su localización debe permitir un fácil acceso para mantenimiento y lavado (es aconsejable realizar un lavado periódico completo del sistema, cada tres meses, siempre será recomendable el uso de hipoclorito de sodio: cloro, en niveles aceptables para mantener la calidad del agua). ¿Por qué el uso del cloro?: el cloro es un poderoso agente y su presencia en el agua garantiza que ésta sea apta pera el consumo, teniendo además la ventaja de permanecer en el agua. La empresa pública o la concesionaria proveedora, tienen controles del cloro en las plantas de tratamiento las 24 horas del día y además del cloro residual que existe en las redes de la ciudad mediante muestreos diarios en diferentes sectores. En los depósitos internos de las casas o edificios, el agua puede perder este cloro residual y estar expuesta a contaminarse. En el siguiente cuadro se puede ver el cloro necesario según los volúmenes de agua en un tanque.

17

Volumen de Cisterna (m3) 1 3 5 8 10 12 15 20 30 50

Volumen litros 1000 3000 5000 8000 10000 12000 15000 20000 30000 50000

Cantidad Cloro (c.c.) 80 240 400 640 800 960 1200 1600 2400 4000

1) TANQUES ELEVADOS DE ABASTECIMIENTO: a) Para tanque alto: -

Se utilizará para edificaciones de máximo de tres pisos supeditado a la presión disponible de la red pública*. Acometida directa al tanque alto con paso directo a suministro por gravedad. Volumen del tanque alto con disponibilidad de 24 horas. El sistema debe garantizar la renovación del agua del tanque alto. Se debe prever un cheque para aprovechar la presión de la red pública. La altura del tanque debe garantizar el adecuado funcionamiento del aparato crítico (ducha en el último piso) Es necesario conocer las características requeridas de presión de la grifería.

*Nota: es muy difícil que la presión de la red eleve el agua al tanque alto, hay que recordar que la empresa local impide la conexión de bomba directamente conectada a la red de abastecimiento pública. (Ver Fig. Nº 2.3) Tanque alto Vol = 100%

h: Debe ser calculada para satisfacer el apa- h rato crítico (ducha)

Bastón de aireaci ón

Du cha

Sube la tanque alto de acuerdo a la presión del lugar

Red pública de suministro

Fig. Nº 2.3

18

b) Tanque bajo y alto: Si tomamos en cuenta la nota anterior, veremos que será indispensable la instalación de un tanque bajo (cisterna) interconectado por medio de una bomba (s) con el tanque alto, desde el cuál se realizara la distribución (gravedad) del agua a los pisos inferiores. Este sistema debe ser empleado cuando la altura de la edificación es mayor a los tres niveles máximos previstos, o se conoce de ante mano que la presión en la red pública no puede satisfacer las necesidades de la edificación. (Ver Fig. Nº 2.4) -

Acometida a tanque bajo y paso directo a la red de bombeo y al tanque alto. Volumen del tanque bajo entre el 60% y el 70% del consumo diario. Volumen del Tanque alto entre el 30% y el 40% del consumo diario. Igual que en caso anterior, la altura entre la salida del tanque alto y el aparato crítico (ducha) debe ser revisada.

Bastón de aireación

h: Debe ser calculada h para satisfacer el aparato crítico (ducha)

Tanque alto Vol = 30% - 40% Vol. total

Red pública de suministro

Equipo de Bom beo mínimo 2 unidades par a el 100% del caudal total

Tanque bajo Vol . 60% - 70% del total

Fig. Nº 2.4

19

Se pueden dar un subtipo del sistema descrito: b1) Tanque bajo, bombeo a tanque alto y equipo de presión elevado: -

Acometida a tanque bajo y paso directo a red de bombeo. Equipo de bombeo para llenado del tanque alto. Suministro por gravedad a pisos inferiores. Equipo de presión para pisos superiores.

En resumen, el sistema tendría dos bombas, uno para el llenado del tanque alto desde el tanque bajo o cisterna y otro a la salida del tanque alto para forzar el sistema en las plantas altas, mientras que las plantas bajas se alimentarían por gravedad desde el tanque alto. Las desventajas de los sistemas de tanque alto son principalmente de tipo estructural. Los tanques elevados son grandes y pesan demasiado al estar llenos con agua y, para obtener la presión (por gravedad, ejm: b) en el punto más alto (ducha) tienen que situarse a cierta altura sobre las terrazas, altura que es aproximadamente de 10 mts., entre la salida del tanque alto y el punto más desfavorable, para obtener una atmósfera (1 Kg/cm2) que equivale a 15 lpc, esto puede mejorarse, si a la salida del tanque alto, se localiza una bomba pequeña para forzar el sistema (ejm: b1). Debemos recordar que al agua no se puede mantenerla en quietud cuando, por ejemplo: se presentan sismos. La estructura tiene que: -

Soportar grandes pesos. Carga “suelta” en caso de sismos, localizada en el punto más desfavorable (Cubierta de la edificación). Muchas veces ésta carga (tanque elevado) se halla “descentrada”. Consecuentemente, tiene que realizarse un “reforzamiento” total de la estructura general de la edificación, con un incremento de costos.

En los edificios muy elevados (rascacielos), la condición de tanques elevados será una condición indispensable, pensar en un sistema situado en planta baja o sótanos sería impracticable; en estos casos es aconsejable dividir la altura total del edificio en fajas horizontales en las llamadas “plantas mecánicas” y diseñar los servicios de agua individualizados por zonas. Las zonas comprenden normalmente entre 10 a 20 plantas, resultando que las presiones y los diámetros son los que resultan en alturas no mayores a 35 ó 65 metros (Ver Fig. Nº 2.5). Para sistemas de abastecimiento en edificaciones menores a 20 plantas, el suministro de agua se concibe comúnmente como una sola unidad, usando para ello, el sistema de “tanque (s) hidroneumático o hidroacumulador”

20

Planta m ecánica

Zo na 4

Zo na 3

Zo na 2

Zo na 1

Tanque de almacenam iento (Cisterna)

Fig. Nº 2.5 2) SISTEMA DE TANQUE HIDRONEUMATICO: Esta alternativa se desarrollo para evitar los requisitos adicionales de la azotea, antes descritos y especialmente para disminuir los impactos estructurales en la edificación. Bombas de operación intermitente y de tamaño capaz de entregar el flujo máximo de agua que se necesita, bombean a un tanque (presión) de tamaño moderado y que siempre esta lleno de aire y agua, bajo una presión igual a la necesaria para dar servicio al edificio. El “cojín” de aire permite que parte del agua del tanque se extraiga para usarla antes de que la presión caiga lo suficiente para echar a andar las bombas nuevamente. El cojín y las dimensiones del tanque se seleccionan de modo que las bombas no trabajen más de 12 veces en una hora durante la mayor demanda y puedan realizar pocas operaciones durante seis horas por la noche. Tanto en el sistema de tanque alto como en el sistema con hidroneumático, se debe considerar que dos bombas son necesarias por cada suministro individual: cada una de ellas será suficientemente grande para tomar toda la carga. El abastecimiento de agua es demasiado importante para confiarlo a un solo

21

dispositivo mecánico. Las bombas se deben usar alternadamente para mantenerlas en condiciones de funcionamiento y con igual desgaste. Para edificaciones pequeñas o viviendas unifamiliares, un sistema de una sola bomba y tanque integrados en una unidad será suficiente. Existen dos tipos de “tanque de presión”: -

Tanque convencional. (Ver Fig. Nº 2.6) Tanque con vejiga o saco separador. (Ver Fig. Nº 2.7)

Tanque convencional a) Características: El tanque convencional, lleva un cojín de aire, llamado “cojín neumático” encima de la superficie del agua dentro del tanque.

Ha cia la re d de d istribu ción

aire

Aire: c ojín neumático

Agua

sal ida d e agu a

Entrada de agua desde bom ba

Fig. Nº 2.6 La bomba llena parte del tanque con agua, el aire se comprime, la presión sube y el cojín neumático almacena energía. Al sacar agua del tanque, el aire se expande, la presión baja y la energía almacenada propulsa el agua hacia los puntos de uso, sin trabajo de la bomba. La bomba arranca y para automáticamente al llegar a “presión baja” y a “presión alta”, según el rango establecido. Las relaciones entre presiones y volúmenes agua/aire son claramente definidas por leyes físicas, sin embargo hay problemas en las aplicaciones prácticas. b) Problemas: Por principio, todos los tanques de presión tienen que mantener a toda costa: volumen y presión del cojín neumático, sin embargo, el aire se absorbe lentamente en el agua. “Agua en contacto con aire absorbe aire”. En los tanques el contacto íntimo agua/aire, aire, que forma parte del cojín neumático se escapa con el agua

22

de consumo. Se usan válvulas especiales de control de aire o un pequeño compresor para mantener el cojín de aire en condiciones de servicio, esto no es frecuente en sistemas pequeños. Sin el cojín neumático, el tanque se llena de agua con agua hasta arriba, es decir: “se inunda” y pierde la capacidad esencial de almacenar energía. El tanque inundado es la causa más frecuente de averías en sistemas de agua con tanques convencionales. Se alcanza casi inmediatamente la “presión alta”, situación en que se para la bomba. Un mínimo de consumo hace bajar la presión de alta a baja, encendiendo inmediatamente la bomba. Esta sucesión de arranque y paros puede acabar con el motor de la bomba en plazo relativamente corto y aumente el consumo eléctrico. Este sistema aprovecha aproximadamente un máximo de 40% al 45% del volumen del agua almacenada en el tanque para uso, sin que prenda la bomba, obteniéndose un rendimiento bajo. Estos problemas han llevado a que en la actualidad este sistema de tanque convencional prácticamente se deje de utilizar. Tanque con vejiga, diafragma o saco separador: A este sistema también se le conoce como: Sistema hidroneumático precargados. Estos sistemas fueron ideados con el fin de mantener el volumen de aire constante y sin pérdidas dentro del tanque, al tiempo que se separa el agua del aire comprimido. a) Características: Se introduce un medio elástico en el interior del tanque: membrana o bolsa de neopreno laminado que separa permanentemente el agua del aire, el saco es resistente a los ácidos y al cloro, no transfiere olor ni sabores al agua. En caso de rotura se cambia fácilmente a través de una tapa removible, en la Fig. Nº 2.7 se aprecia el ciclo completo de funcionamiento. - 1) Saco separador completamente vacío. Precarga de aire puesta en fábrica: 30 ó 40 psi. La precarga se ajusta 0.5 psi menos que la presión de arranque de la bomba. - 2) Un “swich” de presión indica “presión baja” y arranca la bomba: el agua entra en el saco separador y comprime el aire encima del saco separador. - 3) La bomba termina el ciclo de llenado máximo del saco separador con el agua y el “swich” de presión indica “presión alta” y apaga la bomba. - 4) Para el consumo, el aire comprimido forza el agua del saco separador al punto de uso. El aire se expande y al llegar a la “presión baja”, el swich de presión arranca la bomba otra vez. El volumen del agua aprovechable entre presión baja y presión alta es la capacidad útil del tanque, este valor es aproximadamente 85% ó 90%. - 5) El saco separador queda prácticamente vacío (10% ó 15%) y se inicia de nuevo el ciclo.

23

Válvu la de ingreso de aire (prec arga)

aire

aire

agua

Sac o seprador

1

2 aire

agua agua

3

aire

aire

agua

4

5

Fig. Nº 2.7 b) Precarga de aire: La física comprueba que se reduce el volumen total del tanque de presión – con la misma capacidad de agua presurizada – cuando el cojín neumático lleva una presión elevada (precarga) sobre la presión atmosférica del ambiente, por ejemplo: Un tanque con capacidad útil de 26 galones trabajando entre presiones de servicio de 30/50 psi con precarga permanente de 30 psi, tiene un volumen total de 24

85 galones, mientras que un tanque convencional para la misma capacidad útil de 26 galones y de 30/50 psi pero sin precarga, trabajando a la presión atmosférica de 760 mm, necesita un volumen total de 258 galones. En conclusión, un tanque con saco separador, tiene más capacidad con menos volumen. La función principal del tanque es el control y la protección de la bomba, por tanto éste tipo de sistema ofrece: -

Protección contra los problemas de tanque inundado. Precarga permanente: mayor capacidad útil por volumen del tanque. Presión constante. Separador cambiable sin desmontar instalación del tanque. Menor consumo eléctrico.

Sistema de hidroneumático con almacenamiento de agua bajo suelo (cisterna)

Bay Pass

Cis te rn a

CORTE Válvu la de cierre

A la red de dis tribuc ión

1

Tuberías de succión (cis terna)

Bom bas

T anque de presión

Ne plo flexible 2

Válvu la de retención (C heck )

PLANTA

Fig. Nº 2.8 Los tanques de almacenamiento para viviendas o edificaciones pequeñas existen en gran variedad en el mercado local, variando las capacidades entre: 250, 500, 750, 1000, 1500, 2000 y 2500 litros. (Ver Fig. Nº 2.2).

25

Fig. Nº 2.9 El tanque de la figura Nº 2.9, es un tanque tipo cisterna, con una capacidad de hasta 10.000 litros (h=3.18, d=2.20) se lo puede usar a nivel del suelo o también puede ser enterrado bajo suelo. (Ver Anexo). En la figura Nº 2.10 tenemos un esquema de una instalación de un tanque a nivel de suelo.

Fig. Nº 2.10 26

3) SISTEMA DE BOMBEO O SISTEMA DE PRESION CONSTANTE: Los sistemas de abastecimiento de agua con hidroneumáticos ocupan un espacio considerable (dependiendo de la magnitud de la edificación) además se producen ciertas variaciones en las presiones cuando el sistema se somete a un “gasto” completo en las horas de mayor demanda y, las presiones altas pueden producir molestos golpes de ariete*. (Ver Fig. Nº 2.11) Golpe de ariete: cuando un usuario abre una llave de un dispositivo de plomería, el agua fluye y pone en movimiento toda una columna de agua en el ramal, la tubería vertical y la maestra. Cuando se cierra la llave generalmente de un modo abrupto, el agua es incompresible reacciona a la interrupción con fuerza contra el extremo cerrado de la tubería. Esto no sólo produce ruido, sino que puede causar daños en la misma. La cura para el golpe de ariete, es la creación de bolsas de aire dentro del sistema de tuberías, de manera que el impulso de agua se consuma por la compresión del aire en vez de golpear en la tubería. Toda tubería vertical ascendente debe extenderse más allá del ramal de derivación: unos 60 ó 70 cm., un espacio muerto que permanece lleno de aire, como estaba cuando se instalo, sirviendo de cojín amortiguador. Bajo estas condiciones los sistemas de presión constante son la mejor opción, sin embargo, hay que advertir que son costosos, pues tienen elevados costos de mantenimiento, requieren de mano de obra especializada. Son prácticos para instalaciones de gran magnitud: urbanizaciones, hoteles grandes, hospitales, centros comerciales, clubes sociales, edificios de gran altura, etc…Su mayor ventaja radica en: -

Ahorro de espacio al eliminarse los tanques de presión.

-

Presión constante, gracias a las válvulas reguladores de presión y check incorporadas en un solo cuerpo, evitando golpes de ariete.

-

Esta comprobado que la mayoría del tiempo, el consumo de agua no llega al 30% del consumo pico; para el cual se diseñan los grupos de bombeo. Por esto, los sistemas de presión constante se diseñan con bombas múltiples que se prenden secuencial mente de acuerdo al consumo del sistema. Con esto se logran ahorros en el consumo de energía, según alegan los fabricantes, sin embargo, Rafael Pérez Carmona sostiene lo contrario: “los hidroneumáticos ofrecen menor consumo de energía ya que mantienen apagados los equipos para bajas demandas, mientras los de presión sólo apagan en demandas nulas”.

-

Al utilizar válvulas reguladoras con check incorporado que evitan sonidos fuertes al apagarse las bombas y tener motores de menor capacidad (tal vez aquí se halla el ahorro de energía), el nivel de ruidos de estos sistemas es mucho menor al de los sistemas hidroneumáticos.

27

Fig. Nº 2.11 El sistema consiste en tres bombas: 1) Bomba líder diseñada para manejar el 20% de la capacidad total del sistema. 2) Bombas de respaldo que manejan cada una aproximadamente el 50% de la capacidad total del sistema. Con esto se logra una capacidad total de bombeo de aproximadamente el 120% de la capacidad del sistema. 3) Válvulas reguladoras y retención (check) tipo piloto. Con estas válvulas se obtienen presiones constantes a la salida del sistema sin importar el consumo. 4) Válvula de compuerta para succión y descarga de cada bomba. 5) Panel de control. 6) Controlador de presión computarizado con indicador digital, para controlar la secuencia de encendido de las bombas de acuerdo al consumo. Existe una variante llamada Sistema Hidroconstante: El equipo tiene como característica principal la entrega de presión constante en la descarga del sistema de bombeo, sin utilización de válvulas reguladoras de presión a pesar de que la demanda de caudal sea variable. Lo anterior se logra cambiando las revoluciones del eje de la bomba mediante un acople hidrodinámico ubicado entre el motor y la bomba.

28

CAPITULO 3 DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN EL INTERIOR DE LOS EDIFICIOS Una vez que hemos revisado el suministro, almacenamiento y sistema de presurización del abastecimiento de agua desde un servicio comunal, debemos enfrentar el problema de la distribución y conducción del agua al interior de las edificaciones. La necesidad de llevar el agua a través de los edificios, hasta los puntos de uso, obliga a estudiar un sistema de conducciones eficientes, fáciles de mantener, con materiales resistentes y apropiados a cada circunstancia. La distribución de las redes debe hacerse buscando la más directa y con el menor número de accesorios que sea posible entre la fuente y los aparatos. Este antecedente, crea una imperiosa necesidad: cual es, que el diseñador de edificios “conozca” ampliamente los componentes del diseño de la plomería, para evitar interferencias desagradables en la conducción de las mismas, tanto horizontal como verticalmente y, para que se ubiquen los espacios requeridos para albergar las instalaciones. Siempre será una buena práctica trabajar conjuntamente con el especialista (diseñador hidrosanitario), para evitar errores difíciles de corregir posteriormente en obra. El dominio de las instalaciones ampliará el lenguaje de los arquitectos, dejando de buscar intérpretes, traductores o redactores, aunque su dimensionamiento quede en manos de otros técnicos. Una edificación en su concepción arquitectónica, podrá ser “perfecta”: funcionalmente, estructuralmente y formalmente, pero sí no funcionan sus instalaciones, no pasará de ser una “escultura” gigantesca, en la cual podemos introducirnos, caminar dentro de ella, pero no habitarla. Tuberías y accesorios: Los efectos corrosivos del agua y la resistencia de los metales a la corrosión son usualmente objeto de estudio de los químicos y los metalúrgicos, en general en todos los casos se efectúan tratamientos del agua para corregir sus efectos corrosivos. Podría usarse tuberías de materiales baratos: acero negro no galvanizado, material de poca resistencia al paso del agua, el acero galvanizado o el hierro fundido son mejores, aunque el segundo no se consigue en nuestro mercado. Entre los materiales no ferrosos tenemos al: latón rojo y el cobre que resisten bien la corrosión, siendo el cobre el de mejores características, fácil de ensamblar y de precio menor que el latón, además no esta expuesto al “descincado” (ataque por los ácidos al zinc, que forma parte del latón), en la actualidad el plástico es un gran material, que al igual que el cobre es ligero y se ensambla con facilidad. Para las tuberías de acero y a veces las de latón se emplean uniones roscadas, en las de cobre las uniones son soldadas, los materiales empleados como soldadura son aleaciones de estaño y plomo o de estaño y antimonio. Para

29

una misma resistencia, los tubos de cobre pueden tener las paredes más delgadas, pues, no quedan debilitadas por las roscas que hay que tallar en las otras tuberías. Su superficie interior es lisa y ofrecen menos rozamiento al paso del agua. Las tuberías de plástico y piezas accesorias no metálicas son producidas a base de resinas sintéticas: PVC, para agua fría y CPVC (cloruro de polivinilo clorado) para agua caliente, obtenidas de materiales como el carbón y el petróleo. En las tuberías de este tipo, las uniones pueden ser roscadas o en base a soldadura con cemento disolvente, en nuestro medio también existe tubería plástica con inserto metálico en los accesorios. Especial cuidado debe tenerse en el roscado de la tubería plástica: muchas veces se usan “machuelos” para roscar tubos de acero galvanizado en las tuberías plásticas, éste tipo de machuelo “abre” surcos más profundos que debilitan las paredes de los tubos plásticos, debe entonces usarse los específicos para tuberías de este tipo. Igualmente no debe utilizarse accesorios de unión de acero galvanizado con tuberías plásticas, los índices de dilatación y rigidez son diferentes y pueden producirse fallas en las instalaciones, éste problema es más frecuente cuando se usa tubería plástica para agua caliente con accesorios galvanizados, estos tubos al igual que el cobre tienen superficies internas lisas. Características de las tuberías para instalaciones de agua Clase de tubería Acero

Material y construcción Hasta 2” soldada a tope: mayores diámetros sin costura

Uniones

Propiedades

Observaciones

Roscada

Básica

Sólo debe utilizarse Con agua no corrosiva

Hasta 2” soldada a tope: mayores diámetros sin costura 85 % de cobre y 15 % de zinc

Roscada

Más resistente a la corrosión que el acero Resistente a la corrosión

Se reconoce por una franja espiral roja

Cobre

Sin costura, temple duro o blando

Manguitos soldados

Plástico*

Polietileno, cloruros de polivinilo

Hierro forjado

Latón rojo

Acero galvanizado Acero recubierto de zinc

Roscada

Resistente a la corrosión y fácil de instalar Soldadura Muy fácil de inscon cemento talar disolvente Roscada Bastante resistente a la corrosión

Voluminosas por el Grueso que han de tener para la rosca Paredes más delgadas que el latón, fácil de montar y desmontar No expuesto a la corrosión electrolítica Apropiado para aguas algo ácidas

*Límite superior de temperatura del agua: 82º C. Las uniones pueden ser roscadas. No es recomendable realizar instalaciones de tuberías termoplásticas expuestas al sol, debido a que los rayos ultravioletas las degradan y les resta su vida útil, garantizada por 50 años bajo condiciones normales de transporte, instalación y operación.

30

Tubería de PVC y Galvanizado Agua potable Nominal (mm) 21 26 33 48 50

Referencial (pulgadas) ½” ¾” 1” 1 ½” 2”

Alcantarillado Nominal (mm) 50 75 110 160 200

Referencial (pulgadas) 2 3 4 6 8

Fig. Nº 3.1 Tubería y accesorios de PVC

Con la finalidad de evitar problemas constructivos y/o estructurales en losas y mamposterías por adición de elementos o futuras reparaciones en las instalaciones sanitarias empotradas, es recomendable realizar la instalación de tuberías en forma aérea o vista, esto es, evitar que las mismas queden dentro (fundidas) de elementos estructurales, tales como: losas y columnas. Igual criterio debería primar para paredes, pero debido al tipo de construcción existente en el país, se utiliza el

31

“empotramiento” de las mismas en los tramos de conexión entre los ramales de distribución y los artefactos sanitarios o tomas de saca. Para el diseño de los soportes o anclajes metálicos para las tuberías, debe tomarse en cuenta la parte estática conformada por el peso de la tubería y el fluido que conduce y la parte dinámica constituida por los empujes provocados en los cambios de dirección. En los puntos estratégicos donde no haya que resistir esfuerzos adicionales al peso propio, se debe colocar abrazaderas que no fijen al tubo, permitiéndole que éste experimente desplazamientos axiales por dilataciones lineales debido a cambios de temperatura o presión. La distancia entre sujetadores debe ser, en términos generales: - Para tuberías horizontales: - 3.00 mts. en tubos de ¾” o más - 1.80 a 2.40 mts en tubos de ½” o menos - Para tuberías verticales: - Un sujetador en c/piso para: tubos de 1” ó menos - Un sujetador cada dos pisos para: 1 ½” ó más* En el caso de los soportes verticales se recomienda una distancia entre soporte 50% mayor que la utilizada en líneas horizontales, la tubería vertical debe anclarse de tal forma que no trasmita su peso a la horizontal. En las tuberías de cobre, los sujetadores deben colocarse a distancias más cortas. En la figura siguiente se muestran algunos tipos de anclajes. Soportes colgante para tubería

Soporte H ilti

Lám ina galvaniz ada Nº 16

T ubo

Soporte graduable para tubería colgante

Fig. Nº 3.2

32

Los accesorios de unión de las tuberías, son parte importante de las instalaciones de agua potable, en los mercados locales existen una variedad amplia de ellos, tanto en acero galvanizado, cobre o plásticos. Deben emplearse los accesorios especificados por el fabricante y en lo posible evitar el uso de ellos realizados o construidos de diferentes materiales, por ejemplo: tuberías de AG con accesorios plásticos o viceversa.

