Memoria de CalculoMIRASOL

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y LA CONSTRUCCIÓN Carrera de Ingeniería Civil INSTALACIONES HIDROSANITARIAS EDIFICIO “”

ING. M.Sc. JOSÉ LUÍS CARRERA FALCÓN INTEGRANTES: CAPT. DE E. DIEGO LOPEZ SR. WILLY TAPIA

INSTALACIONES HIDROSANITARIAS

1. OB OBJE JETI TIV VO: Establecer el dimensionamiento de las tuberías de distribución y de instalaciones, con el detalle detalle los criterios criterios técnicos técnicos de diseño diseño para el Edificio Edificio “ CHARLESTONG ”.

2. INTR INTROD ODUC UCCI CIÓN ÓN La presente edificación tiene por finalidad establecer un detalle de los criterios y pres presup upue uesstos tos que se han han em empl plea eado do para para el dis diseño eño del conju onjunt nto o de las las instalaciones sanitarias y de agua potable. El sistema de instalaciones hidrosanitarias esta basado en el consumo promedio del servicio por persona. Si esta dotación no está dada por el servicio municipal de agua potable, estos se establecen de acuerdo al estándar de vida, que mientras más alto sea, sea, mayor será la demanda de agua a suministrarse. suministrarse. Un sistema de distribución de agua potable se crea o amplia para suministrar un volumen suficiente de agua a presión adecuada, desde la fuente de suministro hasta los consumidores para usos domésticos, de riego, industriales, extinción de incendios y sanitarios. Al proyectarlos, estimaremos la cantidad de agua potable que consumirá la comunidad a la que se sirve, ya que se deben proyectar componentes de tamaño adecuado en el sistema de distribución de agua.

3. UBICAC UBICACIÓN IÓN DEL DEL PROYE PROYECTO CTO:: -

Ubicado al Norte de la ciudad de Quito Sector: La Rumiñahui Calles: 10 de Agosto y Luis Tufiño

4. CARACTER CARACTERÍSTIC ÍSTICAS AS DE LA EDIFICA EDIFICACIÓN CIÓN:: El Edific Edificio io “ ” está está destin destinado ado únic únicame amente nte para para vivie vivienda nda,, posee posee 6 pisos pisos distribuidos de la siguiente manera:

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4 Departamentos los mismos que cuentan con:

•

* * * * * * •

Sala. Comedor. Cocina. 3 Dormitorios. Dos baños completos y uno social. Área de máquinas en la cocina.

Subsuelo destinado para área de parqueo y bodegas de cada uno de los departamentos.

5. PARTES DEL PROYECTO: TIPO DE GRIFERÍA: Para el diseño y construcción de las instalaciones de agua potable emplearemos los siguientes tipos de accesorios para abastecimiento y la simbología detallada en la Tabla 01. Agua fría

M

AF

Columna Agua Fría

Grifo de Servicio

Red Contra Incendios

Medidor

Cajetín de Incendios

Válvula Compuerta

Válvula de retención (Check)

 TABLA 01.- Simbología de las instalaciones y accesorios. Para los muebles sanitarios de la vivienda tenemos la siguiente simbología: L La Ld Fc I Id If U Ul Uf Ba D

Lavabo ( lavamanos ) Lavadora Lavadero Fregadero de cocina Inodoro Inodoro de depósito Inodoro de fluxómetro Urinario Urinario de lavado continuo Urinario de fluxómetro Bañera Ducha

 TABLA 02.- Simbología de Muebles Sanitarios.

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DOTACIÓN: La dotación será en función del número de personas en cada familia integrante del edificio, cuyo valor se hallará con la Tabla 01, los aparatos sanitarios también demandan un caudal el que se halla en la Tabla 03, esto nos permite el diseño de la cisterna (capacidad).