Fig. Nº 3.3 Accesorios para tuberías de polipropileno para agua fría y caliente de unión roscable

Válvulas: Se emplean válvulas de compuerta, de plato, de retención (check), de ángulo y de esfera o bola, según las necesidades de las distribuciones de agua. Las válvulas de hasta 1 ½” son de bronce, las de 2” en adelante tienen el cuerpo de hierro y los discos y asientos de la válvula de bronce. Los grifos más corrientes son los de llave, los de presión y los de cierre automático. Las válvulas abren o cierran el paso del agua por las tuberías y los grifos sirven para permitir la salida del agua en los diferentes artefactos. En los gráficos siguientes únicamente se

33

muestran ejemplos de los diferentes tipos de válvulas, no se realiza ninguna descripción de ellas, en las figuras siguientes se ven algunos ejemplos. 1) Válvulas de compuerta:

Fig. Nº 3.4 2) Válvula de plato:

Fig. Nº 3.5

34

2) Válvula de ángulo o de escuadra: Válvula de escuadra con tubo de abasto y tubos de abasto sin llave.

Fig. Nº 3.6 3) Válvula de esfera o bola:

Fig. Nº 3.7

35

4) Válvula de retención: (Check) Las válvulas de retención pueden ser: de retención y de pie.

Fig. Nº 3.8

Fig. Nº 3.9

36

Los grifos o las llamadas griferías, existen en una gran variedad en los mercados locales. Existe el llamado grifo de macho, el de plato, y los de cierre automático.

Fig. Nº 3.10

Fig. Nº 3.11 En la Fig. Nº 3.11 se ven los tres tipos existentes de grifos de cierre automático: Lavabo de mesa, lavabo de pared y para urinario. Este tipo de grifo es recomendable en aparatos de uso público, pues, ahorran agua. En la actualidad existe un nuevo tipo de grifo automático, su funcionamiento se da a través de un rayo que al ser cortado por la mano del ocupante abre el paso del agua, al restablecerse el rayo se cierra, muy útil para lavabos quirúrgicos. Definiciones de los elementos de redes particulares: A partir de un ramal de un conducto de red pública, el conjunto de tuberías que abastecen los diferentes puntos de una propiedad constituyen la red particular. (Ver Fig. Nº 3.12) Los elementos de un ramal privado son: 37

- Ramal general: Tubería que lleva el agua desde el conducto público al contador (medidor) o llave de paso general (acometida). - Contador general: Llamado también medidor, colocado en ramal general, registra su consumo total. - Llave de paso general: Manda la llegada de agua al inmueble (Llave de vereda). - Acometida o tubería de alimentación: Tubería que lleva el agua desde el Contador (medidor) a la cisterna o tanque de reserva. - Red Interna o de distribución: Tubería horizontal que alimenta a la nodriza desde la cisterna, por medio del sistema de bombas y tanques de presión. En el sistema de distribución interna podemos distinguir siguientes funciones en las tuberías: nodriza, columnas ascendentes, distribuidora de piso, derivaciones y los ramales. - Nodriza: Tubería horizontal cuya función es alimentar a las columnas ascendentes. Normalmente de gran diámetro, colocada a la vista si es posible, colgada del techo o sujeta a los muros y paredes. - Columna ascendente (s): Tuberías verticales alimentadas por la nodriza, son las encargadas de distribuir los caudales a las derivaciones en cada una de las plantas. Es recomendable instalar en el pie de cada columna una válvula de paso y purga. En caso de ser necesario un dispositivo antiariete en la parte superior (Siempre será recomendable este hecho). - Distribuidora de piso: Tubería que partiendo de las columnas ascendentes, distribuye el agua en las derivaciones. Debe instalarse una válvula de paso general que corte el servicio en todo el piso. La conducción de esta tubería será entre la losa del piso y el cielo raso y por: el vestíbulo de piso, los corredores o pasillos de distribución hacia los diferentes locales (Apartamentos, oficinas, dependencias, etc…) - Derivaciones: Tuberías de suministro que va desde la distribuidora de piso hasta los puntos de consumo. Debe proveerse de una válvula de paso general que permita la suspensión del servicio a todo el departamento, oficinas o dependencias. Esta válvula debe colocarse preferentemente al ingreso de la derivación al local respectivo. - Ramales: Son las tuberías que distribuyen el agua desde las derivaciones hasta los aparatos de consumo. Debe tratarse que el trazado sea lo más simple posible. Es recomendable instalar una válvula de entrada de los puntos de consumo: baños,

38

cocina, lavandería, patios de servicio, es decir, en todas las áreas húmedas a fin de no tener que quitar el servicio a toda la casa, apartamento, oficina, etc…en caso de reparación en uno de los sitios mencionados. Cada artefacto deberá tener la conexión desde el ramal con una llave de paso angular o como se le conoce en el medio: tubo de abasto con llave. Co lumna asc endente

Co lumna ascendente

C A

Co lumna ascendente Dis tribu id ora de piso

B

De riv ación By Pas s Hid ro neumático

Ra mal

No driza

M

Cis te rn a

Llave de vereda

T ubería de s ervic io públic o

Fig. Nº 3.12 Esquema de Red interna particular Nota: Como se ve en el gráfico anterior siempre en la Red interna particular debe colocarse un By Pass, entre la tubería de acometida a la cisterna y la salida del agua del hidroneumático.

39

Para la conducción de la columna ascendente (s) a los diferentes niveles o pisos de la edificación será necesario la implementación de ductos. Co lumna asc endente de agua

0.80 c m.mínimo

Válvu la de paso general de piso

T ubería distribuidora de piso

Válvu la de paso de apa rtam ento

A

B

Fig. Nº 3.13 Esquema de red de distribución interna a nivel de piso Estos ductos se sitúan generalmente, en los vestíbulos de piso, para desde allí por medio de la tubería distribuidora de piso ir a las derivaciones de cada local, oficina o departamento dependiendo del tipo de edificio. Los ductos deben tener la suficiente holgura para contener las tuberías y permitir los trabajos de mantenimiento, reparación o instalación de nuevas tuberías y redes. Las dimensiones de los ductos dependerá del número de tuberías que se conduzcan por ellos, en términos normales puede adoptarse dimensiones similares a: -

Mínimo: 0.40 x 0.40 cm. Optimo: 0.60 x 0.60 cm. Ideal: 0.80 x 0.80 cm.

Es aconsejable que por los ductos de instalaciones de red de tuberías de agua potable y red contra incendios, no se lleve ningún otro tipo de instalaciones: sanitaria, eléctrica, comunicaciones, etc…, para la conducción de éstas se proveerá de ductos independientes según sea el caso. Las válvulas de paso deben localizarse de tal manera que su operación sea “rápida y fácil” para cortar el suministro en caso de falla del sistema o mantenimiento. Internamente cada unidad o área húmeda (cocinas, lavanderías, baños) deberán tener un sistema de cierre con válvulas para anular específicamente esa área, es aconsejable igualmente usar llaves angulares (tubo de abasto con llave) en la salida de cada ramal para conectar el artefacto sanitario, esta permitirá que se anule únicamente el artefacto que necesita reparación o mantenimiento, sin tener que anular el uso de los otros artefactos. Válvulas s reductoras y reguladoras de presión Las redes de distribución por su operación e intermitencia del servicio, están sometidas a variaciones y excesos de presión, ocasionando averías en el sistema y deterioro prematuro de los aparatos. 40

Las válvulas reductoras y reguladoras de presión, están concebidas e instaladas en los sistemas de distribución, no sólo para evitar problemas de sobrepresión sino, para proteger los aparatos hidráulicos y alargar la vida útil y lo que es más importante lograr la satisfacción de un adecuado servicio. Causas de las variaciones: -

Encendido y apagado de los equipos hidroneumáticos en los rangos mínimo y máximo de presión.

-

Presión en las redes del acueducto, la cual varía de acuerdo a la hora o al estado de las válvulas reductoras del sistema.

-

El simultáneo uso de varios aparatos. Esto ocasiona variaciones en el suministro de los aparatos y por consiguiente afecta la mezcla de agua fría-caliente.

-

Diferencia de niveles en las edificaciones de gran altura. Los pisos bajos con respecto a los elevados, experimentan situaciones extremas de presión.

Existen varias simbologías que se emplean en la representación de los componentes para las instalaciones, a continuación se detalla un cuadro con las más generalizadas: SIMBOLOGIA - HIDR O SAN IT ARIA

RED DE AGUA FRÍA (Color azul o gr is claro) RED DE AGUA CALIENTE (Color rojo o lacr e) RED DE AGUA SERVIDA RED DE ALCANTARILLADO PLUVIAL SUMIDERO DE PISO POZO DE REVISION DE AGUA PLUVIAL POZO DE REVISIÓN AGUAS SERVIDAS B. A. S. 1

11 0

BAJANT E DE AGUA SER VIDA Nº1

B. A. LL. 1

11 0 S. A. P. 1

15

BAJANT E DE AGUA LLUVIA N º 1

1

COLUMNA DE VENTILAC ION Nº VALVULA DE PASO VALVULA DE RETENCION (Check) CALEFÓN DE GAS

M

" = 110

SUBE - COLUMN A DE AGUA FRIA Nº

VE NT. 50

" = 110

CONTADOR (M edidor )

41

" = 15 m.m

" = 50 m.m

Debemos tomar en cuenta que en nuestro medio, no siempre la instalación hidrosanitaria (mano de obra), se halla en manos de profesionales, sino de obreros que necesitan una vigilancia continua y permanente para lograr un trabajo óptimo. Un plano que “redunde” en detalles y especificaciones claras y sencillas facilitara la ejecución de la obra. Los abastecimientos de agua a los diferentes locales que requieran de este servicio pueden tener varias alternativas de ejecución, dependiendo del tipo de construcción o edificación.

Lo sa o ele men to d e cubi ert a

Lo sa de p iso Ci elo ra so fa lso Ci elo ra so fa lso

Fig. Nº 3.14 Variante Nº 1:

Llave angular 1/2"

Agua Caliente 3/4"

Agua Fría 3/4"

Válvu la s de corte

Fig. Nº 3.15 En este tipo de variante de instalación, debe anotarse: -

-

-

Este sistema es usado normalmente en viviendas unifamiliares. Las tuberías no deben empotrarse en suelos duros (P. Baja), por ejemplo: de HºAº o replantillos de piedra con concreto, pues, su mantenimiento y reparación conllevará la rotura de pisos y costos altos en la reparación. El sistema tiene un inconveniente, cuál es: las válvulas de corte quedan en el cielo raso falso de la Planta Baja, como se ve en la figura Fig. Nº 3.15. El sistema es viable cuando la acometida se realiza desde la P. Baja hacia la P. Alta, utilizando el espacio libre del cielo raso.

42

Variante Nº 2:

Llave angular 1/2"

Válvu la s de corte

Agua Caliente 3/4" Agua Fría 3/4"

Fig. Nº 3.16 En este tipo de variante de instalación, debe anotarse: -

Este sistema es usado normalmente en viviendas unifamiliares. La acometida se realiza desde la P. Baja, a través del cielo raso falso de ésta hacia la P. Alta como en el caso anterior (Fig. Nº 3.15), pero las válvulas de corte se sitúan en la P. Alta, dentro del mismo baño, como se ve en la Fig. Nº 3.16

Variante Nº 3:

Cie lo raso falso Válvu la s de corte Agua Caliente 3/4" Agua Fría 3/4"

1/2"

Llave angular 1/2"

3/4"

3/4"

Fig. Nº 3.17 43

En este tipo de variante de instalación, debe anotarse: -

Este sistema se usa en viviendas unifamiliares, no muy común, especialmente en baños de P. Alta. Es indispensable su uso en edificaciones en altura (condominios), pues, de producirse una falla en las tuberías, el agua “goteará” en el mismo baño del dueño, caso contrario (Fig. Nº 3.15 ó 16) lo hará en el piso inferior perteneciente a otro condómino.

-

Las válvulas de cierre se sitúan indistintamente al pie del cielo raso falso (Fig. Nº 3.17) o como en Fig. Nº 3.16.

AGUA CALIENTE: - CONCEPTOS BÁSICOS: Anotaremos algunos conceptos básicos expresados por: E. Carnicer Royo y C. Mainar Hasta, en su libro Agua Caliente y Aparatos Sanitarios. “…Calor: El calor es la causa a la que se atribuyen las variaciones de temperatura. Temperatura: La temperatura se manifiesta, sencillamente, por el nivel térmico que tienen los cuerpos; por eso, los cuerpos que tienen mayor temperatura ceden calor a los que tienen menos, hasta que los dos alcancen la misma temperatura. El concepto de temperatura tiene su origen en las sensaciones de frío y de calor que experimentamos cuando tocamos los cuerpos. Si añadimos agua caliente a agua fría se obtiene agua tibia, cuya temperatura es intermedia entre las del agua que mezclamos, lo que nos viene a decir que las temperaturas no se suman, no es magnitud mensurable. El aparato que sirve para señalar temperaturas es el termómetro, existiendo en el mercado diferentes tipos de termómetros para diferentes usos. Salto Térmico: Es toda diferencia de temperaturas. Se emplea esta denominación para señalar la diferencia entre la temperatura de entrada de agua y la de la salida….” Efecto de termosifón: El agua caliente se dilata y pierde peso cuando se eleva su temperatura por encima de los 4º C, como se demuestra con el experimento simple representado en la Fig. Nº 3.18. Si se aplica calor al lado más bajo del tubo de cristal cuyos extremos terminan en el interior de un frasco invertido sin fondo que contiene agua, el líquido se moverá de A hacia B y ascenderá por el ramal BC hacia el interior del frasco. Al enfriarse en el frasco desciende por el ramal DA hasta A, vuelve a ser calentado y repite la circulación ascendiendo por BC. Como el movimiento depende de la diferencia de peso entre las dos columnas de agua, la velocidad y la eficiencia del sistema circulatorio aumentan con la temperatura del agua caliente y la altura del circuito.

44

D

C

B

A

Fig. Nº 3.18 Los sistemas de abastecimiento de agua caliente sanitaria (A.C.S.) están constituidos por un calentador, con o sin tanque acumulador, con tubería que transporta el agua caliente hasta la toma (salida) más alejada y a continuación una tubería de retorno que devuelve al calentador el agua no utilizada. De esta manera se mantiene una circulación constante y el agua caliente sale en seguida, por el artefacto, sin necesidad de dar primero salida al agua enfriada que habría permanecido en la conducción si no existiera el escape de la tubería de retorno, es decir, al no existir la tubería de retorno: el primer usuario que busque agua caliente por las mañanas se encontrara con la tubería llena de agua fría, la que habrá que sacar antes de que llegue el agua caliente. Si bien este es el sistema más óptimo, sin embargo, existen sistemas sin retornos cuando se trata de instalaciones particulares pequeñas en las cuales el consumo de agua caliente es relativamente bajo y se usan calentadores (calefones) individuales. Consumo de agua caliente sanitaria: Por el hecho de que hay artefactos sanitarios que no usan agua caliente (inodoros, urinarios) el consumo de ésta puede estimarse aproximadamente en 1/3 del consumo total de agua. Para determinar la capacidad del depósito de almacenamiento de agua caliente y el caudal que debe suministrar el calentador, deben conocerse los siguientes datos: a) b) c) d)

Número de ocupantes y su género de vida. Número y naturaleza de los puntos de consumo. Duración del consumo máximo Posibilidad para calentar y almacenar el agua en relación con el consumo máximo.

En la siguiente tabla se especifican valores aproximados de consumo de agua caliente sanitaria y temperaturas de uso. Para una idea más generalizada, se estima un consumo por persona de: 50/60 litros/día entre 45 Cº y 50 Cº para restaurantes y otros casos especiales se requieren a veces temperaturas y consumos más elevados de: 60/80 litros/día entre 70 Cº y 80 Cº.

45

Aparato Sanitario Necesidades medias de agua caliente Bañera Término medio 110 lts Lavabo 10 – 20 litros Bidé 10 – 20 litros Ducha 30 – 40 litros Fregadero 20 – 30 litros

Temperatura 40 a 45 Cº 30 a 40 Cº 35 a 40 Cº 40 a 45 Cº 40 a 50 Cº

Unidades de consumo Persona/día Persona/día Persona/día Persona/día Persona/día

Calentadores de agua: Se clasifican de acuerdo con el agente (combustible) empleado en la producción de calor, éste puede ser: carbón, gas, fuel oil, vapor o electricidad. El calentamiento puede realizarse directamente por contacto del fuego o los gases calientes de la combustión con un depósito metálico o en un serpentín que contiene agua o bien indirectamente mediante un agente trasmisor del calor, que puede ser vapor o agua caliente. En la actualidad se emplea otro medio de calentar agua: usando energía solar. Además del combustible empleado, otros criterios influyen en la determinación del sistema a emplearse: -

-

Tipo de edificación: hoteles, hospitales, restaurantes, viviendas colectivas e individuales, etc… Sistema combinado de calefacción y producción de A.C.S. Este sistema dependerá del clima, pues, éste factor será determinante en la conveniencia o no del sistema combinado. Combustibles disponibles en el medio. Mano de obra disponible.

Los sistemas de suministro de agua caliente deben estar provistos de dispositivos de seguridad para aliviar las presiones peligrosas, y las temperaturas excesivas. Las presiones se consideran peligrosas cuando exceden las condiciones del trabajo para los que el equipo y la tubería están diseñados. Una válvula de alivio de presión debe ser instalada en un sitio adecuado en todo sistema doméstico para evitar el desarrollo de presiones peligrosas. La suma de estos factores llevará al diseñador del sistema y al arquitecto a inclinarse por un sistema de: producción centralizada, producción centralizada de calefacción y A.C.S., o sistemas individualizados.

En nuestro medio, los combustibles disponibles son: -

Gas: que es suministrado en envases individuales (bombonas o cilindros) o entregado por medio de vehículos especiales a depósitos centrales ubicados en los edificios. En el país se comercializa el gas G.L.P. (Butano/Propano): hidrocarburo gaseoso empleado como combustible y comercializado como líquido a baja presión. El Metano: hidrocarburo gaseoso que arde con llama pálida (se desprende de las materias en putrefacción, conocido como “gas de los pantanos”) no se halla comercialmente en nuestro medio. El metano es gas que se

46

-

puede obtener en bio-digestores en áreas o zonas rurales para lograr autoabastecimiento. Fuel – oil: se comercializa como diesel. Electricidad: generada a través de varias fuentes.

Nota: El carbón (hulla) fósil llamado “carbón de piedra”, que si bien existe en el país, no es un combustible de uso generalizado. PRODUCCION CENTRALIZADA DE A.C.S. Este sistema se usa generalmente en construcciones o edificaciones donde los requerimientos de agua caliente son considerables y los recorridos de distribución son largos: hoteles, hospitales, viviendas colectivas (multifamiliares), restaurantes grandes, cuarteles, edificios industriales, grandes instalaciones de baños, piscinas, etc… El sistema requiere de condiciones de diseño especiales que deben ser tomadas en cuenta por los proyectistas, pues, se debe disponer de espacios con condiciones específicas que cumplan con las normativas locales. En nuestro medio la producción central de agua caliente se la realiza en base a calderos con o sin tanque de acumulación que emplean diesel o bunker como combustible. En hospitales y fábricas se emplean a menudo calentadores de vapor al ser edificaciones que además de A.C.S. requieren de instalaciones de vapor para usos específicos. Para el funcionamiento del sistema de producción de agua caliente central, será necesario disponer de espacios para: -

-

Tanque de Combustible: para almacenamiento con condiciones de ventilación, fácil acceso para mantenimiento, acceso (s) de ataque (protección contra incendios), y reposición de combustible; disponiendo además de sistemas de protección ambiental por derrames de combustibles y disposición de residuos. Siempre será una buena práctica conocer las disposiciones legales del Cuerpo de Bomberos para el almacenamiento de combustibles. Quemador. Caldera (s): dependerá del consumo requerido. Tanque de acumulación: o reserva según sea el caso. Red de distribución: hasta los puntos de consumo. Red o tuberías de retorno: según sea el caso.

Básicamente hay dos sistemas de disponer las: tuberías de A.C.S. a) El sistema directo, o sea sin circulación (retorno) del agua caliente. b) El sistema con circulación (retorno) por termosifón. El primero (a) no se emplea cuando el agua debe recorrer largas distancias desde el calentador a los artefactos que la emplean, pero da buenos resultados y es más barato para pequeñas instalaciones muy agrupadas, por ejemplo: viviendas unifamiliares o pequeñas edificaciones. Las tuberías van directamente desde el

47

calentador al depósito o por la tubería general a los distintos artefactos, sin tubería o red de retorno. Algunas veces puede necesitarse una pequeña bomba para “forzar” el sistema. En el segundo (b) sistema por termosifón, el agua circula volviendo al calentador y alimenta a los artefactos ya sea desde las tuberías de ida, ya sea desde las de retorno por medio de ramales que van hasta los distintos servicios. La circulación continua del agua caliente se mantiene por diferencia de peso entre la columna de agua más caliente contenida en las tuberías que salen del calentador, y la de agua ligeramente más fría contenida en las de retorno. Puede ser necesario la utilización de una bomba pequeña para “forzar” el sistema.

Salida a artefactos

A.C.S.

Agua fría Quem ador

Buc le de dilatación Termostato

Tanque de com bustible

Fig. Nº 3.19 (a) Sistema central de alimentación directa Las dos disposiciones para el suministro de agua caliente y las tuberías de retorno son, como se indican en los gráficos Fig. Nº 3.19 (b1) y Fig. Nº 3.19 (b2).

Salida a artefac tos

Re torno A.C.S.

Agua fría Quem ador

Buc le de dilatación Termostato

Tanque de com bustible

Fig. Nº 3.19 (b1) Sistema central de alimentación por termosifón 48

b1): Un montante de alimentación, con retorno que parte inmediatamente debajo de la toma más elevada. Esta canalización de retorno desciende paralelamente al montante, y desagua en el propio calentador de agua o en la canalización horizontal de retorno que termina en el mismo. Este modelo se aplica en residencias y otras casas de tamaño mediano, donde el número de montantes es reducido. Los diámetros de las tuberías de retorno no deben ser de menos de ¾ “y si quedan alejadas del calentador deben tener al menos 1” de diámetro para facilitar la circula b2): El segundo método de instalación, que actualmente se acostumbra a emplear en los edificios elevados, consiste en disponer un montante que alimenta una tubería horizontal de distribución en lo alto del edificio, de la cual parten los bajantes que alimentan las distintas hileras verticales de aparatos. Los extremos inferiores de estos bajantes se reúnen en una canalización o tubería horizontal de retorno que conduce el agua al calentador, completando así el circuito cerrado. Cuando el edificio esta dividido en zonas, se dispone un calentador a un nivel más bajo que el piso inferior de cada zona y se preveé su alimentación partiendo del tanque de agua fría correspondiente a la misma zona. El agua caliente es conducida a una tubería de distribución instalada en la parte superior de la zona y conectada otra vez con el calentador por tuberías de retorno. Una modificación de este procedimiento es el que se muestra en la Fig. Nº 3.19 (b3).

Ventilación

Agua caliente

Mo ntante Re torno Agua fría Buc le de dilatac ión

Quem ador

Termos tato

Tanque de com bustible

Fig. Nº 3.19 (b2) Sistema central de alimentación por termosifón

49

b3) Los aparatos de una misma clase, por ejemplo: los de los cuartos de baño, se alimentan desde la tubería de subida y los de otra clase, por ejemplo: los de las cocinas, desde la de retorno. Cuando se abre un grifo en una cocina, el agua sube por el montante de los cuartos de baño y se produce la circulación, obteniéndose así un suministro rápido. Este procedimiento sólo puede emplearse en edificios donde los grupos de aparatos están situados directamente unos encima de otros, en las distintas plantas, y pueden ser alimentados desde el mismo montante.

A los cua rto s de b año

A las coci nas

Re to rno Mon ta nte

Tube ría g ene ral d e ali ment aci ón

Tube ría g ene ral d e retorno

Vál vula d e reten ción

Agu a fría Re gul ado r d e te mpe ratura Agu a frí a

De pósi to

Vál vula ch eck

Bomb a

Fig. Nº 3.19 (b3) Alimentación por circuitos con bomba de impulsión La circulación del agua caliente puede favorecerse, en un gran edificio, intercalando en el circuito una bomba que se colocará en la tubería general de retorno, cerca del depósito de agua caliente. Esta bomba se pone en marcha y se detiene automáticamente por medio de un termostato que la conecta cuando la temperatura del agua del retorno baja más allá de un determinado punto y la desconecta cuando dicha temperatura ha alcanzado cierto valor prefijado. Estos límites se suelen fijar entre los 40 Cº y 60 Cº. En el punto más alto del circuito se instala un tubo de escape de vapor que termina en el tanque de agua. Según el autor John Macsai, quién reconoce que la siguiente aseveración es poco científica, manifiesta: “…ha sido experiencia del autor que, en los edificios altos, los sistemas de agua caliente de flujo descendente, operan mucho más satisfactoriamente que

50

los sistemas de flujo ascendente, por la estabilidad del flujo de agua caliente y su disponibilidad…” Se obtienen economías en el consumo de agua caliente si se acortan los ramales (distancias) entre los montantes y las tomas de los aparatos, de otro modo se tiene que dejar salir mucho agua fría antes de que empiece a manar el agua caliente por el grifo. Los reglamentos señalan que con el fin de evitar los consumos energéticos innecesarios, los aparatos, equipos y conducciones que contengan fluidos a temperatura inferior a la del ambiente o superior a 40 Cº dispondrán de un aislamiento térmico para reducir las pérdidas de energía. Aislamiento Térmico: Las pérdidas de calor en un sistema de preparación de A.C.S. tienen lugar por intercambio térmico entre el agua y el aire del ambiente a través de la superficie del acumulador de calor y la red de distribución. Las pérdidas son tanto más elevadas cuanto más grande sea el depósito acumulador y más alta se temperatura, siendo estas pérdidas de un alto porcentaje en sistemas que carezcan de aislamiento térmico, imponiéndose la necesidad de reducirlas radicalmente. Se aislarán las tuberías de distribución y retorno del A.C.S. con un material de conductividad térmica igual a fibra de vidrio, la cual proporciona un aislamiento efectivo y se vuelve compacta con menos facilidad que la lana mineral. El grueso usual oscila entre 1 y 1 ½” para tuberías de agua caliente, terminándose la envoltura protectora con una lona que la rodea y que se asegura con zunchos de metal barnizado con goma laca. Todos los accesorios deben estar también protegidos de igual manera que los tubos. Otro material igualmente eficaz es el carbonato de magnesio pulverizado y mezclado con amianto prensado en segmentos que se ajustan a los diámetros normales de las tuberías. Dilatación: Todas las tuberías metálicas se dilatan y se contraen con los cambios de temperatura, y debe procurarse darles libertad para que puedan producirse tales movimientos, sobre todo en las de agua caliente. Para ello suelen disponerse de uniones articuladas o bucles. Las curvas bucles de dilatación consisten en desviaciones de la tubería que pueden realizarse curvándolas o con segmentos rectos que formen entre si ángulos de 90º ó de 45º. Juntas especiales de dilatación que permitan el “corrimiento” de las tuberías sin dar lugar a fugas de agua, se emplean para diámetros grandes. Las juntas articuladas se emplean a menudo en los empalmes de ramales. Las precauciones contra las dilataciones deben ser cuidadosamente estudiadas y realizadas en los edificios elevados, donde hay grandes longitudes de tuberías de distribución y de retorno. En los edificios de poca altura o en viviendas unifamiliares no son indispensables.

51

Fig. Nº 3.20 Juntas flexibles

PRODUCCION CENTRAL DE AGUA CALIENTE Y CALEFACCION Ambos problemas se resuelven mediante la colocación de una caldera denominada “mixta”, ya que por si sola se encarga de la calefacción central y de la producción de agua caliente en función de la demanda, conformando un sistema individual e independiente. Existen dos procedimientos: 1): Introducir un serpentín de vapor en el depósito de agua caliente del servicio doméstico. 2): Hacer circular esta agua por un serpentín colocado dentro de la caldera de calefacción. En este caso, puede utilizarse un serpentín corto que alimente un depósito acumulador, o bien puede emplearse un serpentín largo y no poner en este caso depósito acumulador. La caldera mixta puede servir para: -

Sólo para calefacción, en este caso la caldera asume la tarea de la calefacción independientemente del calentador de agua ya instalado para el servicio de agua caliente.

-

Calefacción más agua caliente sanitaria instantánea. Aquí la caldera está preparada para dar servicio tanto a la calefacción como al agua caliente en dos circuitos autónomos, uno para calefacción y otro para agua caliente.

-

Calefacción más agua caliente acumulada. Este sistema comprende una caldera que asume la calefacción de la vivienda y el agua caliente se almacena en un intercambiador–acumulador. Pueden instalarse juntos (formando una columna) o por separado.

Hemos mencionado el uso de un intercambiador-acumulador, vamos a continuación a describir rápidamente este sistema que cada vez se vuelve de uso más frecuente.

52

INTERCAMBIADOR-ACUMULADOR: La Fig. Nº 3.21 representa un intercambiador-acumulador por circuito primario de calentamiento procedente de fuente externa, por ejemplo: caldera, panel solar, bomba de calor, etc… Un depósito que entrega el agua para consumo dentro de otro que reciba agua caliente que procede del generador harán las funciones de acumulador e intercambiador de una forma racional. En esencia, un intercambiador-acumulador está formado por superposición concéntrica de dos depósitos.

Entrad a de a gua d e red

Sal ida A. C.S.

A.C. S.

(C.PRI MARIO ) AVAN CE

CAL DERA

PANEL SO LA R

BOMBA DE CAL OR

(C PRI MARIO ) R ETORN O

Fig. Nº 3.21 Intercambiador-Acumulador El circuito primario lo compone el agua que pasa por la caldera, va hacia el sistema de intercambio, cede parte del calor al agua sanitaria y regresa de nuevo a la caldera; constituye un circuito cerrado puesto que no hay renovación del agua más allá de la que, de forma ocasional, pueda evaporarse o perderse. El circuito secundario lo integra el agua que va a ser calentada, que procede de la red de abastecimiento y que está destinada al consumo sanitario o industrial; constituye un circuito abierto en virtud de que el agua se renueva constantemente y entra tanta procedente de la red de abastecimiento como la que se consume.

53

PRODUCCION DE AGUA CALIENTE: SISTEMA INDIVIDUALIZADO Normalmente se usan dos sistemas para producir agua caliente sanitaria de forma individual o particular. Los agentes (energía) comúnmente utilizados son la energía eléctrica y el gas, sin embargo, en los últimos años, como se menciono anteriormente se ha incrementado el uso de la energía solar en sistemas pequeños y medianos para el calentamiento del agua para uso doméstico y para piscinas, este último método ha mejorado sustancialmente su construcción y rendimiento al fabricarse industrialmente. Calentadores (calefones) o Termos Eléctricos: En el mercado se pueden localizar dos tipos de calentadores eléctricos como son: -

De acumulación. De calentamiento rápido.

Siendo los de acumulación lo más comunes, nos referiremos únicamente a ellos. Son depósitos cilíndricos (generalmente), que contienen, una o dos resistencias eléctricas según sea el caso, obedientes a un termostato. Indispensablemente deben contar con una válvula de seguridad de alivio de presión y temperatura con capacidad adecuada de escape e interruptores de energía para corregir fallas de funcionamiento. Dependiendo de su capacidad, pueden fijarse a muros o apoyarse en el suelo. Comercialmente se los encuentra con capacidades de: 20, 30, 40, 60 galones. Su mayor desventaja la constituye el elevado coste de operación, pues, se requiere una potencia entre 900 y 1500 W, llegando los de calentamiento rápido hasta los 3000 W, con alimentación eléctrica de 110 ó 220 voltios (tensión). Válvu la de seguridad Agua fría

Agua caliente

Ais la miento térmic o Anodo de protecc ión Barra de m agnesio

De sc arga de válvula de s eguridad T ermos tato y limitador de seguridad

Dren aje 1/2"

Elem entos c alefac tores Re sistenc ias en contac to co n el agua

Fig. Nº 3.22 Calentador eléctrico de doble potencia

54

Los calentadores hasta los 30 galones tienen alimentación eléctrica (110 v) de un solo elemento (resistencia), los más grandes poseen dos elementos (220 v) que lleva un interruptor bipotencia con desconexión automática que posibilita que el termo funcione a máxima potencia sólo el tiempo necesario para alcanzar la temperatura seleccionada, desconectándose automáticamente y pasando a la potencia o modo de mantenimiento. En el interior del depósito, vinculado con el agua, se sitúa un termostato que gobierna a un interruptor automático que se abre (deteniendo el paso de la corriente eléctrica a las resistencias) cuando el agua ha llegado a su punto de calentamiento alcanzando la temperatura graduada. Se cierra, volviendo abrir el paso de la corriente eléctrica por las resistencias, cuando la temperatura del agua del depósito desciende a causa de la entrada de agua fría, en el momento que se produce la salida del agua caliente hacia los aparatos consumidores, o por pérdidas de calor cuando se emplea el agua almacenada en él. Disponen de un ánodo anticorrosión. La temperatura óptima de regulación de los calentadores eléctricos oscila alrededor de los 60 Cº. Por encima de esta temperatura se contribuye a malgastar energía y se favorece la formación de corrosiones y calcificaciones en la instalación, la mayor cantidad de agua que usamos tiene una temperatura que se sitúa en torno a los 40 ó 45 Cº. Si bien su mayor desventaja es su alto costo de funcionamiento (energía eléctrica), su mayor ventaja es que no producen gases ni humos de combustión, lo que simplifica su ubicación, sin embargo, para su localización debe tomarse en cuenta varios factores que pueden incidir en el funcionamiento y conservación del calentador, se dispondrán de espacios secos y bien ventilados para evitar daños de la carcaza exterior del mismo, igualmente debe estar protegido de las inclemencias del tiempo y no situarse directamente al exterior, pues, un “clima” extremadamente frío conllevará un gasto excesivo de energía, pese al aislamiento térmico del tanque; además deberá existir un desagüe para purgar el termo y evitar la corrosión del tanque contenedor del agua a pesar de que éste posee un baño de esmalte vitrificado. Calentadores Mixtos: En el mercado local existe un tipo de calentador mixto con tanque de acumulación que funciona con electricidad y con gas, combinados en una sola pieza. Este calentador opera normalmente con gas, teniendo la energía eléctrica como alternativa para cubrir fallas en el abastecimiento del gas. Es importante saber que en los calentadores mixtos, sólo una de las fuentes de energía debe trabajar a la vez, nunca debe usarse las dos fuentes simultáneamente. Como el sistema eléctrico funciona ocasionalmente, los elementos tienden a dañarse por la acumulación de carbonatos. En este tipo de calentadores el proyectista situará una localización que permita la evacuación de humos producidos por la combustión del gas de manera fácil y rápida. Existe una recomendación de los fabricantes de tuberías de PVC y CPVC para la instalación de calentadores eléctricos: “…al instalar la tubería en los calentadores eléctricos, debe situarse más o menos 0.50 cm. de tubería metálica a la entrada y salida del calentador…”, ver Fig. Nº 3.23.

55

0,50

0,50

T ubería Metálica Tubería de PVC

T ubería Metálica Agua caliente

Agua fría

T uberia de CPVC

Fig. Nº 3.23 Calentadores de agua a gas: Existen calentadores de agua a gas de dos tipos: a) Los instantáneos y b) Los que tienen tanque acumulador. a) Un calentador instantáneo de agua a gas (de caudal continuo o de paso directo) es aquel aparato que calienta el agua a medida que ésta se consume. Es decir, calienta al agua en un tiempo muy breve. Por su sencillez, economía y seguridad de funcionamiento, los calentadores instantáneos de agua a gas son muy empleados en las viviendas donde no se requiere un gran consumo de agua para atender a varios puntos de utilización. Además por su tamaño y peso reducido en relación con su capacidad de servicio, los hace muy competitivos y adecuados para compaginar simultaneidades en los aparatos sanitarios. La entrada del gas se regula de acuerdo al caudal de agua, siendo la temperatura del agua, inversamente proporcional a su caudal, debiéndose regular éste con el grifo de salida para obtener mayor o menor temperatura. Salvo pequeñas modificaciones, el calentador de gas tiene una serie de mecanismos que hacen que el quemador se encienda automáticamente cuando al abrir un grifo de agua caliente de la instalación, el agua comience a circular por el serpentín, y se apague cuando ésta deje de fluir al cerrar el grifo. De esta manera el calentador funciona únicamente cuando existe una demanda de agua caliente por un artefacto sanitario. Los calentadores requieren de una buena presión para su funcionamiento, pues, ésta debe vencer la resistencia de la válvula automática de encendido. Los calentadores a gas pueden presentar ciertas características especiales en su funcionamiento: a1): aparatos de caño libre (un sólo punto de saca, obediente a la llave de llegada del agua fría), generalmente son calentadores

56

que se usan para un solo artefacto, por ejemplo: fregadero de cocina o salida de ducha, en calentadores tiene pequeña capacidad: 5 litros/min. a2): Los bajo presión (uno o varios puntos de saca) con capacidad de producción que permite el uso simultáneo de dos, tres o más aparatos sanitarios de la instalación. En este tipo de calentador es indispensable un sistema de seguridad que impida toda llegada de gas sin que se de una apertura de un punto de saca. Comercialmente se los encuentra con manejos de: 13. 16, 20 hasta 26 litros/minuto. a3): otra característica es la modo de encendido del mechero de gas, existen dos tipos: los que requieren de una “llama piloto” permanente para inflamar el gas y los que poseen encendido automático a través de una pila. s alida de gases de com bustión

Aire

Aire

Cá mara de combu sti ón

Me chero de gas

Aire

Aire Agua fría Agua caliente Gas

Válvu la automática

Fig. Nº 3.24 Calentador a gas instantáneo Esquema b) Los calentadores de agua a gas con tanque acumulador, son artefactos cuya misión es calentar y mantener un volumen fijo de agua a una temperatura constante. Se basan primordialmente en un depósito en el que se acumula una determinada cantidad de agua que se calienta y la conserva caliente mediante un quemador de gas. En términos generales tienen entre 100 y 300 litros, más o menos, y pueden mantener temperaturas entre 40 y 70 Cº mediante un selector de temperatura mandado por un termostato. Su campo de aplicación es aquél donde se requieren caudales mayores de agua caliente que en edificaciones donde un calentador instantáneo es suficiente. Deben contar, al igual que los calentadores eléctricos, con una válvula de seguridad de alivio de presión, un ánodo sumergido de protección contra la corrosión por electrólisis y un drenaje de ½”, Existen calentadores

57

de acumulador de agua a gas para ser instalados en pared, (capacidades pequeñas, poco comunes en nuestro medio) y otros que son llamados de “pie”, que son los más generalizados, cuya capacidad varía entre los 20 y 60 galones USA. Salida de gas es de com bustión Válvu la de seguridad

Agua fría

Agua caliente

Ais la miento T érmic o Ca rcaza exterior

Anodo de protección De pósito interior De flec tor regulador de gases de com bustión

Termostato

drenaje de 1/2"

Me chero de gas

Fig. Nº 3.25 Calentador de agua a gas con tanque de acumulación El agua está contenida en un depósito metálico rodeado de aislamiento térmico en cuyo centro se sitúa el deflector regulador. En la parte superior se dispone de las conexiones de agua: entrada de agua fría y salida de agua caliente, salida de gases de la combustión y un ánodo de magnesio de protección. En el interior del depósito hay dispuesto un control de temperatura del agua acumulada que gobierna la alimentación del gas al quemador, de modo que cuando la temperatura aumenta por encima del valor prefijado, se cierra la correspondiente válvula de paso del gas, abriéndose de nuevo al disminuir la temperatura y permitiendo el paso del gas hacía el quemador, donde, al entrar en combustión, provoca un nuevo aumento de la temperatura del agua. La entrada de agua fría se produce solamente cuando se efectúa la salida de agua caliente, para lo que se dispone de una válvula especial que se abre cuando la presión en el depósito es inferior a la de la red de alimentación. Recomendaciones: El arquitecto diseñador deberá tener en cuenta las siguientes recomendaciones: los recintos en donde se utilicen aparatos a gas, deben ser ventilados. 58

Un suficiente suministro de aire al ambiente ya sea doméstico, comercial o industrial, regula la combustión, ventilación y diluciones de los gases evacuados a la atmósfera exterior. La combustión completa del gas, será posible en la mediad que sea suficiente la presencia del oxígeno. El fenómeno por medio del cual se produce la evacuación es sumamente sencillo: los productos de la combustión con una mayor temperatura, simplemente son más livianos que el aire del ambiente y tienden a elevarse. Entre los calentadores de gas se pueden distinguir: a) Aparatos convencionales. . A tiro natural y modulante de tiro natural (Ver Fig. Nº 3.26). b) Aparatos de circuito estanco (cámara de combustión estanca) Los primeros (a), reciben el aire para la combustión del gas del propio recinto o local donde están instalados (salida de gases parte superior del aparato) y debe tenerse en cuenta: aberturas de ventilación distancias mínimas y diámetros mínimos de la salida de gases: los cuales no deben ser menores al tiraje del aparato.

Ca mpana deflec to ra 50 cm . m ínim o

0 1O cm. m ayor qu e el tubo

20 cm . m ínim o

0.25 0.25

Fig. Nº 3.26

59

Los segundos (b), funcionan independientemente del aire interior, esto quiere decir, que para la combustión no precisan del aire del local en el que se encuentra el aparato. Tanto la admisión de aire como la evacuación de gases se lo realiza por una caja mural (ver Fig. Nº 3.27) que pasa por la pared exterior. El conducto de evacuación de humos producidos por la utilización de combustibles gaseosos no se podrá empalmar a chimeneas destinadas a evacuar los productos de combustión de combustibles sólidos o líquidos, debiendo ser además rectos y verticales sin ningún tipo de interrupción o cambio de dirección.

Mínimo 0.20 cm.

Aire fres co

Fig. Nº 3.27 Cuando la construcción tiene varios pisos, el sistema de un ducto o chimenea colectiva en la cual converjan los conectores individuales será lo más conveniente, en la Fig. Nº 3.28, se tienen dos modalidades que se pueden aplicar para el caso descrito. Som brerete

Som brerete

Extrem o terminal Co nector individu al

Extrem o terminal Co nector individu al

1.80 m .

Ch imenea colectiv a

1.80 m .

Ch imenea colec tiv a

1.00 m . mín. Artefac to de gas

Artefac to de gas

Abertura de ventilación (10 x 20 c m.)

Abertura de ventilación (10 x 20 c m.)

Ac ceso de inspec ción al cenic ero

Ac ces o de inspección al cenicero

Fig. Nº 3.28 60

Para todos los casos descritos, la chimenea se extenderá por encima del techo en una longitud mínima de 1.80 metros. En caso de existir muros circundantes, el extremo de la chimenea debe localizarse mínimo a 1.00 metro, por encima del muro más elevado en dirección de los vientos más dominantes. La chimenea dispondrá de una ventilación permanente cubierta con celosía. La eliminación de los gases de combustión, debe ser de especial cuidado para el diseñador arquitectónico, pues, su mala disposición o ejecución equivocada tendrá consecuencias graves que pueden ser fatales para los usuarios del sistema. En la Fig. Nº 3.29, se ven instalaciones de evacuación de gases realizadas de manera incorrecta, las cuales deben evitarse. Formas incorrectas de instalación

(a)

(b) Fig. Nº 3.29 Aparatos en locales distintos (a) Contra pendiente (b)

1) Aire de combustión: La combustión completa del gas, será posible en la medida que sea suficiente la presencia del oxígeno, este elemento es requerido para controlar la producción de monóxido de carbono. 2) Aire de ventilación o circulante: Es el que reemplaza el aire consumido por los quemadores en combustión. Este aire de enfriamiento, calefacción o ventilación, es distribuido por todos los espacios habitables de una edificación. 3) Aire de dilución de la combustión: Volumen de aire necesario para diluir el volumen de la combustión atrapado en el recinto, hasta niveles seguros de las concentraciones que son evacuadas a la atmósfera exterior. 61

CAPITULO 4 APARATOS SANITARIOS: Se entiende por aparatos sanitarios, aquellos artefactos destinados a cuidar la salud y la higiene del cuerpo humano. Todas las ventajas que se obtienen con un sistema de canalizaciones bien estudiado, se anularían si los aparatos sanitarios fuesen de un material absorbente o sí presentaran resaltos o superficies rugosas, visibles u ocultas, capaces de esconder o retener materias factibles de putrefacción. Los aparatos sanitarios, de cualquier clase que sean, están por este motivo ejecutados con un material compacto e impermeable y sus superficies son lo más lisas posibles. Deben montarse de preferencia en lugares ventilados con salidas de agua y un sistema de evacuación de las aguas servidas. Para conseguir economía y rendimiento es necesario un estudio del número y disposición de los aparatos, de los tipos elegidos y de sus características normalizadas. La porcelana sanitaria, es la más usada en la fabricación de los aparatos sanitarios, su elaboración es a base de: arcilla, caolín, feldespato y cuarzo, ésta composición se desarrollo en los Estados Unidos de Norteamérica, alrededor de 1920 y se la denomino “Vitreous China”. La gran resistencia de este material permite paredes delgadas y formas muy variadas, sin embargo, existen otros materiales: metálicos y plásticos que se utilizan para la fabricación de aparatos sanitarios, tales como la chapa esmaltada, el cloruro de polivinilo y el poliéster endurecido con fibra de vidrio. El acero inoxidable es usado en vertederos de tipo industrial y doméstico. CLASIFICACIÓN: Los aparatos sanitarios pueden dividirse en tres grupos, de acuerdo con el uso al cual se los destina. a) Evacuadores: - Inodoros o sanitario. - Mingitorios o Urinarios. b) Limpieza de objetos: - Fregaderos de cocina. - Lava copas. - Lavaderos (ollas, ropa, etc…) - Lavavajillas. c) Higiene corporal: - Lavabos o lavamanos. - Duchas o bañeras. - Tinas. - Bidés. - Hidromasajes.

62

Cada aparato necesita de un espacio determinado: generado por la suma del dimensionamiento del artefacto más el espacio requerido para su utilización cómoda y fácil. Siempre será necesario conocer y respetar las disposiciones municipales y los códigos vigentes. a.1) Inodoros: Sería muy largo describir cada tipo y modelo existente, el diseñador deberá constantemente actualizar su conocimiento sobre los modelos y características para escoger el que más conviene por: forma, precio, color, instalación, etc…a continuación, se grafican algunos ejemplos. Comercialmente se encuentran en cuatro tipos básicos: a.1.1): Tanque o cisterna de descarga elevado con respecto al vaso, llamado también de caída o arrastre normal. Este tipo de inodoro ha desaparecido prácticamente del mercado local. a.1.2): Tanque de descarga separado del vaso o taza, llamado también de arrastre o aspiración sifónica. El agua contenida en el tanque es entre 6 a 8 litros para los llamados “ahorradores” y entre 12 a 15 litros los “normales”, con un tiempo de descarga de 6 a 10 segundos. Mu ro

Cá mara de aire

67.5

44.4

23.8

30.0 37.2 24.0

68.2 Los a de piso

30.0 30.5

T ubo de abasto c on llav e angular

Cie lo ras o falso

Fig. Nº 4.1 Inodoro: Tanque separado del vaso o taza (Modelo: Century – Edesa) a.1.3): Tanque de descarga integrado al vaso o taza, formando un solo cuerpo, llamado también igual que el anterior, de arrastre o aspiración sifónica. La capacidad del tanque y los tiempos de descarga son igual al anterior. (Ver Fig. Nº 4.2).