TIPO DE EDIFICACIÓN Habitación tipo popular Habitación de interés social Residencial y departamentos

DOTACIÓN 150 lt/hb-dia 200 lt/hb-dia 250 – 300 lt/hb/día 70 lt/personas-día 10 lt/m2-área rentable 500 lt/huésped-día 2 lt/espectador-función

Oficinas Hoteles Cines Fábricas sin consumo industrial NOTA: deberá considerarse el # de turnos laborales Baños públicos Escuelas Club con servicio de baño NOTA: adicionar dotaciones restaurantes, riego jardines, auditorios, sala de reuniones, etc. Restaurantes Lavanderías Hospitales Riego jardines Riego de patios

70 lt/obrero-día 500 lt/bañista-día 100 lt/alumnos-día 500 lt/bañista-día 15 – 30 lt/comensal-día 40 lt/Kg-ropa seca + 60% agua caliente 500 – 1000 lt/cama-día 5 lt/m2-superficie sembrada de césped cada vez que se riegue 2 lt/m2-superficie de patio cada vez que se riegue

 TABLA 03.- Tabla mexicana de dotaciones recomendadas.

APARATO SANITARIO Inodoros (retrete, WC) Baño Lavamanos Ducha sola Bidet Urinario Lavaplatos (fregadora cocina) Lavadora Llave de jardín

CAUDAL INSTANTÁNEO litro/minuto 12 20 10 10 10 10 15 15 10

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 TABLA 04.- Tabla de caudales instantáneos por aparato sanitario.

TIPOS DE SUMINISTROS: El proyecto se halla en la Zona Urbana, por lo tanto se cuenta con todos los servicios básicos como son agua potable y de infraestructura sanitaria. Para la distribución interna de agua potable se contará con una cisterna, la que cubrirá las regulaciones horarias de agua potable en el sector.

CÁLCULO DEL CONSUMO DIARIO: En el Edificio “Mirasol”, existen 20 departamentos, los cuales constan de los siguientes consumos: NOTA: Se considera que en cada departamento van a vivir cinco personas. El área de construcción promedio es de 115 m 2 por piso, debido a ello elegimos un caudal de 8000 lt. de reserva de agua para incendios.

VTCmin = 2/3 x C.D. + VINC DISEÑO DE LA CISTERNA: Para el diseño de la cisterna nos vamos a basar en la Tabla 05 para ver las dimensiones óptimas y más económicas del tanque cisterna.

NÚMERO CELDAS (n) 1 2 3 4 5 6 7

PROPORCIONES LADOS a:b 1 : 1 3 : 4 2 : 3 5 : 8 3 : 5 7 : 12 4 : 7 5

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8 9 10

9 : 16 5 : 9 11 : 20

 Tabla 05. Dimensiones Óptimas

MATERIALES A UTILIZARSE: El material a usarse en la red de distribución de agua potable será el PVC, que es el material más utilizado en redes interiores, debido a su flexibilidad, resistencia, bajo peso, facilidad de colocación y costo moderado. Además, no necesita de mayor mantenimiento, ni genera problemas de incrustaciones. * * * * * *

Tubería Uniones Accesorios Válvulas o Llaves de Paso Válvulas Contra flujo o Check Juntas Universales

DISEÑO DE TUBERÍAS Condiciones de diseño TIPO DE SUMINISTRO: He seleccionado un tipo de suministro con sistema hidroneumático para nuestra edificación, para lo cual se realizarán los cálculos de la cisterna como la de la potencia de la bomba y la capacidad del tanque hidroneumático.

NORMAS RECOMENDADAS: Casas o departamentos con un baño y cocina TOMA φ 20 mm (3/4'') Casa o departamentos con dos baños y cocina TOMA φ 25 mm (1'') Edificios hasta 5 niveles con departamentos aún con 1 baño TOMA φ 25 mm (1'') Se recomienda instalar en forma de circuitos.

DIMENSIONAMIENTO: Para determinar la demanda máxima probable del edificio en U.M. (Unidades Mueble) que es el gasto de un lavabo común y corriente (Normal).

UNIDADES MUEBLE POR APARATO SANITARIO / piso tipo 50 50 32 16

Lavamanos Inodoros Ducha Fregadero cocina

L I D Fc

50 150 64 32 6

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16 Lavadora 36 Llave de mano

La Llm

48 144

TOTAL

488

UM

La presión disponible en la toma, debe ser suficiente para dar una presión de 0.6 Kg/cm2 en muebles de baja presión, y de 1.05 Kg/cm 2 cuando se use muebles con fluxómetro. Para seleccionar los diámetros de la toma y de la línea de alimentación basados en diferentes longitudes de las tuberías y el total de unidades muebles, se considera la siguiente tabla. (Diámetro calculado para una velocidad de 3m/s y 10% de pérdidas de carga).