63

Mu ro

Cá mara de aire

50.2

30.0

17.7

46.2

36.8 24.0

72.0 Los a de piso

30.0 30.5 36.8 T ubo de abasto c on llav e angular

Cie lo ras o falso

Fig. Nº 4.2 Inodoro: Tanque integrado al vaso o taza (Modelo Kingston – Edesa) a.1.4): Los sin tanque de descarga o de arrastre por fluxómetro o válvula de descarga. Los fluxómetros son grifos de gran caudal y cierre automático que sustituye a los tanques altos y/o bajos. Mu ro

Cá mara de aire

0.30

Flu xóm etro

0.60 36.8 67.5

Los a de piso

30.0 30.5 27.0 Cie lo ras o falso

36.9

Fig. Nº 4.3 Inodoro: con fluxómetro (Modelo Crawford Elongado – Edesa) En los inodoros con fluxómetro, el caudal instantáneo no debe ser inferior a un valor entre: 1.25 a 2.0 lt/seg., muy superior al de otros artefactos sanitarios, los diámetros de las tuberías en consecuencia son igualmente mayores: 1 ¼”. Este tipo de inodoro es utilizado en servicios públicos, tales como: restaurantes, clubes, 64

aseos públicos, almacenes de ventas, hoteles, escenarios deportivos, etc…En la Fig. Nº 4.4, se puede ver el funcionamiento “normal” de un sanitario cuando evacua agua del tanque.

Fig. Nº 4.4 Funcionamiento básico Nota 1: La orientación de la salida del desagüe (Fig. Nº 4.5.a) hacia la red de evacuación presenta diferentes subtipos, por ejemplo: los de salida vertical hacia abajo, los de salida horizontal y los de salida horizontal inclinada. Localmente se encuentran los primeros, esto es, los de salida vertical, como se hallan graficados en las figuras anteriores:

Fig. Nº 4.5 (a) Tipos de inodoros, según orientación de salida del desagüe Nota 2: Una variante de los inodoros son las Placas Turcas (b), en donde la defecación se realiza en cuchillas, apoyando los pies en unas estrías laterales para no resbalar. Se las usa en lugares públicos donde la concurrencia de gente es numerosa. Lleva un orificio de 15 a 20 cm. de diámetro, que hace de desagüe.

Fig. Nº 4.5 (b)

65

Dimensionamiento: 0.15

0.10

0.60

Sep araci ón:

Sep araci ón:

-a pa red: 0.15 míni mo 0 .2 0 óptimo 0 .2 5 ide al

-a la vaman os: 0 .15 mí nimo 0 .2 0 óptim o 0 .2 5 ide al

Sep araci ón:

-a mue ble : 0 .1 5 mín imo 0 .2 0 ópt imo 0 .2 5 ide al

-a T ina o d uch a: 0 .1 0 mín imo 0 .1 5 óp ti mo 0 .2 0 ide al

0,90

0, 90

0,90

1,50

1,20

0,90

Sep araci ón:

0, 80 Gabi nete sa nitari o con pu erta de ap ertura ha cia e l exterio r

0,80

Gabi nete sa nitari o con pu erta de ap ertura ha cia e l interi or

Fig. Nº 4.6 a.2) Mingitorios o Urinarios: Son igualmente aparatos de porcelana vitrificada y de una pieza, tienen sifón incorporado con excepción del orinal de piso que requiere del mismo. Comercialmente se encuentran en el mercado en dos tipos: de pared y de piso, ambos tipos pueden funcionar con llave (grifo) o con fluxómetro. En los de pared (Fig. Nº 4.8), sí el lavado del pozo de orinal es defectuoso e insuficiente, las sales de la orina puede embozar el sifón (relativamente frecuente cuando se emplea grifo o llave) en cuyo caso se tendrá que cambiar el artefacto, es conveniente utilizar este tipo de urinario en instalaciones pequeñas o medianas, esto no sucede con los de pie (Fig. Nº 4.9), que llevan sifón bajo el piso, pues, de producirse el efecto descrito anteriormente se reemplazara únicamente el sifón. El uso de fluxómetro al producir descargas “fuertes” evitará éste problema en buena medida, además de “limpiar” más efectivamente el urinario evitando olores desagradables. No es conveniente la “fabricación “de urinarios en situ realizados en obra de fábrica con revestimiento cerámico, pues, su limpieza y conservación dejan mucho que desear. Dimensionamiento: 0.15

0.25

0.25

0.30 0.65

0.62

0.65

Fig. Nº 4.7

66

0.70 a 0.80

a.2.1) Urinario de pared: Llave o grifo de cierre automático (Ver Fig. Nº 3.11) Cá mara de aire

Ver detalle

Flu xóm etro

0.30

1.10

0.60

0.38

29.8

Cie lo raso falso

Fig. Nº 4.8 Urinario de pared con fluxómetro a.2.2) Urinario de pie:

0.30

0.23

Cá mara de aire

Flu xómetro

0.90 1.20

0.30

Cie lo raso falso

Fig. Nº 4.9 Urinario de piso con fluxómetro

67

Los urinarios de pie o de piso son los más convenientes para instalaciones grandes (servicios públicos), permiten un lavado más efectivo de todo el artefacto, se los debe instalar siempre con fluxómetros. Son más caros que los suspendidos o de pared, sus dimensiones son usualmente, ancho: 50 a 60 cm., con un fondo de 0.30 cm. En su parte inferior y una altura total de 110 a120 cm. b.1) Fregaderos de cocina: Los fregaderos de cocina (Fig. Nº 4.10), existen en una variedad muy amplia en el mercado, tanto por sus dimensiones, formas, colores y por los materiales empleados para su construcción. Se los fabrica de: cerámica de alto impacto (porcelana), chapa metálica con porcelanizado o esmaltado, acero inoxidable, fibra de vidrio con acrílico, etc…la grifería puede ser de pared (poco recomendable, pues de producirse un daño en la grifería que necesite cambio total de la misma deberemos “romper” la pared y la cerámica de revestimiento para efectuar el trabajo), o montada sobre la cara posterior superior del fregadero o de la mesa sobre la que está encastrado. Las griferías (Fig. Nº 4.11) más utilizadas para este tipo de fregadero son las que suele tener dos grifos que corresponden agua fría y caliente que pueden mezclarse, con un caño en alto giratorio para poder abastecer de agua a una de las pilas o a las dos (griferías de 4” o 8” pulgadas), también pueden ser mono-mando. Se les adjudica un caudal instantáneo mínimo de 0.20 litros/segundo. Siempre será recomendable tener un fregadero, cuando menos compuesto: por una pila (pozo) y un escurridor (falda) como mínimo, mejor dos pilas y un escurridor. En el mercado local no siempre es posible conseguir los diferentes tipos de fregaderos en los materiales antes descritos. 0.30 a 0.40

0.80 a 1.00

0.48 a 0.52

0.48 a 0.52

Un a pila

Un a pila y escurridor (Dere cho o iz quierdo) 1.20 a 1.50

0.48 a 0.52

Do s pilas y un es curridor (Derec ho o izquierdo) 1.75 a 1.85

0.48 a 0.52

Do s pilas y dos ecurrideros

Fig. Nº 4.10

68

Fig. Nº 4.11 Griferías para fregaderos de cocina La pila (s) del fregadero puede contener cierta cantidad de agua y, para su desalojo, cuenta con un desagüe en su parte más profunda y, en la mayoría de los caso, también vienen con rebosadero para evitar que el agua pueda salirse de los bordes y esparcirse por el piso de la cocina. En ningún caso el desagüe será menor a 35 mm, lo usual es el de 50 mm. Desde hace algunos años se ha introducido un nuevo auxiliar en la cocina, se trata del llamado triturador de desperdicios o de basura, aunque, realmente es un destructor de residuos de comida (Fig. Nº 4.12). Se trata de un motor eléctrico (110 v) que mueve un molinillo cuya entrada se une al desagüe del fregadero que debe ser apropiada para recibir este tipo de artefacto, pues, su boca de entrada es habitualmente de 90 mm y su salida al sifón. Su instalación se la realizará en fregaderos de doble pila. La misión de estos aparatos es triturar los residuos de comida reduciéndolos de tamaño para facilitar la evacuación por el sistema de drenaje. No sirven para eliminar residuos de: vidrio, metal, ni envolturas de papel o plástico, tampoco se los debe hacer “trabajar en seco”, esto es, sin que el agua del grifo del fregadero este corriendo, caso contrario, se corre el riesgo de quemar el motor. Son artefactos que producen ruido molesto en su funcionamiento. La ubicación óptima del fregadero en las cocinas será bajo la ventana de iluminación y ventilación (antepecho de la ventana: 110 a 120 mm. sobre el nivel del piso terminado). Será de gran ayuda, especialmente en la noche o en días de poca luminosidad, situar en el cielo raso falso directamente sobre el fregadero una fuente de luz (luminaria) de encendido independiente del sistema de iluminación general de la cocina. La colocación del fregadero debe ser tal que resulte cómodo para un trabajo de pie, fluctuando entre 0.85 y 0.90 cm. medidos desde el suelo (Fig. Nº 4.12). Las dimensiones de los fregaderos de cocina dependen del fabricante, puesto que no existe una normalización, salvo las Normas DIN.

69

Lim inaria

Pila del fregadero

0.60

110 a 120 0.85 a 0.90

0.10

Ventilación

Triturador

0.52 0.57

Fig. Nº 4.12 b.2) Lavacopas: Son pequeños fregaderos que se usan generalmente empotrados o encastrados en muebles de bar o similares y sirven como su nombre lo indica, para el lavado de vasos y copas. Se componen de una pila sin escurridera, Usualmente Acero inoxidable. 0.38 a 0.47

0.38 a 0.49

Fig. Nº 4.13 b.3) Lavaderos: Los lavaderos pueden ser: -

Ropa Lavado de ollas y vajillas (restaurantes, hoteles, hospitales) Lavaderos de uso industrial y laboratorios Lavaderos de uso médico

En estos apuntes únicamente nos referiremos a los lavaderos de ropa, fabricados a nivel industrial (manual y mecánico), y los de construcción en obra. Los elaborados a nivel industrial son fabricados en: hierro esmaltado, loza vitrificada (porcelana), plásticos endurecidos con acrílico, acero inoxidable (poco común). Los

70

elaborados “in situ” son de obra de fábrica, realizados en ladrillo o bloque de cemento con revestimiento cerámico. b. 3.1) Lavaderos de obra de fábrica: Los lavadores de ropa realizados con obra de fábrica (ladrillo o bloque de cemento) con revestimiento cerámico Fig. Nº 4.14), son comunes en nuestro medio principalmente en viviendas unifamiliares y rara vez en edificios multifamiliares en los cuales la preferencia va hacia los de tipo industrial. Estos lavaderos tienen dos pilas o pozos, una para fregar la ropa con poca profundidad y pendiente hacia el fondo, cuyo abastecimiento de agua se lo realiza a través de una flauta (tubo perforado situado en la parte superior de la pendiente) y, la otra pila destinada a contener la ropa húmeda o en “remojo”, igualmente con un abastecimiento de agua a través de un grifo de chorro (manguera). Según el modelo a emplearse lo hay con dos desagües independientes o con un solo desagüe situado en la pila de remojo. Se requiere desagüe con sifón (s) de 50 mm, el abastecimiento de agua se lo realiza con tubería de ½”. Llave de chorro 0.90 a 1.20

0.60

0.75

Pen die nte: 1%

0.60 Llave (Fla uta)

0.45

Fla uta:1/2"

PLANTA

ELEVAC ION

Fig. Nº 4.14

b.3.2) Lavaderos de tipo industrial (manual): Los lavadores, fabricados industrialmente, existen en una gran variedad y se encuentran en los mercados locales. En la Fig. Nº 4.15, se ilustra un ejemplo de lavadero de ropa, elaborado por la fábrica F.V., instalado con grifería “Futura” de pared de 8” pulgadas de “pico móvil”, de tipo integral (tanque y fregadero) fabricado en porcelana, se lo debe anclar a la pared y es diseñado para su uso en departamentos (edificios multifamiliares). La altura de instalación no debe sobrepasar los 0.85 cm. Sólo se lo fabrica en color blanco y requiere sifón, su desagüe será de mínimo: 35 mm, usualmente se utiliza: 50 mm.

71

Fig. Nº 4.15 0.61

0.80

0.48 0.60

Fig. Nº 4.16

72

La fábrica Plastivac (Ver Fig. Nº 4.16), ofrece dos tipos de lavadero de ropa: uno integral similar al de F.V. y otro de dos pilas, son fabricados en PVC y usan grifería de pared. Estos modelos de Plastivac requieren de soporte desde el piso (preferentemente) o escuadras fijadas a la pared. El color blanco es el único disponible, requiere sifón y desagüe similar al descrito anteriormente. Altura de instalación: no sobrepasar los 0.85 cm. Por sus dimensiones son también utilizados en edificios de apartamentos y en lavanderías pequeñas. En general estos lavaderos, deben ser resistentes a los ácidos, a los hidrocarburos (disolventes, gasolinas, detergentes), no deben permitir la proliferación de hongos (moho), soportar más temperatura que los plásticos normales, resistir el impacto y la tracción. Se los puede utilizar al aire libre, siempre que se garantice su resistencia a los rayos UV. b.3.3) Lavadora de ropa (mecánica): Entendemos por lavadora a una máquina que hace el lavado de la ropa, actualmente es un artefacto de uso muy extendido. Existen dos tipos de lavadoras: uno de carga superior y otro de carga frontal con una puerta de ojo de buey por donde se introduce la ropa. Una variante es una máquina lavadora/secadora, donde la secadora se sitúa encima de la lavadora, siendo una sola máquina.

Cá mara de aire

0.30

Llave de chorro de 1/2"

Ma nguera de sum inistro

De sagüe de 2" PVC 115 Altura según fabricante

0.90

Ma nguera de desagüe Tuberías de agua: fría y caliente

Sifón 2" PVC Espacio libre entre m uro y lav adora 0.15 c m (mínimo)

Fig. Nº 4.17 Lavadora de ropa (instalación)

73

Las lavadoras requieren de una instalación de agua fría y agua caliente (½”) con grifos de saca del tipo de llave de chorro para conectar las mangueras de abastecimiento (vienen con el artefacto). El desagüe (50 mm), debe ser instalado a la altura indicada por el fabricante, pues, de no ser así se corre el riesgo de un mal funcionamiento del artefacto. Al dimensionar (Fig. Nº 4.18), el espacio para alojar la lavadora debemos tomar en cuenta que se necesita por lo menos una distancia de 0.15 cm mínimo entre el artefacto y la pared. La dimensiones de las lavadoras fluctúan entre: alto: 0.90 cm., ancho: 0.65 a 0.70 y fondo: 0.60 a 0.65, más la distancia a la pared. De sagüe de 50 mm

Salida de Humedad: 4" Secadora

0.15 m ín. La vado ra

Seca dora

0.05 a 0.10

0.70

0.80 a 0.85

0.60 a 0.70

0.70

Fig. Nº 4.18 Lavadora y secadora Nota: En lo posible debe situarse la secadora junto a la secadora, para facilitar su uso y optimizar las instalaciones. La secadora necesita una salida de 4” para, sacar la humedad y pelusas producidas en el proceso de secado, hacia el exterior. b.4) Lavavajillas: El lavavajillas o lavaplatos es un aparato, cuya finalidad es ahorrar tiempo en la limpieza de vasos, platos, tazas, cubiertos, etc…Se los ubica de ser posible junto al fregadero de cocina para, cuando sea necesario, efectuar un prelavado bajo agua corriente del grifo del fregadero. Existen dos tipos en el mercado: uno con desplazamiento independiente y el otro fijo empotrable en el mueble de cocina. Los lavavajillas modernos están construidos de manera que sean amigables con el medio: reduciendo el uso de productos químicos contaminantes (detergentes) al mínimo posible, igualmente ahorran agua y electricidad estimándose un consumo de sólo 20 litros y 1.6 kW/h de electricidad. La misma máquina calienta el agua, por lo que únicamente se necesita una entrada de agua fría de ½” con llave de paso para corte y desagüe de 2” (50 mm) con sifón. Si el lavavajillas es del tipo móvil, el desagüe (tubería flexible) se puede colocar en el desagüe del lavador de cocina. Se puede también conectar una entrada de agua caliente en reemplazo de la de agua fría, con lo que se logra un ahorro de energía (dependiendo de la marca del lavavajilla se disminuye el tiempo de calentamiento del agua hasta en 15 minutos).

74

Altura variable

0.55 a 0.58

T ubería flex ible 0.85

*Entrada de agua fría o c aliente: 1/2"

0.40 m ínim o 1.00 m áxim o 0.12 1132 a 1135 De sagüe 2"

Fig. Nº 4.19 Lavavajillas c.1) Lavabos y lavamanos: El lavabo es un conjunto de pileta o cubeta y grifería que se usa para lavarse las manos, los brazos, el torso y la cara. Los llamados lavamanos son de dimensiones más pequeñas que los lavabos. Por su forma pueden ser: rectangulares, semicirculares, ovales, hexagonales, trapezoidales. Los lavabos y los lavamanos son fabricados usualmente en porcelana sanitaria, en base a resinas, vidrio, mármol reconstruido, etc…es decir, tienen una variedad muy amplia de formas, colores y son elaborados con muchos materiales. Pueden estar apoyados en ménsulas o cartelas exteriores (tipo no común en nuestro medio), fijación mediante ganchos de suspensión en la pared, llamado lavabo de pared, apoyado en un pedestal del mismo material, de sobreponer sobre un mesón, de encastrar. Las dimensiones varían entre 45x50 a 50x70 para los lavabos y 28x45 para los lavamanos. Los lavabos disponen de dos puntos de salida: un rebosadero y el desagüe (50 mm), sin embargo, no todos los modelos cuentan con el rebosadero. Dependiendo del fabricante y el tipo de artefacto, unos llevan tapón con cadena para permitir el llenado de la cubeta, o bien un juego de levas para apertura y cierre del desagüe. La grifería que utilizan los lavabos puede igualmente ser muy variada en formas y calidades, lo más generalizado es: -

Grifería de una llave (lavamanos pequeños, sólo agua fría) Grifería de dos llaves (grifería: 4” y 8”, agua fría y caliente) Mono-mando (agua fría y caliente)

75

Fig. Nº 4.20 Lavabo instalación c.1.1) Lavamanos para griferías de una y dos llaves: Este tipo de lavamanos de pared se lo utiliza en baños de dimensiones reducidas. Unos vienen con tapón y cadena (común), otros con leva de apertura y cierre o automático como se lo llama también en nuestro medio. Necesita sifón con desagüe de 50 mm.

Fig. Nº 4.21 c.1.2) Lavabos para griferías de dos llaves: En este tipo de lavabos tenemos: de pared, de pedestal, de sobreponer y de empotrar o encastrar, se utilizan griferías de 4” o 8”. No es muy común pero, también se consiguen para una sola llave (ver Lavabo de pared “Siena” en Fig. Nº

76

4.22, derecha inferior)). Los de pared y los de sobreponer son normalmente más pequeños que los de pedestal. La descarga del agua usada es a través de una rejilla con desagüe automático o de leva de corte y saca. Necesitan sifón con desagüe de 50 mm.

Fig. Nº 4.22

Lavabo de empotrar, sifones y llaves de abasto Fig. Nº 4.23 En la instalación de las tomas de agua: fría y caliente para la conexión con los tubos de abasto y las llaves angulares, debe tenerse especial cuidado que se instalen correctamente las salidas de agua. Para su correcta localización, una persona se ubicara frente al lavabo y la salida de agua caliente deberá localizarse a la derecha y la salida de agua fría a la izquierda. Esta norma debe cumplirse para todo artefacto que tenga salida de A. Fría y A. Caliente. En el gráfico siguiente se muestran griferías de uso corriente de 4” y 8” con automático y con cadena y tapón para llenado y vaciado del lavabo.

77

Fig. Nº 4.24 Griferías para lavabos c.2) Duchas y Tinas: Las expresiones de Ducha o plato de ducha y Tina o bañera, no dan a entender exactamente la diferencia entre ambas instalaciones. -

Ducha: es el sanitario más sencillo que permite la limpieza rápida de todo el cuerpo estando en la postura de pie, mediante un brazo dirigible con un rociador o regadera, del que salen finos chorros de agua que discurren por el cuerpo efectuando su limpieza. Tienen un consumo de agua bajo con relación a las tinas, su consumo se calcula entre: 45 a 80 litros por duchazo, ocupan espacios más reducidos, siendo el tiempo de uso más corto.

-

Tina o bañera: es un recipiente de gran capacidad que permite la inmersión del cuerpo humano, generalmente en posición tendida, para lavarlo totalmente. Si se le suma un brazo dirigible con rociador o regadera, para lavar el cuerpo, la bañera hace las veces de plato de ducha, esta doble funcionalidad es muy frecuente. Su consumo de agua es elevado: 200 a 300 litros por baño de inmersión.

Una vez que hemos establecido el concepto de ducha y tina, revisaremos algunos aspectos específicos de cada sistema. Tanto las duchas como las tinas tienen una variedad muy amplia en lo referente a material de construcción de las mismas, igual sucede con la forma y los colores. Los materiales predominantes son: acrílicos, de acero (plancha) esmaltado, de hierro fundido esmaltado, gres aporcelanado, mármol reconstruido, etc… c.2.1) Duchas: c.2.a) Duchas de obra de fábrica y revestimiento cerámico: Estas son duchas realizadas en obra, con ladrillo o bloque de cemento con revestimiento cerámico tanto en el piso con en las paredes. La cerámica empleada en el piso debe ser del tipo antideslizante o en su defecto, utilizar elementos auto 78

adheridles que sirvan para el efecto. El “emporado” de la cerámica debe revestir especial cuidado, para evitar filtraciones indeseables en las paredes que las rodean y en el piso. Se hallan conformadas por las paredes de la construcción mayor y por uno o dos bordillos de 0.20 a 0.30 cm. de alto. Cuando las duchas están confinadas entre tres paredes formando un nicho, las dimensiones del nicho debe ser más amplias que, por ejemplo, de una ducha esquinera. A fin de evitar la salida del agua, en el momento del baño, se utilizan las denominadas cortinas de baño (plásticas) o mamparas fijas de puerta batiente o deslizante sobre estructura de aluminio o PVC con vidrio templado o materiales acrílicos translúcidos. La grifería se sitúa alrededor de 1.10 ó 1.20 de altura del piso terminado y el rociador o regadera entre 1.80 y 2.00 metros. El piso deberá tener una pendiente de máximo el 1% al 1.5% hacia el desagüe de 2” (50 mm), requieren de sifón de la misma dimensión que el desagüe. Para calcular los consumos de agua, se establece un caudal usual de alrededor de los 0.20 l/s. Igualmente deben respetarse las zonas de prohibición y la de protección, aplicable también en la instalación de bañeras (no deben situarse tomas eléctricas dentro de estas áreas). La temperatura máxima de la salida del agua mezclada del rociador o regadera debe ser de 40º C. Estas disposiciones rigen igualmente para las duchas fabricadas industrialmente.

1.05

1.05

0.10 1.20

0.10 1.05

Fig. Nº 4.25 Duchas en obra de fábrica Nicho – Esquina c.2.b) Duchas fabricadas industrialmente: La ducha puede montarse sobre la bañera o sobre un plato, al que se lo conoce también como plato de ducha. Este plato habitualmente es de forma cuadrada, sin embargo, existen una variedad de formas: rectangulares, angulares, incluidas dentro de cabinas, etc… cuyas dimensiones se mantienen entre los 0.80 y 105 cm. Las pequeñas tiene dimensiones de hasta: 0.80x0.80.

79

Fig. Nº 4.26 Platos de duchas Fabricación industrial Nota: La dimensión del plato puede resultar muy pequeña (0.80x0.80), esto puede corregirse si alrededor del plato se sitúa una fila horizontal de cerámica para lograr un espacio de alrededor de 1.05x1.05 más cómodo para el usuario. Es posible que deba colocarse también cerámica vertical cuando el plato de ducha no tenga faldón. (Fig. Nº 4.27)

1.10

0.80

0.15 0.15

0.80 1.10

Fig. Nº 4.27 Cerámica situada alrededor del plato de ducha

80

En el mercado local además de las griferías tradicionales, se hallan las llamadas “columnas de agua”, las cuales se usan generalmente con platos de ducha en gabinetes, existiendo una gran variedad tanto de las columnas como de los gabinetes, como puede apreciarse en las figuras siguientes.

Fig. Nº 4.28 Columnas de agua Grifería para duchas y bañeras

81

a)

b)

c) Fig. Nº 4.29 a) Ducha con cabina (central) b) Ducha esquinera c) Combinación de ducha e hidromasaje

82

c.2.2) Tinas o bañeras: Ya expresamos anteriormente sobre los materiales en los cuales son usualmente fabricadas las tinas. Entre los diferentes modelos que se pueden encontrar en el mercado, mencionaremos: rectangulares con patas de altura graduable, rectangulares para revestir con cerámica: uno o dos lados, con faldón (s) exterior vertical del mismo material de la bañera; además de otros modelos más fantasiosos como pueden ser bañeras bi-plaza, circulares, angulares, etc…con aditamentos tales como: respaldo y apoyabrazos integrales, asas se metal cromado o dorado y muchos otros más. El fondo siempre es antideslizante. En la Fig. Nº 4.30 se puede ver una bañera de acero revestida de una doble capa de esmalte, teniendo bordes curvados que evitan la caída de agua al suelo; no tiene faldones. Las bañeras están provistas de un agujero de desagüe (D, fig. 4.30) con su correspondiente tapón, y de un rebosadero (R, fig. 4.30) dispuesto a una distancia prudencial por debajo del borde superior para que el agua a su máximo nivel no se desborde al introducirse en ella el cuerpo humano y evitar también, en caso de olvidarse el grifo abierto, una inundación del piso. Tanto el desagüe como el rebosadero se comunican internamente.

Fig. Nº 4.30 Tina o bañera Por lo general, las dimensiones de las bañeras oscilan entre 1.00 y 1.70 mts. de largo y de 0.70 a 0.80 mts.de ancho; su profundidad entre 0.35 y 0.40 mts. Su capacidad será variable de acuerdo a las medidas de la tina. Un tipo interesante es la bañera de asiento, conocida también como baño aseo, que tiene el fondo formando un escalón-asiento (Fig. Nº 4.31) en la que es posible bañarse en posición semiacostada o sentándose en ella. Las bañeras cortas o escalonadas resuelven bien el problema sanitario al disponer únicamente de espacios pequeños y la necesidad de contar con este artefacto y no sólo una ducha, sin embargo, sirven también como plato de ducha, en el caso que tenga brazo o

83

regadera. El caudal instantáneo mínimo de agua para considerar en una bañera es de 0.30 l/s.

Fig. Nº 4.31 Tina o bañera de asiento La colocación de una bañera plantea problemas peculiares en razón a su peso, la superficie ocupada, el volumen de agua, el sistema de vaciado y el acceso al sifón. Se determinan además cierto tipo de prohibiciones y protección alrededor de las bañeras. - Volumen de prohibición: Limitado por los planos verticales tangentes a los bordes exteriores de la bañera, baño-aseo o ducha, y los horizontales constituidos por el suelo y por un plano situado a 2.25 mts por encima del fondo de aquellos. En su interior no podrá existir instalación eléctrica alguna. Si tomamos en cuenta esta restricción, las denominadas “duchas eléctricas”, deberían ser prohibidas por el riesgo que representan. - Volumen de protección: Comprendido entre los mismos planos horizontales señalados para el volumen de prohibición y otros verticales situados a 1.00 mts de los del citado volumen. En su interior se podrán instalar únicamente aparatos de iluminación con aislamiento especial, sin interruptores ni tomas de corriente En la Fig. Nº 4.32, se detallan y visualizan los volúmenes de prohibición y de protección Para evitar filtraciones de agua, las uniones de los bordes de la bañera y la pared se sellan con algún producto impermeabilizante tal como, por ejemplo, masilla de silicona que penetre en el interior de los bordes y se consiga una buena estanqueidad perimetral en el empotramiento.

84

1.00 Volúm en de protec ción

Volúm en

2.25

1.00 1.00

PLANTA CORTE

Fig. Nº 4.32 Volúmenes de prohibición y de protección. En las tinas el agujero del rebosadero y el agujero del desagüe están muy próximos el uno del otro con el objeto de facilitar la evacuación del agua acumulada mediante una instalación exenta de complicaciones. Se colocan en estos agujeros la válvula de desagüe y la válvula del rebosadero; y el tubo de salida de la válvula del rebosadero se ensambla con el tubo de desagüe de la bañera. En la Fig. Nº 4.33 se tienen un conjunto de desagües de bañeras. -

1) Salida horizontal orientable 2) Salida vertical 3) Sifónico: salida orientable

Fig. Nº 4.33 Desagües de bañeras El desagüe más común en nuestro medio es el de salida vertical (2), en el cual la colocación del sifón se lo realiza bajo el piso, siendo muy accesible para reparaciones y controles a través del cielo raso falso. En el sifónico (3), las reparaciones se vuelven complejas al estar situado bajo la tina, pero encima del piso, como se puede ver en la Fig. Nº 4.34, sistema que requiere “levantar” la bañera para acceder al sifón.

85

Fig. Nº 4.34 Para el llenado de la tina, se emplean dos sistemas: uno de tapón y cadena, en el cuál la cadena se halla sujeta a la rejilla del rebosadero y en su extremo inferior posee un tapón de caucho que sella el desagüe del fondo de la tina; al otro sistema, se lo conoce como automático, tiene una palanca o mando que acciona abriendo o cerrando el desagüe de la tina.

Fig. Nº 4.35

86

Si bien en la Fig. Nº 4.28, se ejemplarizan modelos de grifería para bañeras, están son de pared, existen en el mercado griferías para ser ubicadas en la misma pieza de la bañera. Sería casi imposible describir todos los tipos de griferías y tipos de bañeras que existen en el mercado, por lo que será una buena práctica para estudiantes y profesionales acudir a los distribuidores comerciales de aparatos sanitarios para consultar catálogos y “estar al día” en las novedades que se dan año tras año, pues, éste es un mercado muy agresivo y cambiante.

Fig. Nº 4.36 Tipos de tinas o bañeras c.2.3) Hidromasajes: En el mercado actual de las tinas, cada día se van imponiendo como un complemento en los baños grandes: la bañeras de hidromasaje, en muchos casos reemplazan a las tinas “normales” y viene en varias combinaciones. Los materiales empleados en su construcción son los mismos que los que se emplean en la fabricación de tinas y duchas. Los baños con hidromasaje aportan grandes ventajas para la salud, pues, actúan estimulando y relajando el cuerpo; es muy aconsejable para reducir el stress.

87

Existen básicamente dos variantes de hidromasaje (Fig. Nº 4.37), según los beneficios que se quieren obtener. -

Inyección de agua-aire a través de chorros orientables Inyección de aire mediante múltiples salidas en el fondo de la bañera por las que se insufla aire en reposo.

Y una tercera modalidad (fig. Nº 4.38), que algunos fabricantes la dan como opcional, que resulta de combinar los dos sistemas descritos si se desea conseguir que el baño tenga efecto en una zona más amplia del cuerpo.

Fig. Nº 4.37 Izquierda: A) circuito de aire, B) circuito de agua Derecha: a) circuito de aire

Fig. Nº 4.38 Bañera con los dos sistemas Circuito de aire Circuito de agua Cuando se monte el hidromasaje con revestimiento lateral: cerámica o faldón; es conveniente efectuar la pared de revestimiento de manera que permita, en el lado del motor la inspección y eventual reparación del grupo mediante la colocación de un registro o trampa practicable móvil de por lo menos 0.25 cm. o más, en cuadro, que sirva para ventilar el grupo impulsor. Si el recubrimiento lateral de la bañera se realiza con faldón (Fig. No 4.40), éste debe ser removible o desmontable para cumplir con lo descrito anteriormente. Será una buena práctica, conocer en el momento del diseño, el equipo a instalarse,

88

para cumplir con las exigencias de instalación. El desagüe será de 50 mm (2”), igualmente tiene rebosadero al igual que las tinas.

Fig. Nº 4.39 Dibujo esquemático de un hidromasaje. La temperatura del baño ha de resultar agradable a quién lo toma. Esta puede variar, dependiendo del gusto del usuario entre: 33º C. y 37º C. algunos equipos además del sistema impulsor tienen un “mantenedor de temperatura”. En los hidromasajes al igual que en las bañeras, rige lo establecido para las zonas de prohibición y protección. Las conexiones eléctricas del sistema de impulsión y mantenedor de temperatura, deben revestir especial cuidado y se deben extremar las precauciones.

Fig. Nº 4.40 89

c.2.4) Bidés: La forma del bidé se asemeja a la de un sanitario sin tanque y es un complemento del cuarto de baño. Su uso es destinado a la higiene íntima femenina o masculina.

Fig. Nº 4.41 Bidé Su forma varía muy poco de un modelo a otro, el tipo llamado de pie: consta de una cubeta o taza apoyada en un pedestal, la cual tiene un fondo inclinado con pendiente hacia el desagüe (50 mm) de mando automático por palanca para abrir o cerrar el mismo, conectándose verticalmente a un sifón; el otro modelo, que no se lo comercializa en nuestro medio: llamado “suspendido”, es decir, anclado a la pared 90

no al suelo, éste modelo tiene incluido el sifón en el artefacto. El abastecimiento de agua se lo hace a través de llaves angulares que conectan la salida de agua (fría y caliente) desde la pared al artefacto, estableciéndose un caudal mínimo de 0.10 l/s. Cuenta además del desagüe con un rebosadero, unido internamente a éste, y una “ducha” vertical o surtidor en el fondo de la cubeta. La grifería es principalmente de 8” con los dos mandos del mezclador y un tercero que comanda la ducha vertical.

2.60 - 2. 7 0

1.60 - 1.6 5 0.70 - 0. 80

0.7 5 - 0 .80

0.85 - 0. 90

1.30 - 1.3 5

1.60 - 1.7 0

0 .65

0. 80 2. 50 0 .70 - 0.8 0

1 .10

0.60

1. 50

1. 60 - 1. 7 0

2.80

Fig. Nº 4.42 Dimensionamiento

91

CAPITULO 5 EVACUACION DE AGUAS NEGRAS Red de evacuación (Condiciones que debe cumplir una red) La red de evacuación esta constituida por el conjunto de tuberías destinadas a dar salida a las aguas negras del edificio. Se considera desagüe domiciliario al conjunto de cañerías y estructuras que recibe la descarga de todas las bajantes de evacuación de inodoros, duchas, lavamanos, desperdicios, etc…de una edificación y la conduce a la red de alcantarillado público. La red domiciliaria puede ser subterránea o estar sostenida del cielo raso del sótano de la edificación. Clasificación de los desagües Pueden ser de cuatro tipos: -

Sanitario Pluvial Combinado Industrial

Sanitario: Este tipo de desagüe recibe la descarga producto de las actividades fisiológicas humanas, desperdicios domésticos y en general las aguas negras o servidas. Pluvial: Recibe el agua lluvia. Combinado: Este sistema recibe tanto las aguas negras cono las pluviales; en la actualidad es poco usual, dadas las reglamentaciones de salubridad en cuanto a separación de sistemas de alcantarillado sanitario y pluvial. Industrial: El desagüe industrial, recibe la descarga de tipo industrial, que algunas veces es de naturaleza ácida inconveniente. Debe descargarse en un área colectora que no esté unida al sistema sanitario para su tratamiento y así evitar la contaminación de las fuentes. En cuanto al material de las tuberías debe ser tal que sea impermeable al agua, gas y aire, duradero y que resista la acción corrosiva de las aguas negras vertidas en las mismas.

92

Toda red de evacuación debe cumplir con las siguientes condiciones: - Evacuar rápidamente las aguas, alejándolas de los aparatos sanitarios. - Impedir el paso del aire, olores y microbios de las tuberías al interior del edificio. - Las tuberías serán duraderas e instaladas de modo que los ligeros movimientos de la edificación no den lugar a pérdidas. - Resistentes a la acción corrosiva, tal como se menciono anteriormente. Análisis del movimiento del agua descargada en las tuberías: Un buen análisis de lo que ocurre cuando se descarga un aparato sanitario en la red de evacuación ayudará a comprender que elementos deben constituir dicha red y el papel de cada uno. a) Sifonamiento por compresión: supongamos (Fig. Nº 5.1) que es descargado el inodoro del piso superior. El agua de descarga llenará un sector del tubo de bajada (Bajante de Aguas Servidas: B.A.S.) formando un verdadero pistón hidráulico que el bajar comprime todo el aire situado debajo. Esto da lugar, como indica la figura, a que en los sifones de los aparatos R1,R2, R3, se produzca por la parte interior una presión mayor que la atmosférica, que puede llegar a empujar el agua del sifón al interior del aparato, perdiéndose el cierre hidráulico y entrando en el local aire fétido de las tuberías. Este fenómeno se llama sifonamiento por compresión. b) Sifonamiento por aspiración: lo contrario sucederá con el aire que queda en la parte superior, que es enrarecido si el tubo de bajada (B.A.S.) no termina (como debe terminar) abierto por su extremo superior, prolongado sobre la cubierta del edificio. Pero aún estando abierto, cada vez que el pistón hidráulico pasa rápido ante la boca de la derivación de un aparato, aspira aire de éste, produciendo una depresión de dicho aire que tiende a aspirar el agua del sifón, pudiendo vaciarlo, a esto se llama sifonamiento por aspiración. A estos dos fenómenos se les conoce también como sifonamiento inducido. Podemos entonces decir que: sifonamiento es la pérdida momentánea o definitiva del sello hidráulico. c) Autosifonamiento: existe otro fenómeno que puede tener lugar y es el llamado autosifonamiento, que ocurre cuando se da la pérdida del sello hidráulico por acción o descarga del propio aparato. Suele ocurrir cuando la derivación de descarga del aparato es muy larga y de poca sección, pues entonces el agua, antes de pasar al B.A.S. llena completamente la tubería de la derivación, produciendo tras ella una aspiración que absorbe también la última parte del agua descargada, que debía quedar en el sifón para formar el cierre o sello hidráulico. En el autosifonamiento, se pueden señalar dos tipos: acción directa y acción indirecta. El primero, acción directa: se da comúnmente en aparatos

93

que no están ventilados y que prestan servicio, tales como sanitarios, lavamanos y pequeños vertederos que, dada su forma ovalada, descargan su contenido con gran brusquedad y no proporcionan la pequeña cantidad de agua de desperdicio necesaria para volver a llenar el sello del sifón, el segundo, acción indirecta: ocurre de manera indirecta, o sea por impulso del agua a medida que pasa por la salida del sifón del aparato. Es el resultado de una presión negativa causada por la descarga del agua en un aparato instalado en una bajante que presta servicio a otro aparato colocado en la parte inferior.

T ubo de ventilación

R4

Co rd ón o hilo Pistón Hid ra úlico

R3 Atracción Capilar

B.A.S.

R2

1.00 m ts m ínim o

Ma lla

R1

Fig. Nº 5.1 Análisis del movimiento del agua en la descarga d) Evaporación: es una forma secundaria de la pérdida del sello del sifón y es un fenómeno de la naturaleza. El aire absorbe la humedad en cantidades que varían inversamente con la temperatura. Una atmósfera a baja temperatura puede saturarse con pocas decenas de gramos de agua por metro cúbico de aire, y en estas condiciones ya no habrá más evaporación. El aire que está a temperatura elevada tiene un punto de saturación mayor y seguirá

94

evaporando agua hasta que alcanza su cantidad máxima de humedad que puede tener en suspensión. En lugares en donde el aire no está saturado de humedad, el agua del sello hidráulico del sifón sirve como fuente de suministro de ella y la atmósfera la va asimilando gradualmente, permitiendo que los gases de los desagües pasen a través del sifón. En condiciones normales, se necesitan muchos días para evaporar el sello, el uso frecuente de los artefactos sanitarios elimina el problema. La ventilación de las tuberías de desagüe no es una solución, el intervalo de pérdida se puede del sello, se puede prolongar utilizando un sifón de sello profundo, esperando que el uso del artefacto sanitario se de antes que se haya evaporado el líquido. e) Atracción capilar: son raras las veces en que se pierde el sello por acción capilar. La presencia de materiales extraños como trapos, cuerdas, hilos, etc…en el sello del sifón que quedan colgando en el conducto de salida, da lugar a dicha pérdida. En estos casos, el material forma un sifón absorbente, éste absorbe el agua, hasta que empieza a fluir por el externo de salida del sifón desocupado o por lo menos permitiendo que el nivel fluvial del sello sea insuficiente para no dejar penetrar los gases. (Fig. Nº 5.1) f) Efectos del viento: Los vientos de gran velocidad que pasan por la parte superior de la bajante por encima del tejado o cubierta de la edificación, pueden afectar el sello del sifón. Si se produce un tiro hacia debajo de la bajante, el viento que se introdujo por la bajante puede ejercer presión o succión sobre el agua del sifón. Deben tomarse ciertas precauciones para que la localización terminal de la bajante no quede en limas hoyas, tejados de pendientes bruscas, en donde el viento puede chocar fuertemente y entrar así, a la bajante o a la tubería de ventilación. (Fig. Nº 5.1) Estos fenómenos se evitan cuando se dispone de una red de ventilación para proteger los sellos hidráulicos y para airear los drenajes. Red de evacuación: partes del sistema. Las partes principales de una red de evacuación de aguas negras o servidas, son las siguientes: -

1) Tuberías de evacuación. (Red de evacuación) 2) Las tuberías de ventilación. (Redes de ventilación) 3) Los sifones, tuberías y uniones para Red de evacuación.

1) Tuberías de evacuación: El conjunto de las tuberías de evacuación, conocidas también como desagües, puede dividirse en tres partes: 1.1) Derivaciones. 1.2) Columnas. 1.3) Colectores.

95

Tanto las tuberías de ventilación como las tuberías de evacuación, en nuestro medio son fabricadas en PVC; en las primeras se utilizan del Tipo A (liviana) con diámetros entre 50 y 110 mm, con una longitud útil de 3.00 mts, la unión se lo realiza con cemento solvente. Las segundas con diámetros entre los 50 y 400 mm, con una longitud útil de 3.00 mts en los diámetros pequeños y de 6.00 mts en los diámetros grandes, son del Tipo B (mayor resistencia al impacto), su uso es: evacuación de aguas residuales, aguas lluvias, aguas negras en interior de edificaciones y alcantarillado en general. Las uniones se las realizan con cemento solvente (diámetros pequeños) y con sellado elastomerico en los diámetros mayores. 1.1) Derivaciones: Las derivaciones enlazan los aparatos sanitarios con las columnas o bajantes de aguas servidas (B.A.S.). Pueden ser de dos tipos: 1.1.a) Derivación singular: o simple, cuando sirven a un solo aparato. 1.1.b) Derivación en colector: o múltiple, cuando sirven a varios aparatos sanitarios. En el primer caso, el diámetro depende del tipo de artefacto, por ejemplo: 110 mm para sanitario, 50 mm para lavamanos, etc…en el segundo caso, varía de acuerdo a la pendiente y al número de aparatos servidos. La pendiente mínima no será menor al 1% ni mayor al 1.5% ó 2%. 1.2) Columnas: Las columnas o bajantes de aguas servidas (B.A.S.) son tuberías de evacuación vertical. Las columnas se enlazan en su parte inferior a los colectores horizontales de descarga. Este enlace puede realizarse de dos maneras: o bien se coloca un sifón en la base de cada columna, entre ésta y el colector, o bien se enlazan directamente las columnas con el colector, disponiendo de un solo sifón al final de éste. Al pie de las columnas debe situarse una arqueta realizada en obra de fábrica o de tipo industrial (Fig. Nº 5.2 y 5.3), que permitirá la inspección y limpieza de la base de aquella y facilita el enlace con el colector, sobre todo si éste es de diferente material, como puede ocurrir al ser los colectores de cemento. 1.3) Colectores: Recogen y transportan horizontalmente el agua de las columnas. Los diversos colectores que forman la red horizontal se saneamiento se reúnen a su vez en un colector final que lleva el agua a un pozo o caja de registro de vereda y de allí a la alcantarilla exterior (Fig. Nº 5.4). Los materiales más usados en los colectores actualmente son el cemento y el PVC. Cuando existen sótanos los colectores se cuelgan de las losas de los pisos, en estos casos lo más práctico es el uso del PVC, por ser más largos y livianos. Aparte de las arquetas situadas al pie de las columnas, deben colocarse también arquetas o pozos de registro en los puntos de reunión de dos o más

96

colectores, en los cambios de dirección y cada 20 metros como máximo de longitud de cada colector. Las pendientes de los colectores por lo general se mantienen entre el 1% al 2%. Una misma arqueta puede enlazar a varios colectores

Arqueta (pozo de revisión) de fabricación industrial Plastigama Fig. Nº 5.2 En las ciudades en las cuales existe un sistema separado de recolección de agua negras y aguas pluviales, deberá instalarse sistemas separados e independientes y, cada uno a través de la red de colectores llegar a los pozos de revisión o cajas de registro (Fig. Nº 5.4) de cada predio, situadas usualmente en las veredas y de allí al alcantarillado público. Estos pozos de revisión pueden y son generalmente realizados en obra de fábrica o en HºAº.

97

Co lumna (B.A.S.)

Co lumna

Corte Arqueta de enlace de columna con colector

De riv ación Co lector

Planta

Fig. Nº 5.3 Enlace de derivación, columna y colector

Fig. Nº 5.4 Caja de registro en aceras Fabricación industrial - Plastigama

98

2) Tuberías de ventilación (Redes de ventilación): Se ventilan las tuberías de aguas negras para proteger los sellos hidráulicos y para airear los drenajes. Los tubos de ventilación mantienen la presión atmosférica dentro del sistema de evacuación y se evitan tres problemas: pérdida de los sellos en los sifones, retraso del flujo y deterioro de los materiales. Para dar ventilación adecuada a un sistema de desagüe, el proyectista debe prever los ductos (verticales) necesarios, cercanos a las áreas húmedas, que contengan tanto el sistema de B.A.S. como el sistema de ventilación principal. Un sistema de ventilación consta de una serie de tuberías que acometen a la red de desagüe cerca de los sifones y de las tuberías (columnas) verticales estableciendo una comunicación con el aire exterior. La no observancia de este criterio de diseño, desencadena problemas tales como el sifonamiento por compresión, por autosifonamiento, etc…descritos anteriormente. Flujo de aire en bajantes: en condiciones máximas de diseño, fluye ocupando los 17/24 del diámetro de la tubería, mientras que los 7/24 son ocupados por el agua. (fig. Nº 5.5) El aire forma un cilindro que es arrastrado a la velocidad del agua, por lo tanto ese aire debe ser reemplazado a través del extremo superior de la bajante en forma tal que no cree presiones por causa de la fricción, es por esto que debemos extender la bajante hasta la cubierta y no se debe disminuir el diámetro a pesar de que las zonas superiores tienen menos carga que las inferiores. Cualquier restricción de diámetro antes de terminar en la atmósfera puede causar fuertes fluctuaciones de presión. Tubería

Cilind ro de aire

Anillo de agua 7/24

Fig. Nº 5.5 Las redes de ventilación están constituidas por: las derivaciones o ramales, que salen de los aparatos y se enlazan a las columnas de ventilación. Con el fin de drenar los líquidos que se condensan dentro de las tuberías de ventilación, se dejan pendientes hacia las tuberías de ventilación. Las columnas deben tener el mismo diámetro, como se indico anteriormente, En su extremo inferior, las columnas de ventilación se enlazan con las bajantes o colectores de la red de desagüe y por la parte alta se prolongan hasta unirse nuevamente con las columnas de descarga por encima del aparato más alto, o bien independientemente hasta atravesar la cubierta y salir al exterior, pudiendo cubrirse con un capuchón o caperuza. Cuando se trata de edificios de altura (Fig. Nº 5.7), los enlaces de la columna de ventilación y la de descarga no deben limitarse al inferior y al superior, sino que deben hacerse otros

99

enlaces intermedios, llamados también de alivio, pues, al descargar los aparatos en columnas altas, fácilmente se producen al mismo tiempo en distintas cotas o alturas de la columna, diversos casos de sobrepresión o depresión y aquellos enlaces de alivio restablecen el equilibrio. Las columnas de aire de la bajante y la ventilación (fig. Nº 5.6) pueden estar a diferentes temperaturas, y por consiguiente a diferentes densidades, esto produce una diferencia de presión que induce a la circulación. Gracias a este fenómeno se puede mantener el sistema libre de malos olores y de formaciones capas en el interior. Entrada de aire Salida de aire

Co lumna de ventilació n

Re sistencia por fricción Bajante

Presión baja

Presión alta

Para hacer circular el aire es necesa rio ven cer los efectos de la fricció n

Cu ando no circula agua se induce un flujo de aire por grave dad

Fig. Nº 5.6

Planta 12ª

Planta 8ª

Planta 4ª

Planta Baja

Enlaces de B.A.S. y tubo de ventilac ión

Fig. Nº 5.7

100

2.1) Ventilación de aparatos: Para controlar el fenómeno de sifonamiento ya sea por acción del propio aparato o por la entrega de otros aparatos en el mismo ramal, existen los siguientes métodos: a) Ventilación singular o individual. b) Ventilación colectiva. c) Ventilación húmeda. a) Ventilación singular: Cuando se ventila cada sifón individualmente. Este sistema es el más satisfactorio y resulta eficaz, tanto contra el sifonamiento producido por la descarga en la bajada, como contra el autosifonamiento debido a la descarga a través de la misma derivación del aparato. Algunos autores llaman a este sistema de ventilación: ventilación doble, por hallarse constituido por la tubería principal de ventilación y la ventilación individual de cada sifón.