SISTEMA HIDRONEUMÁTICO Se fundamenta en la ley de Boyle t = cte, el volumen de un gas varia inversamente a la presión atmosférica.

P1*V1 = P2*V2 Para el cálculo del hidroneumático, determinamos el Volumen de Regulación ( V R) y el Volumen del Estanque Metálico ( V )

DISPOSICIÓN DE LAS TUBERÍAS.

Distribuidores.- Son las tuberías horizontales de mayor diámetro que enlazan la red exterior interna. La disposición de los distribuidores es de dos tipos: 7

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* *

Red Ramificada. Circuito Cerrado.

Columnas : Las columnas son aquellas que generalmente van por los ductos. Ramificaciones o Derivaciones: Son aquellas que parten desde las columnas hacia los baños, cocinas, etc, siempre es conveniente válvulas, contractivamente van en las paredes o en el piso. Materiales. Se usa PVC roscado en general, aunque también se puede usar hierro galvanizado, acero o cobre. Definitivamente el PVC es el mejor, puesto que no se corroe y es fácil de instalar, a diferencia del hierro galvanizado que se corroe con facilidad.

DIMENSIONAMIENTO. *

Fuerza de empuje : Es aquella que el agua ejerce sobre las paredes de la tubería y cuyo valor se mide en kg y es igual al peso de una columna de base A y una altura H medida en el centro de gravedad de esa superficie. P=A x H

*

Presión de carga : Es el valor del empuje que se ejerce sobre la unidad de superficie y se lo mide en kg/cm²; atmósferas.

*

Altura de carga: Es la altura H de la columna de agua que corresponde a la presión en un punto considerado y en los cálculos considerando la altura de carga.

*

Depósito o plano de carga .- Se considera a todos los depósitos de agua que distribuyen el agua al interior del edificio ya sea que se encuentre a una presión atmosférica o a una presión mayor.

*

Depósito de carga “Sistema Hidroneumático”.- presión de desconexión, plano de carga “Tanque de reserva – cota de nivel” presión atmosférica.

*

Velocidad de flujo .- Esta estará determinada por la ley de continuidad Q=AxV

*

Pérdidas de carga.- Son las pérdidas continuas y locales. CÁLCULO DE LAS TUBERÍAS BASADO EN LAS VELOCIDADES DE FLUJO.

Consiste en dos etapas.

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Cálculo provisional .- Se realizará considerando la instalación que enlaza la red de distribución externa o el tanque hidroneumático con el grifo situado con las condiciones más desfavorables, esto es considerando las distancias o el desnivel (el más alejado, o el más alto). Se divide esta instalación en tramos en donde el gasto sea constante y luego asignamos un valor provisional a la velocidad de flujo, en este conjunto de tuberías esto puede basarse con bastante aproximación en función de la carga disponible, la misma que es igual al desnivel entre el grifo situado al final y la altura de carga ya sea en la red, en el tanque elevado o en el tanque hidroneumático.

Velocidades a Asignarse. DESNIVEL m

VELOCIDAD (m/s)

1 - 4 4 - 10 10 - 20 > 20

0.50 – 0.60 0.60 – 1.00 1.00 – 1.50 1.50 – 2.00

En la práctica para evitar ruidos y golpes de ariete se recomienda que la velocidad no pase de 2 m/s.

Cálculo de Verificación .- Tiene que realizarse en el conjunto de la instalación más desfavorable y calculamos para todos los tramos.  J L + Σλ en cada tramo.  Y comprobamos con:  P 1 = ∑( jl  +∑λ )  Zo − Z 1 − γ  

 Y si es con sistema hidroneumático.  Po

γ  

 P 1 − Z 1 − = ∑( JL +∑λ )

γ  

Se comprueba que si el miembro de la derecha o sea pérdidas de carga, resulta igual o poco menor que el miembro de la izquierda. Se hace el cálculo provisional y listo. Si por lo contrario es mayor se procede a disminuir o aumentar el diámetro de la tubería en algunos tramos.

DETERMINACIÓN DE LOS CAUDALES DE LAS TUBERÍAS. Con una presión a la entrada del grifo de 1.0 – 1.5 m.c.a. podemos utilizar la tabla de gasto mínimo en los grifos de los aparatos sanitarios corrientes. Para fijar el caudal de cada grifo es necesario analizar que aparatos van a funcionar al mismo tiempo.