Pendiente Ventilación B.A.S.

T ubería principal de ventilación

Fig. Nº 5.8 Ventilación singular o individual b) Ventilación colectiva: El sistema colectivo (Fig. Nº 5.9) sólo puede disponerse cuando hay varios aparatos en batería, y consiste en enlazar cada colector de derivación por su extremo terminal con la columna de ventilación. El sistema puede resultar inútil contra el fenómeno de autosifonamiento si la derivación de descarga de un aparato es muy larga y de poca sección.

101

Co lumna de descarga B.A.S.

Tubería de v entilac ión

T ubería de v entilación

Fig. Nº 5.9 Aparatos con ventilación colectiva c) Ventilación húmeda: Consiste en una tubería de desagüe de un aparato (Fig. Nº 5.10), que a la vez sirve de ventilación para otros aparatos.

T ubería principal de ventilación

Pendiente T ubo de alivio Lava bo

Inodoro

Tina

Ra mal más bajo de a cc esorios

T ubo de alivio

Tubería de des carga - Alcanta rillado

Ventilación húmeda

Fig. Nº 5.10

102

En un baño con sanitario, lavamanos, ducha o tina, se puede utilizar ventilación húmeda; pero hay que tomar en cuenta las siguientes recomendaciones: En el último piso: -

No más de un aparato debe descargar a través de un ventilador húmedo de 1” y no más de cuatro para uno de 2”.

-

La longitud del drenaje no debe exceder el máximo permisible entre ventilación y sifón.

-

El ramal horizontal conecta a la bajante al mismo nivel que el sanitario o por debajo de él.

En pisos intermedios: -

Además de las recomendaciones anteriores, los ventiladores de los sanitarios deben ser de 2” como mínimo.

-

Los sanitarios por debajo del último piso no necesitan ser ventilados individualmente si una ventilación húmeda de 2” conecta directamente en la parte superior de la bajada en un ángulo no mayor a 45º grados en la dirección del flujo.

Distancia entre ventilación y sifón: Para un adecuado funcionamiento de las acometidas de ventilación, se fijan distancias entre éstas y el sifón del aparato. Con esto se previene el autosifonamiento. Es importante conocer la instalación de las derivaciones de ventilación (Fig. Nº 5.11). Diámetro del ramal Horizontal de desagüe 1¼ 1½ 2 3 4

Distancia máxima entre el sello de agua y el tubo de ventilación en metros 0.75 1.10 1.50 1.80 3.00

Instalación de las derivaciones de ventilación: Por no estar colocada correctamente la derivación de ventilación puede ocurrir que ésta se obture. Tiene importancia la posición del punto en que aquélla acomete a la derivación de descarga. En efecto: si la disposición es la de la Fig. Nº 5.11, el punto M de acometida queda por debajo de la probable línea de carga piezométrica AB (pendiente hidráulica) que une el nivel de agua

103

Má x. 1.50 m ts.

Ventilación

B.A.S.

A

M B

Disposición incorrecta de la derivación de ventilación

Fig. Nº 5.11 en el aparato sanitario con el punto de acometida a la bajante y, al descargar el agua del aparato, parte del agua sucia entra en el tubo de ventilación. La disposición de la Fig. Nº 5.12 se evita este problema y el peligro de obstrucción en el tubo reventilación. Má x. 1.50 m ts .

Ventilación

B.A.S.

A

M

B

Disposición correcta de la derivación de ventilación

Fig. Nº 5.12 3) Sifones, tuberías y uniones para Red de evacuación: 3.1) Sifones: Entre la salida de las aguas residuales de los aparatos y la conexión a la tubería de evacuación, se interpone un accesorio sanitario conocido como sifón (Fig. Nº 5.13), destinado a efectuar el cierre hidráulico de los desagües de los aparatos sanitarios, evitando que penetren, en el interior de los edificios, los gases y malos olores procedentes de la red de evacuación impidiendo, de esta manera, que se extiendan por la edificación. El sifón debe permitir al 104

mismo tiempo un paso de las materias sólidas en suspensión en las aguas residuales, sin que aquellas queden retenidas o se depositen obstruyendo el sifón. En lo posible los sifones deben tener algún registro (tapón de limpieza) que permita acceso fácil al interior en caso de obstrucción sin tener que desmontar todo el sistema, esto, es muy útil especialmente en los sifones de lavamanos y fregaderos de cocina, pues, son los más propensos a los atascamientos. Los sifones pueden formar parte integrante de los aparatos, como ocurre en la mayoría de inodoros, o ser una pieza independiente, e igualmente, puede constituir un conjunto de varios elementos desmontables que se intercalan en la tubería. Básicamente el sifón esta constituido por un tramo de tubo recto que hace una curva hacia abajo y, de inmediato otra curva en sentido ascendente. En la parte de tubo comprendida entre ambas curvas, y que forma un codo hacia abajo, permanece el agua que alcanza en ambas ramas el mismo nivel si las presiones son iguales. Si el sifón está bien construido y montado, el nivel de agua llega a un punto determinado y llena por completo la parte baja del tubo (cámara líquida), originando así un cierre hidráulico que obstaculiza el paso de olores y gérmenes. h: altura del cierre hidráulico

salida

50 mm

h

T apón de limpiez a o registro

Fig. Nº 5.13

105

Los sifones tienen que ser autolabables, es decir, que ellos mismos sean capaces de arrastrar todas las materias sólidas y líquidas que contengan cada vez que entren en funcionamiento. Existen diferentes tipos de sifones: Fig. Nº 5.14 A) B) C) • D) E)

Sifón en P Sifón en S Sifón de botella Estos tres tipos se colocan inmediatos a la salida del tubo de descarga. Bote sifónico: va empotrado en el pavimento. Sifón – sumidero: para aguas lluvias o aguas sucias vertidas directamente en pavimentos. Se emplean en patios, terrazas, lavaderos, garajes, etc… F) Igual que e). G) Sifón interno: propio del artefacto sanitario y que se halla en su interior y es parte de su fabricación, por ejemplo: sanitarios.

Fig. Nº 5.14 Tipos de sifones Nota: En todos lo tipos la cota “a” indica la altura de agua del cierre hidráulico. En nuestro medio los más usados son los tipos: a, b, c aunque el tipo “c”, con menos frecuencia. Los materiales son: PVC, acetatos, bronce, de hierro colado, aluminio, etc… para los de tipo (F), losa sanitaria en los de tipo (G). En los gráficos siguientes podemos mirar los diferentes tipos de sifones con más detalle.

106

Sifón botella y sifón botella doble

Sifón botella (conexión a desagüe) Fig. Nº 5.15

107

3.2) Tuberías de desagüe: El material más usado en la actualidad para desagües de aguas negras y para tuberías de ventilación es el PVC, aunque, en los colectores que llevan las aguas residuales al alcantarillado público se emplean también tubería de cemento por tener un precio menor, sin embargo, estas tuberías son menos resistentes al ataque de los ácidos contenidos en las aguas y por su naturaleza son más propensas a las roturas, debido a su rigidez. En la Fig. Nº 5.16, se muestran los tipos corrientes de estas piezas. Las tuberías de PVC no podrán ser usadas indistintamente en cualquier edificación, el destino del edificio y su uso puede hacer que éstas sean inadecuadas, por ejemplo, edificaciones para laboratorios, industriales, etc… será una buena práctica saber si las aguas residuales afectarán o no a las tuberías de PVC. Algunos “limpia cañerías” también afectan a este tipo de tuberías de desagüe.

Fig. Nº 5.16 Tuberías y accesorios de PVS para desagües Plastigama

108

La conexión de una derivación o ramal horizontal a una columna (B.A.S.) se realiza por medio de una tee (90º) o una yee (45º), la yee da mejor componente vertical de la velocidad que la tee, lo que aumenta la capacidad de la tubería, pero tiene la tendencia a producir sifonamiento en los sellos conectados al ramal, cuando no se han instalado correctamente las ventilaciones en el sistema general de desagües (Fig. Nº 5.17). Tanto a nivel horizontal como vertical, las conexiones por normativa deben ser a 45º.

90º 45º

Co nexión a 90º Instalación incorrec ta

45º

Co nexión a 45 Instalación correc ta

Co nexión a 45º Instalación correc ta

CO NEXIÓN HOR IZ ONT AL: derivación a colector

Co lumna (B.A.S.)

Ventilación 45º

45º

90º

De riv ación o ramal

Co nexión a 90º Instalación incorrec ta

45º

Co nexión a 45º Instalación correc ta

Co nexión a 45º Instalación correcta

CO NEXIÓN V ERT IC AL: derivación a bajante

Fig. Nº 5.17 La instalación de las derivaciones, deberá ser por bajo los pisos o las losas, con soportes como se indico en la Fig. Nº 3.2 y 3.14 al referirnos alas tuberías de agua; evitando el “empotramiento” de las instalaciones en los elementos estructurales, pues, cualquier daño que se produzca en la instalación causará un problema mayor para ser atendido y reparado, sabiendo que no siempre “el goteo” se dará en el sitio del daño, sino que el agua buscará las partes débiles y porosas del HºAº para salir. Como se menciono anteriormente, la conducción de las columnas y tuberías verticales de ventilación será por ductos creados para el efecto. Las dimensiones se mantendrán entre: -

Mínimo: 0.40x0.40 cm de lado Optimo: 0.60x0.60 cm de lado Ideal: 0.80x0.80 de lado

109

Esta práctica (Fig. Nº 5.18) permitirá un fácil acceso a las columnas para reparaciones y mantenimiento, en todo caso los ductos serán “practicables” (acceso) a través ventanillas de no menos de 0.40x0.40 cm. Un ducto puede recolectar varias derivaciones y contener la bajante (s) y la tubería principal de ventilación. Cuando una derivación recolecta varios desagües de distintos aparatos sanitarios, a partir de la descarga del desagüe del sanitario, toda la tubería subsiguiente, hasta la descarga en la columna (B.A.S.) deberá ser de mínimo 410 mm (4”).

Fig. Nº 5.18 Especial cuidado debe tenerse en la instalación de las tuberías de desagüe, revisando que el obrero emplee los accesorios propios para cada empalme y no realice “cortes y perforaciones” para el efecto, tampoco deben forzarse las tuberías y los accesorios para lograr un empalme.

110

CAPITULO 6 DEPURACIÓN DE AGUAS NEGRAS: Disposiciones generales. Cuando no es posible disponer de un sistema de alcantarillado al cual evacuar las aguas negras o servidas procedentes de una edificación, problema que se genera usualmente en áreas rurales, hay que adoptar algún dispositivo para recoger y depurara dichas aguas. Existen varios sistemas que se pueden adoptar. Separados de grasas: Puede ser realizado en hormigón, en obra de fábrica y también existen del tipo de fabricación industrial. Su uso en viviendas unifamiliares, aunque no es esencial (Fig. Nº 6.1), será siempre una buena práctica; en el caso de grandes instalaciones tales como: restaurantes, hospitales, hoteles, etc…, en donde su uso será indispensable. Existe otro interceptor que es el llamado “trampa de aceites” cuyo uso se requiere donde el agua servida tiene componentes de aceite, gasolina, kerosén, naftalina, parafina u otros líquidos volátiles que contaminen las aguas y crean un riesgo de fuego o explosión. Cuando se trata de una vivienda rural será indispensable el separador de grasas, por cuanto, éstas perjudican el proceso de depuración en el tanque séptico y puede disminuir la porosidad de los elementos filtrantes de la depuración final. Niv el del su elo

T apa de hormigon

Gras as

Entrada

Salida

Tabique

Fig. Nº 6.1 Separador o trampa de grasas

111

Fosa o Tanque séptico: Esta constituido por una cámara en la que penetran las aguas negras procedentes de la edificación y se detienen a sufrir una primera depuración; las fosas sépticas retienen el líquido durante 24 horas aproximadamente y los barros o cienos, mucho más tiempo, para sufrir la descomposición bajo la acción de las bacterias anaerobias. Las fosas o tanques sépticos pueden tener uno, dos o tres compartimentos, según las condiciones que se presentan en cada caso y la capacidad requerida. Las fosas sépticas con un solo compartimiento son apropiadas para familias reducidas. La Fig. Nº 6.2 representa una fosa de 700 a 1000 litros de capacidad, para 4 a 7 personas. El tubo de salida tiene un codo que lo une a un tubo recto que penetra verticalmente en el líquido hasta 0.45 cm debajo del nivel libre. Delante de la abertura por la que los líquidos del albañal penetran en la fosa, a unos 0.20 cm de distancia, se pone una pantalla de madera o de hormigón, que atraviesa la fosa de un lado a otro. De esta manera la espuma superficial no se agita, la corriente interior está amortiguada y no se establece un paso directo entre la entrada y la salida. Las aguas procedentes de una fosa de estas dimensiones pueden conducirse a uno o varios pozos absorbentes, si el subsuelo es suficientemente poroso; caso contrario, deben llevarse a un campo de drenaje.

0.15 cm 0. 20 cm

0. 60 cm

0.30 cm

Al cam po de drenaje

1. 20 mt s

Albañal

1.20 mt s

T anque s éptico de un sólo com partim ento

Fig. Nº 6.2 La reducción de la velocidad que experimenta el agua al entrar en el tanque da lugar a la sedimentación de gran parte de las materias sólidas o cienos, que se depositan en el fondo de aquél, en el resto del líquido entran en acción las bacterias anaeróbicas (sin oxígeno) dándose el primer proceso de mineralización de la materia orgánica. En la superficie del líquido se forma una capa de espuma que sirve para mantener el aire fuera del contacto con aquél.

112

Los cienos que se depositan en el fondo del tanque deben retirarse periódicamente para evitar que la fosa termine por llenarse. La Fig. Nº 6.3 representa un tanque séptico de dos compartimientos, éstas fosas se emplean en instalaciones más grandes que la descrita anteriormente, puede resultar ventajoso que el desagüe de la fosa se haga por descargas periódicas, en vez de hacerse por un pequeño caudal irregular; para el efecto se pone un sifón en un segundo compartimiento, llamado tanque sifónico separado del tanque séptico o cámara de sedimentación. Durante el proceso anaeróbico la mayor parte de las substancias en suspensión en el agua se transforman, por una parte en gases que escapan al exterior por tubos previstos para este objeto, y por otra, junto con el agua, en líquido efluente que sale del tanque y la conduce a la instalación de tratamiento final.

Tanque séptico Fig. Nº 6.3 En instalaciones de alguna importancia puede resultar molesta la recolección y limpieza de los cienos, con la consecuente interrupción del servicio del tanque séptico, para evitar esto, se construye un tanque adicional llamado cámara de cienos unido al tanque con una tubería situada al fondo de éste, así los cienos en vez de acumularse en el fondo pasan por la tubería a la cámara. Las dimensiones del tanque dependen de la cantidad de aguas sucias que hay que depurar. Para medir esta cantidad, se adopta una unidad que se llama: unidad de depuración, y que es la cantidad de agua servida que se produce, por ejemplo, en un edificio de vivienda por persona y por día, esta cantidad es, en término medio de: 150 litros. Este valor puede variar dependiendo del tipo de edificación y su destino, bastará con multiplicar el

113

número de personas que ocupan un edificio por el correspondiente factor de conversión para tener la cantidad de agua negra a depurar, medida en “unidades de depuración”. Tipo de edificio

Litros/persona

Edif. Vivienda

150

Factor de conversión 1

Unidades depuración 1a4

de

Capacidad/litros

Casas de campo

120

4/5

5 a9

1.700

Escuelas ( con comedor) Escuelas (sin comedor) Fábricas

90

3/5

10 a 14

2.720

45

3/10

15 a 20

3.780

45

3/10

21 a 25

4.725

Colegios Cuarteles

300 300

2 2

26 a 30 26 a 30

5.590 5.590

Clínicas

600

4

31 a 35

6.500

Hospitales

600

4

31 a 35

6.500

1.230

Las aguas conducidas por la tubería que sale del tanque séptico han de ser sometidas a una depuración final por oxidación. El dispositivo empleado a de ser tal permita al efluente entrar en contacto con el aire y con el terreno, de modo que pueda ser oxidado por la acción de las bacterias aeróbicas (que actúan en presencia del oxígeno). Así el efluente queda transformado en un producto que puede, sin peligro, quedar filtrado en el terreno o bien ser evacuado a un curso de agua (no potable). Para este tratamiento final pueden emplearse tres sistemas, dependiendo la elección principalmente de la clase de terreno y su capacidad de absorción o percolación. Los sistemas son: -

Pozos filtrantes Tuberías de drenaje Filtros de arena

Se utilizan varias combinaciones entre los sistemas anotados: -

Tanque séptico combinado con pozo (s) de absorción. Tanque séptico con tuberías de drenaje. Pozo de absorción únicamente. Pozo de absorción con tuberías de drenaje.

Para determinar el grado de absorción del terreno, puede realizarse en éste una sencilla prueba (Fig. Nº 6.4), que consiste en excavar un pequeño hueco de 0.30x0.40 cm de base y 0.45 cm de profundidad. Se procede a verter en él una cierta cantidad de agua y se ve y controla el tiempo que ésta tarda en ser absorbida. Se vierte rápidamente el agua en el hueco hasta una altura de 0.15 cm (6”) desde su fondo, con lo cual habremos introducido aproximadamente 14

114

Se toma la sexta parte de este tiempo como promedio de lo que tarda en bajar el nivel una pulgada (2.54 cm) y, con el valor obtenido se clasifica el terreno de acuerdo a su poder de absorción o percolación, según lo indicado en las tablas siguientes.

0.45 c m

Agua

0.15 c m

0.30 cm Ens ayo del terreno para pozos filtrantes

Fig. Nº 6.4 La primera tabla (a) nos indica el tipo de terreno y la segunda (b) nos indicara el sistema de tratamiento final que podemos emplear Tabla (a) Tiempo en minutos que tarda El nivel de agua en descender Una pulgada (2.54 cm) 0a3 3a5 5 a 30 30 a 60 Más de 60

Clase de terreno, en cuanto a su poder De absorción o percolación Rápido Medio Lento Semi-permeable Impermeable

Tabla (b) SISTEMA A EMPLEA R Clase de terreno, en cuanto a su poder de absorción Pozos Filtrantes Tuberías de drenaje

Rápido Medio Lento Semi - impermeable Impermeable

Efluente final después de tratamiento

Costo relativo inicial

Si Si Si No No

Si Si Si Si No

Filtros de arena

No No No No Si

No necesario

Sólo necesario para terreno semipermeable

Siempre necesario

Bajo

Medio

Alto

115

6.1) Pozos filtrantes: En este sistema, los pozos excavados en el terreno (Fig. Nº 6.5) reciben el efluente que proviene del tanque séptico y, permiten que el líquido sea absorbido por el terreno circundante al pozo. El revestimiento de los muros de estos pozos se hace con piedras o ladrillos en seco, dejando huecos entre las juntas para permitir el paso del líquido al terreno. Por encima del tubo de entrada las juntas se hacen ya con mortero (brocal), para impedir pase al pozo el agua de la superficie. Dependiendo del tipo de suelo, pueden construirse sin necesidad del revestimiento y solamente se instala el brocal para soporte de la tapa, deben tener tubería de ventilación. Las dimensiones de los pozos son tales que hay poca diferencia entre el diámetro y la profundidad. Efluente

Efluente

Efluente

Arqueta de distribución

Un pozo filtrante 3 diámetros (mínimo)

3 diámetros mínimo Dos pozos filtrantes

Niv el del terre no

Dos pozos filtrantes

Ventilación

Efluente

Superficie absorbente

Superficie absorbente

Nivel del líquido

Superficie absorbente

Fig. Nº 6.5 Pozos filtrantes

116

Este sistema tiene la ventaja de requerir poca área de terreno para su instalación, tienen un costo inicial bajo y no necesitan limpieza de los pozos, usualmente, antes de dos años, dependiendo del tipo de suelo. Los pozos de esta clase no pueden emplearse en terrenos calificados como semiimpermeable o impermeable, el nivel de agua subterránea debe estar cuando menos a 0.60 cm por debajo del pozo y, nunca situarse a menos de 50 metros de cualquier manantial de agua para consumo humano o animal. Se dispondrán varios pozos cuando el efluente procedente del tanque séptico sea grande. Nota: estos pozos se construye generalmente de forma circular. En la actualidad existe en el mercado sistemas de depuración fabricados industrialmente, que facilitan el transporte, instalación y limpieza del tanque séptico y su campo de infiltración: a) el sistema fabricado por Plastigama (Fig. Nº 6.6) y que se lo llama: Biotanque séptico, fabricado en polietileno y, b) pozo séptico prefabricado de Disensa (Fig. Nº 6.8) a): Consta de de una cámara de sedimentación y/o digestión anaeróbica que facilita la degradación de la materia orgánica: los lodos se sedimentan en el interior del Biotanque y las aguas de rebose (efluente) semi-tratadas pasan a un campo de infiltración donde son absorbidas por el suelo a través de una tubería de drenaje (perforada) de 100 mm. Puede utilizarse un solo tanque o un grupo interconectado, para aumentar la capacidad del sistema. El Biotanque séptico puede ser utilizado individualmente desde 4 hasta 8 personas con consumo de agua de 50litros hasta 250 litros por persona. Su tiempo de limpieza varía desde 3 hasta 6 años. En la Fig. Nº 6.7, se tienen las especificaciones técnicas proporcionadas por el fabricante.

Fig. Nº 6.6 Biotanque séptico (Plastigama)

117

Fig. Nº 6.7 Especificaciones técnicas Biotanque b): el otro tipo de tanque séptico prefabricado es el elaborado por: Industrias del Concreto Roca C.A. y distribuido por Disensa. Una de las ventajas de este sistema es que podemos ir sumando unidades (cámaras de digestión) para mejorar su capacidad, el sistema más simple sólo tiene una cámara de digestión (B) y tiene una capacidad para 8 personas, si adicionamos una cámara (A), como se indica en la Fig. Nº 6.8, la capacidad sube para servir a 13 personas y así sucesivamente hasta alcanzar una capacidad máxima para 28 personas. El sistema además del tanque séptico, posee una caja de registro y las tuberías de infiltración.