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Mientras más aparatos instalados existan la probabilidad de uso al mismo tiempo es menor y se debe establecer un coeficiente.

CAUDAL EN LAS DERIVACIONES. Si las derivaciones abastecen a cuartos y cocinas de vivienda en estas es poco probable el uso simultáneo de más de dos aparatos en 1 cuarto de baño en este caso utilizaremos la tabla de gastos mínimos de las derivaciones para baño y cocinas. Si las derivaciones abastecen a grifos de edificios de uso público se utilizará la tabla de gasto para aparatos de uso público. El caudal en las columnas y distribuidores será calculado, en primer lugar deberán sumarse los números de grupos establecidos y multiplicarse por el factor de simultaneidad de la tabla.

INSTALACIONES DE DESAGÜES Y VENTILACION GENERALIDADES. La permanencia de las personas dentro de los edificios ha de producir necesariamente una acumulación de aguas servidas y ma te ri as orgánicas en alto grado susceptibles de rápida descomposición. La función de las instalaciones de desagüe es hacer que esas aguas y materias desaparezcan tan pronto como sea posible, antes de que estos repugnantes e insalubres residuos en descomposición puedan he ri r los sentidos o afectar la salud. Se disponen, pues, canalizaciones para conducir a la cloaca las aguas servidas procedentes de los aparatos sanita rios. En tales canalizaciones se producen gases de descomposición, que también pueden penetrar en ellas v in ie nd o de las cloacas. Por esta razón se impone establecer una barrera contra el paso de los gases, a través de los aparatos, hacia las habitaciones. Para ello se intercala en la canalización un tubo en forma de S, llamado sifón, que insta lado ju nto al aparato retiene en cada descarga cierta porción de agua, a través de la cual no pueden abrirse paso los gases. Sería indiscutiblemente muy costoso y acarrearía una gran pérdida de espacio disponer de una canalización entre cada aparato y la cloaca; así pues, las canalizaciones individuales procedentes de los aparatos se conectan, al nivel de los distintos pisos, a conductos verticales o «bajantes» que van a parar a un colector horizontal en los sótanos. No obstante, las repentinas y a menudo rápidas descargas de agua en los bajan te s podrían dar lugar a presiones y depresiones en el sistema y probablemente arrastrarían el agua re ten ida en los sifones, por impu lsió n o por aspiración. Los bajantes deben, por lo tanto, estar abiertos por su extremo de manera que se pueda intro ducir en ellos y en los ramales una cantidad suficiente de aire para equil ibrar la presión, dil ui r los gases y reducir la corrosión. Los colectores, los bajantes y los ramales deben ser de diámetros convenientes para que puedan conducir las aguas y materias a velocidades que eviten las obstrucciones o detenciones, y las secciones y longitudes de los conductos de ventila ción deben ser proporcionadas a las necesidades de los colectores, ramales y sifones. El número y tamaño de las canalizaciones puede disminuirse por combinaciones ingeniosas y agrupando los artefactos en las proximidades de los bajantes. Las exigencias higiénicas deben, sin embargo, prevalecer siempre,

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y basándose la técnica de las canalizaciones de desagüe en la hidr áu li ca y en la neumática, los problemas de eficacia, salubridad y economía de las canalizaciones sólo pueden resolverse con un completo conocimiento de los principios que afectan. En cada nación, o en sus distintas regiones han redactado reglamentos estatales municipales tendiendo a asegurar que tales canalizaciones respondan a las exigencias de higiene y del confort. Los arquitectos de-llevar a cabo los proyectos de evacua-6n de aguas servidas de sus edificios de cuerdo con las leyes sanitarias locales para poder obtener el permiso de obras. Estos reglamentos han producido y asegurado grandes mejoras en las condiciones sanitarias, ero adolecen de no ser uniformes, y de ser a menudo innecesariamente complicados y la aplicación costosa.

RED DE CANALIZACIONES. La instalación de desagües comprende diversos elementos, tanto si se trata de una casa sencilla como de un edificio más complejo. Un típico sistema de conductos de evacuación, cuyos componentes pueden ser clasificados como sigue: a) b) c) d) e) f) g) h)

Acometida a la alcantarilla. Colector. Sifón general. Conducto de ventilación. Bajantes de aguas negras y servidas. Chimeneas de ventilación. Ranales de artefacto. Sifones.