Fig. Nº 6.8 Tanque séptico prefabricado (Disensa)

118

6.2) Tuberías de drenaje: El sistema de tuberías de drenaje (Fig. Nº 6.9, a y b), es el segundo método para el tratamiento por oxidación del efluente que cede el tanque séptico. Consiste en disponer de una serie de tuberías enterradas en el suelo: con juntas abiertas o perforadas de cemento (c y d), y las perforadas de PVC (e). El efluente procedente del tanque séptico, circula por las tuberías y, a través de las juntas abiertas o perforaciones y, se va infiltrando en el terreno circundante. Las tuberías tiene una ligera pendiente (alrededor de un 0.3%), por esto conviene para su dirección, elegir aquella en que el terreno es sensiblemente llano o con poca pendiente.

T anque Séptico

0. 60 p rome dio

Ni vel de l te rreno

Aren a

Arqueta de distribución T ube ría p erfora da o di scont ínua Aren a grue sa

Za nja y c olocac ión de los tubos de distribución T uberías de infiltración a)

b) Ca peruza

Tubo

T ubo

T ubo

6 ó 7 mm T ubería con junta abierta

Tubería perforada (Cem ento)

c)

d)

T ubería perforada (PVC) e)

Fig. Nº 6.9 Esquema de tuberías de drenaje Si se usa tubos cemento con junta abierta (c), es necesario colocar una caperuza como se indica en la Fig. Nº 6.9, para impedir que la arena entre en los tubos impidiendo la circulación del efluente. La separación de los tubos es de 6 ó 7 mm. Cuando el terreno está calificado como rápido, medio o lento, bastará con una red de distribución del efluente, que se filtra y pierde finalmente en el terreno. Pero si éste es del tipo semi-impermeable, hay que disponer, por debajo de las tuberías de distribución, otra red de tubos o drenes, llamados de “recogida”, cuyo objeto es que al saturarse de líquido el terreno (por ser poco

119

permeable), pasa de nuevo, ya filtrado y oxidado, a estos tubos y es recogido en un efluente final que lo lleva aun terreno más permeable o a un curso de agua no potable.

Fig. Nº 6.10 Tubería de drenaje con tubería de recogida 6.3) Filtros de arena: Este sistema para el tratamiento final del efluente del tanque séptico, es el único aceptable para terrenos con clasificación de impermeables (Fig. Nº 6.11). Consiste en excavar hasta cierta profundidad, una especie de caja en el terreno y sustituir éste por arena y grava para que en ella se filtre y oxide el efluente a depurar. Como en el anterior sistema, hay que disponer una serie de tuberías de distribución que reparten sobre el filtro el líquido. Aquí hace falta siempre disponer en la parte inferior del filtro o banco de arena, tubos de recogida para recibir el líquido filtrado y conducirlo por un efluente final a otro terreno que sea más permeable o a un curso de agua no potable. Hay dos tipos de filtros de arena: 1) el cerrado y 2) el abierto. 1) Cerrado: En este sistema los tubos van como los de recogida, enterrados en el filtro y con juntas abiertas a través de las cuales el líquido pasa al filtro.

120

2) Abierto: Este sistema es menos recomendable, los tubos de distribución van ala aire, montados sobre el banco de arena y llevan orificios por los que cae el líquido sobre canales de madera y, al salpicar y rebosar en éstos, pasa al filtro de arena, situado debajo de las canales siendo absorbido. Su inconveniente mayor es que el líquido efluente queda expuesto al aire con lo que se despide olores desagradables. El filtro abierto debe situarse bastante alejado de la edificación, por los olores y, el aspecto desagradable de los tubos expuestos. La ventaja de los filtros de arena es que sólo ellos resuelven el problema cuando el terreno es impermeable. Requieren bastante menos superficie que las tuberías de drenaje. El campo de infiltración puede ser rectangular como el indicado en la figura siguiente o circular. Tienen un costo alto, pues todo el suelo debe ser removido y reemplazado por: arena y grava limpia más las tuberías de recogida y el tubo de salida del efluente final.

Fig. Nº 6.11 Filtros de arena

121

CAPITULO 7 EVACUACION DE AGUAS LLUVIAS Sistema unitario y separado: Como se menciono en la pág. 92, existe un sistema combinado de aguas servidas y aguas pluviales, sin embargo, vamos tratar con más amplitud el tema. Se llama sistema unitario cuando en la misma red se vierten tanto las aguas lluvias o pluviales, recogidas en los tejados, terrazas, patios, etc… así como las aguas negras procedentes de los servicios sanitarios. En el sistema separado, por el contrario, hay dos redes distintas: una para aguas de lluvia y otra para las aguas residuales. Este segundo sistema es, desde luego, el más aconsejable; lo mismo ocurre con los alcantarillados: unos para aguas negras y otro para pluviales. En la ciudad de Cuenca, existe el sistema separado y, es más, las aguas servidas son conducidas independientemente a las “lagunas de oxidación” para su tratamiento final, luego de lo que son vertidas al río. En efecto, por lo que afecta a las columnas, si se recogen juntas las aguas negras y las de lluvia, ocurre que en el caso de una lluvia inusualmente copiosa, las bajantes recogen mucha más agua que la prevista para los servicios sanitarios, trabajando en régimen de tubo lleno, con lo cual la ventilación, aún estando bien realizada, resulta insuficiente y fácilmente se descargan los sifones. En cuanto a los colectores, dad su poca pendiente, deben proyectarse de suficiente sección para recoger el agua correspondiente a una lluvia fuerte, resultando grandes con mucho exceso para sólo las aguas negras, cuando no llueve. Debido a ese exceso, discurren las aguas negras muy lentamente, formándose depósitos e incrustaciones de material putrescible, que no siempre son removidos al producirse una descarga pluvial fuerte. En un sistema de evacuación de aguas lluvias podemos citar como componentes a los siguientes: -

a) Canales de recolección b) Bajantes de aguas lluvias (B.A.LL) c) Colectores

a) canales de recolección: Los canales de recolección cumplen la función de recoger las aguas lluvias que caen y se acumulas en las cubiertas (planas o inclinadas), en las terrazas y balcones, en los patios, caminos de acceso, etc…

122

En las cubiertas inclinadas existen dos tipos de canales: las llamadas “lima hoya” que recogen el agua lluvia del diedro formado por las vertientes de una cubierta inclinada, y las “canales, canalones o canaletas” que recogen el agua de las vertientes de la cubierta, más el agua conducida por las lima hoyas. Las canales de recolección pueden ser fabricadas de varios materiales, los más usados son: tool galvanizado (zinc), PVC, aluminio y asbesto cemento, aunque este último tipo es difícil de conseguir. Las de aluminio, PVC y asbesto son fabricadas industrialmente, mientras que las de “zinc”, se las fabrica manualmente con procesos semi-industriales, casi artesanalmente. Se las usa generalmente en forma vista y las bajantes son empotradas o no. Las canales realizadas en hormigón (Fig. Nº 7.1) en la construcción (in situ) y perdidas en el alero, tienen el inconveniente de ser poco accesibles para su mantenimiento y reparación, además de acumular “tierra y polvo” que muchas veces contienen material orgánico, lo que facilita el crecimiento de pequeñas especies vegetales que terminan por inutilizar la canal y taponar las columnas, dando lugar a filtraciones. Requieren de recubrimiento impermeabilizante adicional incrementando su costo. Las canales realizadas a la “vista”, son fáciles de mantener y limpiar, tienen un peso reducido y son fáciles de instalar, aunque su “aspecto formal no sea el mejor” para algunos diseñadores arquitectónicos. El sistema de canales a la vista requiere además de las canales, como tales, accesorios para completar su funcionamiento: tolvas (zinc), tapas o terminales: derecha e izquierda según sea el caso, los esquineros: interior o exterior, las uniones de canal a bajante, uniones de canal a canal y los soportes de las canales. Las cubiertas denominadas planas, tales como terrazas accesibles o no, necesitan canales fabricadas en obra para recolección y conducción hacia las bajantes con pendientes entre 1.5% y 2%.

Diámetro de la canal Superficie de cubierta (Milímetros) Proyección horizontal ( metros cuadrados) 80 Hasta 8 100 9 a 25 100 26 a 75 125 76 a 170 150 171 a 335 200 336 a 500 250 501 a 1000 Diámetro de canales Las canales o canalones deben ir sujetas por medio de soportes (metálicos o de PVC, según sea el caso), a los aleros, una vez ubicados las bajantes y marcados los niveles. Cuando la canal requiere ser suspendida de la cubierta,

123

bien porque sobresale mucho de la fachada o porque el soporte del alero, del tipo que sea, es irregular y no permite alinear bien los soportes de la canal, debe usarse soportes de alero “colgantes” metálicos. La colocación de las canales será cuidadosa, pues, la falta de pendiente, la mala unión de los elementos tanto horizontales como verticales, producirá fallas en el sistema de evacuación de aguas lluvias, con los daños respectivos en los enlucidos y filtraciones en las paredes.

Mu ro

Area sin canal (teja)

Estructura de cubierta

Ca nal perdida Imperm eabilizante Ma terial de cubierta

Ca nal H ºAº

Mu ro Borde del alero

Corte

Planta

Fig. Nº 7.1 Detalle esquemático de canal perdida de HºAº Las canales y bajantes de PVC, son en la actualidad una buena opción para solucionar el problema de las aguas lluvias (Fig. Nº 7.2), entre las ventajas

Fig. Nº 7.2

124

que presentan este tipo de canales y bajantes, podemos anotar las siguientes: -

Soportan altos volúmenes pluviales. Capacidad de 90 m2 de cubierta por bajante. No se deforman ni se oxidan. Resisten golpes. Diseñadas para un acople perfecto entre sus partes. No requieren soldaduras. Livianas, cada tramo de 3.00 mts. pesa 3.3 kilos. Fáciles de instalar y limpiar Resistentes a los rayos solares. Son herméticas, no gotean. Las uniones se las realiza con hidrosellos.

Todos los elementos: canales, bajantes y accesorios (Fig. Nº 7.3 y Fig. Nº 7.4), para su instalación se encuentran en el mercado. Una de sus desventajas era que no se las podía pintar, actualmente según informa el fabricante sí se lo puede hacer, teniendo en cuenta el siguiente proceso: 1) Limpiar las canales y bajantes con wipe humedecido. 2) Las partes que contengan grasas, limpiarlas con alcohol. 3) Utilizar pinturas para exteriores y aplicarlas con brocha.

Fig. Nº 7.3 Elementos de las canales y bajantes de PVC Plastigama

125

Fig. Nº 7.4 Especificaciones técnicas de canales y accesorios b) Bajantes para aguas lluvias (B.A.LL): El diámetro o la capacidad de las bajantes (columnas), se determina en función de la superficie de cubierta cuyas aguas recoge (proyección horizontal). La distancia q la que se colocan estas bajantes en los edificios suele ser de 10 a 20 metros como máximo, dependiendo del tipo de cubierta y la forma de la misma.

126

Si una bajante termina en una terraza practicable (accesible), debe dotarse al sistema de una “recogida” de esta agua lluvia, para conducirlas al bajante que las lleve al colector horizontal para su evacuación final. Columna de Agua de lluvia (solamente) Diámetro de la Columna (mm) Area de cubierta (proyección horizontal) Metros cuadrados (m2) Hasta 8 40 9 a 25 50 26 a 75 70 76 a 170 80 171 a 335 100 336 a 500 125 501 a 1000 150 Para agua lluvia el diámetro viene en función de la superficie de cubierta. Esta calculado suponiendo que el agua llena la sección y para un régimen de lluvias máximo de 10 cm/hora. Para otro régimen de lluvias, bastará multiplicar los valores de superficie de cubierta dada, por la relación R: 10, donde R es el régimen pluviométrico máximo en centímetros por hora. La tabla anterior supone bajantes empotradas, sí van al descubierto y el clima es extremo, conviene emplear el diámetro inmediato superior. La norma más empleada empíricamente es: por cada m2 de cubierta (proyección horizontal) debe situarse una bajante de 50 mm tal vez es algo exagerada, sobre todo si vemos que en el sistema de PVC se habla de 90 m2 de cubierta por bajante. Las bajantes pueden ser “empotradas o a la vista” en los muros, el empotramiento puede acusar algún problema: debido a movimientos, asentamientos, material usado, etc… estas fallas causarán humedades en los muros y su reparación y mantenimiento se tornará molestoso y costoso; por ejemplo: de existir un taponamiento de una bajante empotrada, habrá de “picarse” la pared para poder reparar el daño. En la construcción tradicional (muros de ladrillo con refuerzo de HºAº), la inclusión de las bajantes en muros ocasiona la “rotura y debilitamiento” de los mismos, originando que tenga que realizarse un reforzamiento de las paredes. Las bajantes y las canales de zinc, son propensas a deteriorarse si no se le da un mantenimiento continuo: limpieza y pintura para evitar la oxidación; en las de PVC o aluminio, este mantenimiento, por la calidad del material, disminuye prácticamente a limpieza. Una práctica que debe desecharse definitivamente: ubicación de las bajantes de aguas lluvias, dentro de las columnas (elemento estructura) de una edificación, que aunque parezca ilógico, se realiza con frecuencia, sin pensar en las consecuencias graves que ésta práctica conlleva.

127

En la Fig. Nº 7.2 se graficaron los elementos que constituyen el sistema de bajante de agua lluvia, a continuación incluimos: especificaciones y accesorios. (Fig. Nº 7.5) para bajantes

Fig. Nº 7.5 Bajantes de PVC y accesorios Plastigama Nota: Si el desvío se hace con codos de 90º es necesario soldarlos con soldadura líquida para evitar fugas. Este es el único accesorio que requiere soldarse para garantizar su estanqueidad.

128

c) Colectores: Los colectores de aguas lluvias, recogen las aguas pluviales de las bajantes y, al igual que las aguas negras necesitan de arquetas de similar diseño, fabricadas en obra de fábrica o del tipo industrial (Fig. Nº 5.2 y 5.3), llevando las aguas de lluvia a los pozos o cajas de registro de vereda y de allí a las alcantarillas municipales, si el sistema separado existe.

Fig. Nº 7.6 Nota: En la instalación de tramos de tuberías horizontales es indispensable y necesaria la construcción de cajas de registro, tanto para la inspección y limpieza como para cambios de dirección o pendiente. Estos registros se construyen normalmente de mampostería, y en ellos debe de cuidarse especialmente el sello de unión con la tubería de PVC, sello que se logra aplicando sobre el tubo de PVC una capa de arena con soldadura líquida (polipega) para lograr adherencia entre el PVC y el mortero. Si la caja de registro es de PVC, no existe este problema, pues la unión se logra con sellos de caucho.

129

Los desagües de las denominadas cubiertas planas, sirven para sacar las aguas pluviales de las cubiertas con pequeñas pendientes (usualmente entre el 1.5% al 2%), tales como terrazas, balcones, patios, etc… Existen en el mercado (Fig. Nº 7.7) una variedad muy amplia de imbornales, coladeras, rejillas de piso, bote sifónico, etc… que sirven para encausar el agua lluvia recogida en la cubierta plana y conducirla a la bajante y de allí a los colectores.

Fig. Nº 7.7 Sumideros de piso La recolección de las aguas de lluvia debe ser realizada de la manera más rápida y simple posible, esto, evitara infiltraciones y humedades. Instalaciones de elevación de aguas negras: Como ya hemos visto, corrientemente las aguas negras recogidas en los colectores de la red de saneamiento de un edificio son conducidas por gravedad hasta una tubería final que las vierte en la alcantarilla general de la calle. Pero en algunos casos esto no es posible por estar esa alcantarilla a un nivel más alto que la red final de saneamiento, como ocurre, a veces, al disponer de aparatos sanitarios, lavaderos, lavadores de ropa colectivos

130

(máquinas) , etc…en la planta del semi-sótano o sótano (s) del edificio, hecho que en el mundo moderno es muy frecuente. En estos casos, las aguas residuales han de ser bombeadas antes de verterlas en la alcantarilla general. No hay que confundir este tipo de agua, con las aguas que se generan por infiltración superficial o de nivel freático, éstas, serán extraídas con un sistema de bombas simples, pues, se trata únicamente de agua. Para que los elementos sólidos suspendidos en las aguas negras no produzcan obstrucción, la tubería de elevación debe tener un diámetro interior de, por lo menos, tres pulgadas o, mejor cuatro. Por la misma razón, la velocidad del agua sucia es esa tubería será, como mínimo: 0.60 mts/seg. Estas dos condiciones suponen el uso de bombas potentes en relación al volumen de agua que han de impulsar. Los sistemas de elevación de aguas negras empleados son: a) Instalación de bomba hidráulica. b) Instalación de bomba neumática. a) Elevación de aguas sucias con bomba hidráulica: En el sistema de bomba hidráulica, el modelo de instalación más corriente emplea una “bomba de eje vertical”, que queda situada por debajo del nivel de las aguas sucias (lo que permite un cebamiento directo) y está enlazada, mediante un vástago o eje vertical al motor eléctrico, situado en un local a más altura, a salvo del posible riesgo de entrar en contacto con el líquido de aguas sucias. Existen dos subtipos: a.1) de pozo seco y a.2) de pozo húmedo. a.1) Pozo seco: Este tipo tiene bombas centrífugas colocadas en un cámara seca, de allí su nombre, las cuales se conectan con un tubo de succión a un pozo húmedo situado a su lado, donde se reciben las aguas negras a elevarse y evacuar (Fig. Nº 7.8). Es recomendable el uso de dos bombas, para en caso de reparación de una de ellas, funcione la otra sin interrupción del servicio y, sirva de apoyo el supuesto de un exceso de líquido no previsto en el pozo húmedo. Las aguas sucias llegan por el conducto C al pozo en el cual se recogen a través del tubo de succión A, son aspiradas por la bomba B, instalada en la cámara seca e impulsada por el tubo T que las eleva y conduce a la alcantarilla del servicio público. La bomba es accionada por el motor M situado en un local superior, el motor se pone en marcha, cuando al subir el nivel del líquido en el pozo húmedo, sube igualmente el flotador F, el cual acciona el interruptor I y cierra el circuito.

131

Fig. Nº 7.8 Bomba hidráulica del tipo de pozo seco a.2) Pozo húmedo: En este caso las bombas son sumergibles y quedan en el fondo del pozo final de recogida o almacenamiento del agua servida a evacuar. Las bombas se conectan con un eje vertical con los motores, situados, al igual que en el caso anterior en una cámara superior. Esta instalación es más barata, al no necesitar una cámara seca para alojar a las bombas, diferenciación básica con el tipo anterior, sin embargo, tiene con desventaja que cualquier reparación o mantenimiento mayor, obliga a subir la bomba (s). b) Elevación de aguas sucias con bomba neumática. En este sistema las aguas negras recogidas en un pozo final, son elevadas al interior de un tanque cerrado e impulsadas luego mediante aire comprimido a través de una tubería de salida al alcantarillado público. Consta de dos válvulas de retención (check), donde la primera impide que al cesar la fase de aspiración y comenzar la de impulsión, regresen las aguas sucias de la bomba neumática al pozo de recogida y, la otra válvula impide retornen las aguas de la tubería de salida al cuerpo de la bomba. Las aguas servidas (Fig. Nº 7.9), llegan por el conducto C de recolección, cuando se ha alcanzado el nivel máximo de recogida, el flotador F acciona el interruptor I, encendiendo el motor eléctrico M y el compresor P, que aspira aire del cuerpo de la bomba neumática N, con lo que las aguas sucias son succionadas por el tubo A y pasan al interior del tanque N. Cuando se alcanza un nivel determinado, otro flotador situado dentro de N da lugar a que

132

se invierta el sentido de rotación del compresor que, ya no aspira aire sino comprime éste sobre las aguas sucias en el interior del tanque y, así son impulsadas a lo largo del tubo de salida B y elevadas a la alcantarilla pública. Las válvulas V1 y V2 cumplen con las funciones antes descritas. Este tipo de bomba neumática, tiene la ventaja de que las aguas negras no entran en contacto con las partes móviles giratorias de la instalación. En instalaciones pequeñas es más conveniente la instalación de un sistema de bomba hidráulica, ya que le sistema neumático requiere de un compresor de aire.

Fig. Nº 7.9 Bomba Neumática

Capitulo 8 Redes de distribución contra incendios: Es de vital importancia el diseño e instalación de tuberías horizontales y verticales contra incendios en edificios. Lo esencial de la protección contra incendios se basa en los materiales de construcción, las divisiones del edificio, los accesos y número de salidas. Las construcciones en altura tienen cada vez más demanda y, consecuentemente, el peligro de los ocupante es cada vez mayor al tener recorridos de salida más largos y muchas de las veces caminos tortuosos. “Todos los materiales son combustibles, es decir que pueden quemarse, unos con más facilidad que otros. El fuego puede destruirlo todo. Es así que no

133

debemos decir: a prueba de fuego, sino resistente al fuego” (Manual del bombero) y, mientras mejor entendamos esto, más posibilidades tendremos de salvar vidas. “…dentro del contexto de la plomería, la protección contra incendios tiene que ver con la preparación del sistema de suministros de agua del proyecto, para su disponibilidad en las emergencias; esto se hace solamente por la sencilla razón de que el agua es un agente efectivo para extinguir el fuego. La herramienta más útil para combatir un incendio es el departamento local de incendios (Cuerpo de bomberos). Todo proyecto de construcción, residencial o de otra clase, debe planearse para que los hidrantes de incendio se conecten al sistema de abastecimiento de agua y localizados para que el equipo de bombeo y mangueras puedan llegar a todas partes del edificio o edificios. Por tanto, uno de los primeros pasos en el planeamiento es discutirse con las autoridades locales de incendios, para que se puedan observar todos los reglamentos y que las mangueras disponibles ajusten a los hidrantes y, que el flujo de agua sea suficiente. Sin esta cooperación el proyecto no puede y no debe construirse de ningún modo…” (Conjuntos residenciales – John Macsai). Las edificaciones, por tanto, deberán contar con las instalaciones y los equipos requeridos para prevenir y combatir los incendios y, observar las medidas de seguridad y disposiciones emanadas por el Cuerpo de Bomberos, quién tiene la facultad de exigir en cualquier edificación el cumplimiento del Reglamento de Prevención contra incendios. En términos generales, podemos decir, según la Ordenanza y el Cuerpo de Bomberos, que: - Protección preventiva o prevención: La protección preventiva o prevención de incendios tiene por objeto evitar la gestación de incendios. Para lograrlo efectúa el estudio y reglamentación de todo tipo de substancias, elementos o instalaciones susceptibles de originar directa o indirectamente un incendio. - Protección pasiva o estructural: La protección pasiva o estructural tiene por objeto impedir o limitar la propagación de los incendios. Como su nombre lo indica, se ocupa de las estructuras de los edificios, tratando de conferirles el máximo de protección contra incendios y de posibilitar el escape de las personas. - Protección activa o extinción: La protección activa o extinción tiene por objeto apagar los incendios a diferencia de las anteriores ramas de proyección contra incendios, no actúa independientemente, sino que en gran parte se maneja con sus resultados; vale decir, que las medidas de extinción necesarias para un riesgo determinado

134

guardan relación directa con las ya adoptadas desde los puntos de vista preventivo y estructural. - Riesgo de incendio: El término riesgo de incendio puede ser utilizado en un sentido específico para referirse a cosas materiales oa condiciones dadas, susceptibles de originar directa o indirectamente un incendio o explosión. - Carga de fuego: El poder calórico total de los materiales y substancias combustibles medido en mega calorías por metro cuadrado del sector de incendio que se considera. - Resistente al fuego: La resistencia la fuego es una expresión relativa, que indica la propiedad de una estructura o de los elementos componentes de una construcción, de no perder su capacidad soportante bajo la acción del fuego o el calor desarrollado en un incendio y de agua empleada en su extinción. - Retardante al fuego: Se define como retardante al fuego a la expresión por un determinado período (tiempo) en minutos o grado, a aquellos elementos de la construcción que reúne las siguientes condiciones: a) Que su resistencia durante tal período sea, aunque sometido a la acción del fuego, la necesaria y suficiente para seguir cumpliendo sin menoscabo alguno, la función que desempeña en la edificación. b) Que no aparezca en ningún momento, dentro del período correspondiente, llama alguna por la cara o superficie contraria a la expuesta al fuego y, la temperatura de aquella permanezca siempre inferior a 180º centígrados. - Duración del incendio: Entendemos por duración de un incendio el tiempo necesario para que las temperaturas máximas del incendio alcancen y sobrepasen los valores de temperatura; tiempo de la curva estándar de incendios. - Vías de evacuación: Son vías de evacuación, los caminos que a través de zonas de uso común o partes comunes de la edificación deben ser seguidas desde la puerta de un local o alojamiento, en cualquiera de sus plantas o niveles hasta la salida a la vía pública o a un patio abierto comunicado directamente con la calle; tales vías, pueden ser verticales y horizontales, agrupando las primeras a las

135

escaleras, rampas, etc… y las segundas a los caminos a recorrer en cada planta, pudiendo ser además tales vías de uso normal o de emergencia.