La acometida se extiende desde la cloaca de la red municipal bajo la calle, o desde el pozo negra, hasta la pared de la casa y queda por completo fuera del edificio. Inmediatamente al lado del paramento interior del muro de fundación puede instalarse un sifón general empalmado con el colector interior. El conducto de ventilación protege el sifón general de la pérdida de su función de obturador. El colector y los bajantes reciben las desearías de desagüe de los artefactos sanitarios. A las chimeneas de ventilación acometen las tuberías de ventilación de los aparatos, que así quedan comunicados con el aire libre. Los sifones se instalan en los ramales de desagüe, pudiendo estar incluidos en los mimos artefactos o ponerse contiguos a ellos. Los tubos empleados para estas instalaciones deben sujetarse a las normas de la «American Society for Testing Materials». El emplea de canalizaciones de plomo queda generalmente restringido a los ramales cortos de desagüe, curvas, sifones y empalmes de te bajadas del tejido.

ACOMETIDA La canalización que une la red interior con la cloaca de la red municipal puede ser de tubos de gres, de arcilla o de fundición, del tipo de enchufe y cordón, representado en la figura 5.2 a. El extremo de menor diá me tr o o «cordón» de un tubo se introduce en el enchufe del tubo inmediato y se calafatea. Los tubos de gres o de arcilla son menos caros que los de fundición, pero no son tan

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resistentes. Sus juntas se rellenan con una mezcla bituminosa, en caliente, o se calafatean con estopa saturada de lechada de cemento y se terminan de llenar con mortero, el cual no es siempre impermeable y tiene probabilidades de romperse con el asiento de los tubos. Las juntas de los tubos de fundición se hace que sean perfectamente estancas y al mismo tiempo ligeramente flexibles calafateándolas con cuerda de estopa y un espesor de al menos 1 pulgada de plomo fundido.

Fig. 5.2. Detalles de las instalaciones de desagüe. Las juntas porosas son inadmisibles porque los escapes de aguas sucias pueden, a través del terreno, contaminar los pozos y las fuentes. Las acometidas se obstruyen a menudo por la penetración de las raíces de árboles y arbustos a través del mortero de las j unta s de los tu bos de gres, circunstancia que rara vez ofrecen los tubos de fundición y sus juntas de plomo. La acometida suele tener una pendiente del 2 por 100 y no menos de 15 cm de diámetro si es de gres, ni de 10 cm si es de fundición. Para grandes edificios se adopta el mismo diámetro que tiene el colector horizontal de la casa. Para una distancia de 1,50 m o más a partir del muro, la acometida debe ser de fundició n. Los tubos de gres son fabricados con longitudes normales de 60 y 90 cm. Sus diámetros varían entre 4 y 36 pulgadas (10 y 90 centímetros). Los tubos de fu nd ic ió n se fabrican en longi tude s de 1,50 m y de dos pesos: normal y extra pesado de los cuales el últi mo está revestido con al qu itr án , brea o asfalto y es preferible para conducciones subterráneas. Los diámetros v arían en tr e 2 y 15 pulgadas (5 y 40 cm). Si el conducto de acometida ha de canalizar también el agua de lluvia al mismo tiem po que las aguas servidas, se tendrán que adaptar sus dimensiones a ambos servicios.

COLECTOR Es el conducto horizontal en el cual desembocan los bajantes. Se deben emplear para este colector tubos de f undición extra pesados con junt as de plomo, pues los tubos de gres no son recomendables para trabajos interiores. Debe dársele una pendiente del 2 por 100 como mínimo y empalmarse dire ctame nte a la acometida. El colector lleva r am al es que lo unen con el pie de los bajantes o con los sumideros de la planta baja. Otros ramales van desde los aparatos hasta los bajantes. 12