Recursos hídricos de protección Reserva de agua para incendios: Se construirá en el lugar previsto en los planos con materiales resistentes al fuego y que no puedan afectar la calidad del agua. Cuando la presión de la red municipal o su caudal no sean suficientes, el agua provendrá de una fuente o tanques de reserva asegurando que dicho volumen para incendios sea permanente y confiable. La presión mínima requerida en el punto más desfavorable de la instalación de protección contra incendios será de 2.00 Kg/cm2. La presión mínima requerida podrá lograrse directamente desde la red municipal o mediante el uso de cualquier sistema adicional de presurización. Cuando sea éste el casi se instalará una (s) bomba de uso exclusivo para combatir el incendio. Este equipo de presurización contará en caso de ser necesario con doble fuente energética normal y de emergencia. Sí el tanque de reserva es de uso mixto (servicio doméstico y para red de protección contra incendios), debe asegurarse la existencia permanente del volumen de agua para incendios mínimo requerido con la disposición de doble toma de agua a diferente altura, considerándose siempre la toma para incendios desde el fondo mismo del tanque de reserva. La alimentación será por una tubería de 2 ½” (63.5 mm). Los edificios de mediana altura, tendrán como mínimo una reserva de: 10 m3, independientemente de la capacidad de agua requerida para uso doméstico. Se prohíbe el uso de tuberías plásticas para toda clase de servicios en los sistemas contra incendios. RESERVA DE AGUA PARA INCENDIOS Nº de plantas Superficie por planta Reserva de agua de 1 a 8 hasta 600 m2 8.000 litros de 9 a 12 hasta 600 m2 12.000 litros de 13 a 20 hasta 600 m2 15.000 litros hasta 8 más de 600 m2 12.000 litros de 9 a 12 más de 600 m2 15.000 litros de 13 a 20 más de 600 m2 24.000 litros - Boca de impulsión: La cañería o tubería de servicio contra incendios, dispondrá de una derivación hacia la fachada principal de acceso o hacia un sitio de fácil llegada para vehículos de bomberos y terminará en una boca de impulsión o hídrante de fachada, que consistirá en una doble salida de agua (siamesa) en bronce 136

bruñido con rosca estándar de bomberos, ubicada a 1.00 metros del suelo; tales salidas serán de 2 ½”cada una y la derivación en hierro galvanizado de 40.0 mm (1 ½”) de diámetro. -Siamesa: Accesorio instalado en la fachada de la edificación, consta de dos entradas y válvulas de retención conectadas al sistema de extinción de incendios. (Fig. Nº 8.1) La boca de impulsión siamesa estará colocada con la respectiva protección señalizando el elemento convenientemente con la leyenda “uso exclusivo de bomberos” o su equivalente. Según la dimensión y tamaño de la edificación puede ser necesaria la instalación de varias siamesas.

Fig. Nº 8.1 Siamesa - Tuberías secas o cañerías para servicio contra incendios: Será de uso exclusivo para incendios, construida en hierro galvanizado y de un diámetro ajustado al rendimiento del equipo de presurización para obtener la presión mínima de 2 kg/cm2, que se indico anteriormente, pero en ningún caso, la tubería será menor a 1 ½” (40 mm), se extenderá a todo lo alto del edificio hasta las salidas (gabinete) para incendios en cada nivel. En la base misma de la columna de agua para incendios, entre la salida del equipo de presurización y de la derivación hacia la boca de impulsión existirá una válvula tipo “check” a sin de evitar el retroceso del agua cuando se presurice la red desde la boca de impulsión; para el caso del tanque de reserva bajo. En algunas jurisdicciones el departamento de incendios requiere la instalación de

137

tuberías que no estén conectadas con ningún sistema de agua. Son tuberías verticales vacías que se colocan en los mismos lugares donde se colocan las tuberías “húmedas”. Las tuberías secas pueden estar en lugar de o además de las húmedas.

Fig. Nº 8.2 Esquema de sistema de extinción de incendios - Bomba (s) de incendio: Cuando la altura del edificio requiere una presión mayor que la disponible por el equipo del departamento de incendio, para poder dar servicio a las mangueras de los pisos más altos, será necesario que el edificio tenga su propio sistema de elevación de presión y cumpla con el caudal especificado. En nuestro medio es obligatoria la instalación de bomba contra incendio en edificaciones que sean de vivienda colectiva, espectáculos, clínicas, hospitales o de gestión pública o privada.

Fig. Nº 8.3

138

- Salidas o tomas de agua contra incendios: Hay diferentes tipos de gabinetes de acuerdo al riesgo que presenta cada edificación y consta de: válvula de salida, tipo bola de 2 ½” a manguera, extintor de uso general, hacha de bombero, manguera de 20 metros como mínimo, pitón o boquilla regulable. Desde la tubería de subida de agua contra incendios, se deriva en cada planta o piso, la acometida de agua para incendio que termina en un gabinete (Fig. Nº 8.4) con los accesorios antes descritos, los cuales deberán ser aprobados por el Cuerpo de Bomberos.

Fig. Nº 8.4 Gabinete de protección contra incendio El gabinete de protección será una caja, usualmente metálica, con puerta transparente (vidrio claro) y con la inscripción “para incendio” o su equivalente. Su base se hallará a 1.00 m del suelo terminado, pintada de “rojo”, del utilizado por el Cuerpo de Bomberos. Debe existir un gabinete por cada 200 m2 de piso cubierto, caso de existir más área de la indicada se instalará otra caja similar o en su defecto un extintor extra. La ubicación del gabinete de protección contra incendios se ubica generalmente en el vestíbulo de cada piso o nivel y debe ser fácilmente identificable y accesible. Las tuberías serán de hierro galvanizado y no se permiten tuberías plásticas, como se indico anteriormente. - Mangueras: Serán de material resistente, del mismo tipo que usa el Cuerpo de Bomberos, con un diámetro de 1 ½” conectada por un reductor a la salida del agua contra incendios (dependiendo del tipo de gabinete y el riesgo del edificio, la manguera puede ser de 2 ½”) y se colocarán a razón de una manguera de 20 metros de longitud por cada 200 m2 de área cubierta. En el extremo del equipo de mangueras existirá una boquilla o pitón regulable. La manguera

139

deberá estar soportada por un sistema de brazo con giro de 180º, la cual deberá poderse halar y tenderse con facilidad y sin ningún obstáculo que lo impida. - Extintores de incendio: En cada gabinete de protección existirá un extintor de incendios: CO2 o de polvo químico PQS (multiuso) de 10 libras o su equivalente. Los extintores deben ser revisados y recargados, sí fuera el caso, periódicamente de acuerdo a las exigencias del departamento de incendios, para garantizar el funcionamiento y la operatividad del equipo. Se situará un extintor por cada 200 m2 de superficie cubierta, del tipo y capacidad que el Cuerpo de Bomberos lo determine, en base al riesgo de incendio de los ambientes y del destino de la edificación. Cuando el extintor no tuviere cabida dentro del gabinete, se suspenderá el mismo de la pared en soportes metálicos o perchas, cuya base no superara una altura de 1.00 mts del piso terminado. Cuando el área supere los metros cuadrados anotados, será indispensable la colocación de extintores extras en el número que especifique el departamento de incendios, él cual puede exigir como se dilo anteriormente la instalación de más gabinetes de protección. - Rociadores automáticos: Los rociadores automáticos o regaderas como también se los conoce, poseen un mecanismo generalmente cerrado por un obturador y calibrado de tal forma que al aumentar las condiciones de temperatura requeridas por la edificación, cesa su acción y se produce de inmediato la descarga de agua. Cuando el caso así lo exija, conforme lo determinen las normas vigentes, la instalación de rociadores automáticos estará condicionada a un cálculo y diseño particular. La fuente de agua para los rociadores automáticos no podrá ser la misma del servicio sanitario general o de la columna (s) del agua de incendios, las tuberías serán de hierro galvanizado. Tradicionalmente se considera a los rociadores más eficientes y seguros por: -

Detecta el fuego Estimula la alarma sonora Extingue el fuego

Con suficiente suministro de agua, operan a bajas presiones, actuando solamente sobre el área incendiada y desde luego causando menos daños por inundación. Los rociadores se espacian en ambas direcciones, este espaciamiento tiene por objeto cubrir el área completa y proveer una acción rápida antes de que se pueda extender el fuego.

140

- Alarma de incendio: Cuando sea el caso y, así lo exige el Cuerpo de Bomberos, se instalarán sistemas de alarma sonora contra incendios. Existen dos tipos: manual con pulsador y automático (detector de humo o de temperatura). Se las ubica en el interior o junto a los gabinetes de protección. El tipo a usarse dependerá del tipo de edificación y el riesgo que presente. SIMBOLOGIA - INCENDIOS VAL VUL A DE CONTROL(Válvula de bola)

SEN TIDO D EL FLU JO GABINETE CONTRA INCENDIO RED DE IN CENDIOS

S

DETECTOR DE HUMO

LUCES DE INCENDIOS( E mergencia) ALARM A AUDIBLE BOTON DE ALARMA

X

SEÑ AL DE SALIDA CON FLEC HA DIRECC IONAL EXT IN TOR PQS EXT IN TOR CO2

AI 1 63

COLUMNA AGU A INCENDIOS N º DIAMETRO= 63 MM

TOMA DE IM PU LSION (Siam esa)

El edificio se diseñara de modo que no existan superficies libres por plantas mayores a 1000 m2. Si por razones funcionales un edificio requiere de locales con superficies libres mayores a la señalada, éstos se permitirán exclusivamente en planta baja, entrepiso (mezanine), primera planta alta y segunda planta alta; siempre y cuando en estos locales existan salidas directas hacia la calle, ambiente abierto o escaleras de incendio. Todo edificio deberá disponer de un pararrayos técnicamente instalado con la respectiva descarga a tierra, ubicado en el último nivel superior del edificio. En ningún caso las descargas a tierra estarán conectadas a la instalación sanitaria o conductos metálicos del edificio y que eventualmente puedan tener contacto humano.

141

-

Escaleras:

Las escaleras de las construcciones deberán satisfacer los siguientes requisitos generales: -

Los edificios tendrán siempre escaleras que comuniquen todos los niveles, aún cuando existan elevadores.

-

Las escaleras serán en tal número que ningún punto servido del piso o planta se encuentre a una distancia mayor a 25 metros de alguna de ellas. Sí esto sucede se localizará otra (s) caja de escaleras.

-

Las escaleras en casas unifamiliares o en interior de departamentos unifamiliares tendrán una anchura mínima de 0.90 cm, fuera de pasamano.

-

En cualquier otro tipo de edificación, el ancho mínimo será de 1.20 mts.

-

En ancho de los descansos deberá ser cuando menos, igual a la anchura reglamentaria de la escalera.

-

Sólo se permitirán escaleras compensadas y de caracol, para casas unifamiliares y para comercios u oficinas con superficie menor a 100 m2 y, siempre y cuando sean internas propias del local.

-

La huella de las escaleras tendrá un ancho mínimo de 0.28 cm y la contrahuella una altura máxima de 0.18 cm, salvo en escaleras de emergencia, en las que la huella no será menor a 0.30 cm y la contrahuella no será mayor a 0.17 cm.

-

El acabado de las huellas será antideslizante.

El número de pisos de una edificación, es un factor importante en el diseño de la caja de escaleras. (Fig. Nº 8.5 y 8.6). Tipo A: El tipo A debe usarse únicamente para edificaciones bajas, con un máximo de cuatro plantas (Planta baja y tres plantas altas). Tipo B: El tipo B debe utilizarse hasta un máximo de ocho plantas, sin embargo, es preferible usar en este caso el tipo C, para garantizar una evacuación limpia de humo. En este y en los siguientes, la puerta de acceso a la caja de escaleras debe soportar por lo menos 2 horas y, el sistema de cierre debe ser automático (brazo), sin ningún elemento que impida su accionar, el giro de la puerta siempre será hacia la caja de escaleras.

142

S

B

1,20

1,20

1,20

0,30

S

B

1,00

Tipo A Hasta 4 plantas

Tipo B Hasta 8 plantas

Fig. Nº 8.5 Tipos de escaleras según el Nº de pisos Tipo C: En el tipo C, (Fig. Nº 8.6) el filtro creado como ante-cámara o ante caja, evitará una contaminación de humo, dejando más “limpia” la caja de escaleras. Las puertas deberán cumplir con la norma de 2 horas como mínimo y ser de cierre automático con abertura hacia la caja. Tipo D: La tipo D, (Fig. Nº 8.6) es indudablemente la mejor respuesta para controlar la contaminación de humo de la caja de escaleras, pues, permite la evacuación del humo que se ha “colado” dentro de la caja a pesar del filtro del la caja de escaleras tipo C. En el momento de abandonar el piso incendiado, las puertas de la caja de escaleras se abrirán y cerraran varias veces para permitir el ingreso de las personas a las escaleras, en este proceso siempre se “filtrara” humo en la caja de escaleras, él cual serás absorbido por el ducto o pozo de ventilación funcionando por corriente natural (tiro de chimenea) o forzar el sistema por medio mecánico, en este caso deberá proveerse de energía alterna de emergencia. Nunca debe utilizarse un ascensor en caso de un flagelo, la única manera segura de abandonar un edificio en llamas, es a través del sistema de escaleras. Este concepto, nos demuestra la importancia que debe dar el diseñador arquitectónico a la ubicación y seguridad de las escaleras. Debemos entender que los diseñadores de edificios, que las escaleras son un

143

1,20

factor básico en la seguridad de una edificación y debemos dedicarlas la mayor atención, haciéndolas seguras, libres de contaminación y fáciles de usar.

T 1,50

S

1,20

1,20

T S

Tipo C

Tipo D

Para más de 8 plantas Con filtro de humos

Expulsión de humos por ducto Fig. Nº 8.6

Las dimensiones indicadas en los gráficos anteriores son las mínimas exigidas. En el caso de las cajas de escaleras tipo C y D, es preferible que el ancho de las escaleras y de los descansos (rellanos) sea de: 1.50 mts. En la escalera de tipo D, el ducto se puede prolongar a lo largo de todo el tramo de gradas, como se ve en la figura correspondiente. Toda caja de escaleras tendrá (por lo menos), un sistema de iluminación con lámparas adosadas a las paredes con funcionamiento de batería recargable continua. - Circulaciones horizontales: Las características y dimensiones de las circulaciones horizontales deberán ajustarse a las siguientes disposiciones generales: -

Todos los locales de un edificio deberán tener salidas, pasillos o corredores que conduzcan directamente a las puertas de salida a las cajas de escaleras.

-

El ancho mínimo de los pasillos y de las circulaciones para uso público será de 1.20 mts (Dos unidades de paso).

144

-

Cuando los pasillos tengan escaleras contenidas en ellos, deberán cumplir con las disposiciones de escaleras, citadas anteriormente.

-

Por ningún concepto la salida principal de una edificación será menor a 1.20 mts.

-

Las puertas con sistema de apertura o cierre automático deberán ser también operadas manualmente, si fuera el caso. No se usarán para salidas principales: puertas corredizas, giratorias o tipo cortina.

Nota: es muy difícil en un manual de este tipo, describir todo lo referente a la protección, prevención y combate de los incendios. Será útil y necesario conocer los reglamentos emitidos por el Cuerpo de Bomberos.

145

ANEXOS

146

ANEXO A REDES DE DISTRIBUCION DE GAS Dado el elevado costo de la energía eléctrica en nuestro país, se ha incrementado el uso del gas en los quehaceres domésticos. Básicamente el consumo de gas en nuestro medio se limita al Gas Licuado Propano (GLP), el cual es distribuido generalmente por compañías particulares en recipientes portátiles, llamados: cilindros o bombonas de gas o en vehículos distribuidores que abastecen a tanques fijos o estacionarios. El éxito de una red de distribución de gas depende fundamentalmente de su adecuada instalación. Las uniones o empalmes de la red son realizadas por medio de: bridas, juntas de enchufe (acopladas), utilizando soldadura, roscadas, etc…si la unión o conexión de tuberías es por medio de rosca, se deberá emplear un material sellante adecuado que permita su hermeticidad. Podemos citar los siguientes sistemas para la entrega de gas: - Sistema unifamiliar: Consiste en instalar uno o más cilindros (Fig. Nº A1) en un lugar ventilado, adecuado y protegido de las inclemencias del clima, acoplados a una red de distribución en tuberías de cobre o plástico (especial), a los puntos de consumo, ésta es la forma correcta de realizar la distribución, sin embargo, no siempre es así: normalmente los cilindros de gas son situados junto a los artefactos de consumo sin ninguna precaución: dentro de muebles de cocina o simplemente junto a la cocina, otros son localizados a la intemperie, etc… En las viviendas usualmente el abastecimiento de gas se da en: cocinas, calentadores de agua y máquinas de secar ropa.

Fig. Nº A1 - Sistema Unifamiliar Automático: Consiste en instalar uno o más cilindros (Fig. Nº A2), en un lugar ventilado, adecuado y protegido de las inclemencias del clima, acoplados a una red de distribución en tuberías de cobre, a los puntos de consumo, con una válvula inversora que realiza el automático

147

Este sistema es muy útil cuando se trata de instalaciones de pequeñas cocinas en restaurantes, cafeterías, etc…

Fig. Nº A2 - Sistema centralizado multifamiliar: Consiste en instalar un tanque estacionario de almacenamiento (Fig. Nº A3 y A4) en un lugar bien ventilado y adecuado, acoplado a redes de distribución en tubo de cobre (preferentemente) o acero calibre 40 para soldar, 80 para roscar y medidores para establecer el consumo individual.

Fig. Nº A3 Los tanques estacionarios (Fig. Nº A4) normalmente se localizan en las terrazas (cubiertas) de los edificios de vivienda o gestión que tengan este requerimiento, pero no necesariamente y desde allí por una red de tuberías de distribución se entrega el gas a los diferentes apartamentos o locales que lo necesiten.

148

Fig. Nº A4 El servicio del gas al tanque estacionario se lo realiza por medio de vehículos cisternas, esto conlleva que la tubería de abastecimiento, con la “válvula principal o de acometida” (paso y corte), se halle localizada en un lugar apropiado para que le vehículo proveedor pueda estacionar y rellenar el tanque de gas a través de la válvula de acometida a la tubería de abastecimiento. A continuación de la válvula de acometida debe situarse un medidor general del volumen de gas entregado al tanque estacionario. - Ducto para gas: La tubería matriz y las van desde los centros de medición hasta cada vivienda o lugar de utilización del gas en un edificio multifamiliar, deberán estar alojadas en un ducto independiente con las siguientes características: El ducto será de una sección de medidas no inferiores a 0.45x0.45cm, que se mantendrá constante a lo alto de la edificación. Las paredes del ducto deberán estar construidas con ladrillo o bloque y ser lisas y herméticas. Interiormente el ducto no podrá ser pintado ni recubierto con materiales inflamables. El ducto debe sobrepasar la cubierta en por lo menos 1.00mts del elemento más alto. - Medidores: Los medidores de gas (Fig. Nº A5), deben instalarse perfectamente verticales, de forma que no estén sujetos a esfuerzos o vibraciones indebidas. Sin excepción, los medidores se instalarán con conectores tipo universal. Antes

149

de cada medidor debe instalarse una válvula de corte. Los medidores individuales de consumo se localizarán en los vestíbulos de cada piso, dentro de gabinetes o de cuartos dispuestos para el efecto y, serán accesibles a través de puertas con llave. Una “válvula de paso” deberá ser colocada a la salida de gas de la instalación individual, ésta controlará el servicio de gas para cada artefacto. Su uso es exclusivo del usuario.

Fig. Nº A5 Gabinete o cuarto de medidores Los tanques estacionarios están fabricados de tal manera que pueden estar localizados al aire libre sin sufrir daños, para evitar que personas no autorizadas accedan a los tanques estacionarios, éstos se colocarán en áreas protegidas con cerramientos de malla para garantizar una ventilación adecuada, El sistema de instalación centralizada de gas con red de distribución, es en la actualidad una obligación en edificios de vivienda multifamiliar, la ordenanza no permite el uso de cilindros de gas individuales en las edificaciones de este tipo, éste uso sólo esta permitido en viviendas unifamiliares. La mano de obra a emplearse, debe ser especializada.

150

ANEXO B TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE AGUA: En el Anexo B, encontraremos algunos tanques de almacenamiento de agua, existente en los mercados locales:

151

Fig. Nº B2 Tanque rectangular

Fig. Nº B3 Cisterna (Rotoplast) - Tanques Hipotank y Eurotank

152

ANEXO C ACCESORIOS PARA DESAGÜE Y VENTILACIONES:

Fig. Nº C1 Accesorios termo formados

153

Fig. Nº C2 Accesorios termo formados

154

Fig. Nº C3 Accesorios termo formados

155

Fig. Nº C4 Accesorios termo formados

156

Fig. Nº C5 Accesorios termo formados

157

Fig. Nº C6 Accesorios termo formados

158

Fig. Nº C7 Accesorios ensamblados

159

Fig. Nº C8 Accesorios ensamblados

160

Fig. Nº C9 Detalle pozo de bombeo agua de infiltración y lluvias

161

Fig. Nº C10

162

Fig. Nº C11

163

ANEXO D APARATOS SANITARIOS:

Fig. Nº D1

164

Fig. Nº D2

165

Fig. Nº D4 Cabinas, hidromasajes y combinado

166

Fig. Nº D5 Modelos actuales de lavamanos, inodoros y bidés

167

Fig. Nº D6 Fregadero de cocina (acero inxodable)

Fig. Nº D7 Fregadero de cocina (gres)

168

Silacryl: El descubrimiento de nuevos materiales ha servido para introducir nuevos conceptos en la cocina. El Silacryl es un material duro, resistente y a la vez decorativo en cualquiera de sus versiones de color: Merengue, Terre de France y Brasil.

Fig. Nº D8 Fregaderos de cocina (Silacryl)

169

Bibliografía: Rafael Pérez Carmona, El agua, Bogota, Editorial Escala, 1987 Rafael Pérez Carmona, Agua, desagües y gas para edificaciones. Bogota, Editorial Ecoe Ediciones, 2005. Mariano Rodríguez Avial, Fontanería y Saneamiento, Madrid, 1958, Editorial Dossat S.A. E. Carnicer Royo y C. Mainar Hasta, Agua caliente y Aparatos sanitarios, Madrid, 1995, Editorial Paraninfo sa. E. Carnicer Royo y C. Mainar Hasta, Instalaciones hidrosanitarias, Madrid, 1993, Editorial Paraninfo sa. Plastigama, Curso práctico de instalaciones sanitarias para edificios, Guayaquil, 1988, no disponible. Plastigama, Sanitaria, Guayaquil, no disponible. Revista, Todo en baños, Madrid, 1996, Editorial Roca S.A. Catálogo, The Bold Look of Kohler, USA. Catálogo, Standar Hidráulica S.A. Catálogo General, Barcelona, 1999, no disponible. Harry S. Nachman, Plomería, Editorial Limusa, no disponible.