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La situación del colector depende de la profundidad a la cual se encuentra la cloaca, ya q ue las aguas servidas de la mayoría de los edificios han de desaguar por gravedad en el alcantaril lado. Lo más conveniente es ins talar el colector debajo del pavimento del sótano, donde se le coloca en una caja de hormigón cubierto con placas amovibles de fundición. Cuando la profundidad de la cloaca impusiera una posición más elevada colector, se podrá establecer sobre lisiados, a distancias de 3 m, que podrán ser pilares de mampostería o palomillas empotradas en el muro o suspenderlo de las vigas del techo por medio de picadas. Estos colectores encima del suelo deben ser de fundición o de hierro acero galvanizado. En los grandes edificios con fundaciones profundas puede ser necesario que el colector se halle más bajo que el nivel de la cloaca. Entonces el colector descarga en un pozo sumidero, y las aguas sucias se elevan hasta la alcantarilla por medio de una bomba o de un extractor neumático o automático por flotador. Para poder l im piar y desobstruir el colector se dispone un registro, que es un tubo conectado con él y que tien e un extremo a nivel del suelo, instalado  ju nto al paramento del muro de sótano. También se instalan registros en el otro extremo del colector, después del último bajante, y en puntos intermedios separados por intervalos de 15 m a fin de que todo el recorrido horizontal sea accesible para la limpieza. Es también buena costumbre disponer un registro de limpiez a al pie de cada bajante. Estos registros están formados por un codo de tubo, en el cual está calafatea un casquillo de fundición roscado por dentro. Cuando el registro no presta servicio o con un tapón roscado de latón general está intercalado entre el la acometida, junto al paramento inmediatamente ante s del registro de ventilación está situado en la del sifón general (fig. 5.2 c). No se instalen sifones en la base de los bajantes, sea donde éstos se empalman al colector el peligro de que la cloaca pública se ponga en presión por exceso de lluvias, crecidas, mareas o sobrecargas debidas al crecimiento urbano, el colector de la casa deberá proveerse de válvulas de retención para evitar que el contenido de la cloaca pueda penetrar en el conducto privado. Estas válvulas deberán tener todos sus órganos esenciales de latón y asegurar mecánicamente un cierre hermético o estar equipadas con un conducto de ventilación. Los colectores domiciliarios pueden destinarse a evacuar solamente las aguas servidas procedentes de los aparatos sanitarios, debiendo, en tal caso, instalarse con sus propios empalmes a la cloaca el colector separado que reciba el agua de lluvia procedente de los tubos de desagüe de tejados y patios. Este sistema es recomendable para edificios de tamaño superior al mediano. Los colectores de aguas servidas se designan con el nombre de sanitarios y los de aguas de l lu via reciben el nombre de canalizaciones pluviales.

TUBO DE VENTILACIÓN  Tiene por objeto dar entrada al aire exterior en el sistema de evacuación para facilitar la circulación en el mismo y procurar una salida a los gases por encima del tejado. Es un accesorio necesario para el sifón general, pero a menudo se prescinde de él cuando se suprime el citado sifón. El extremo exterior está curvado hacia abajo o provisto de un capuchón cuando sale fuera, y de una rejilla de latón cuando queda aprisionado en el muro. El tubo suele tener un diámetro

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igual a la mitad del diámetro del colector de la casa y no debe descender de un mínimo de 4 pulgadas (figura 5.2 c).

BAJANTES Se emplean generalmente los tubos extrapesados de hierro fundido, si bien el latón, el cobre, el acero galvanizado y el hierro forjado están permitidos por muchos reglamentos. El acero galvanizado suele considerarse más práctico para los bajantes de los edificios de mucha altura. Se apoyan en su base sólidamente sobre un pilar de mampostería o sobre un grueso poste de hierro y se sujetan en el muro a intervalos de 3 m por medio de abrazaderas. Los extremos superiores atraviesan la cubierta a pleno diámetro y no se los cubre con ningún capuchón. Cuando estos bajantes son de un diámetro menor de 4 pulgadas se ensanchan a 4 pulgadas, por lo menos hasta 30 cm debajo del tejado, para evi tar que queden obstruidos por la nieve o el hielo. Los extremos. Superiores de los bajantes deben sobresalir al menos en 30 cm por encima de la coronación del muro y no deben hallarse a menos de 3,50 m de ventanas, tragaluces y ventilaciones. Los bajantes deben ser lo más rectos que se pueda, sin cambios de di rección bruscos. Los empalmes con los ramales y con el colector horizontal deben realizarse con ángulos de 45°. Los ángulos de 90° no pueden permitirse más que en las partes que sirven de conducto de ventilación, encima de los artefactos más elevados. La circulación de aire a lo largo de los bajantes y del colector retarda la descomposición de las materias orgánicas, ya que las bacterias son incapaces de trabajar en presencia del oxígeno libre. También diluye los gases venenosos, retarda la corrosión de los tubos y equilibra, con la atmósfera, la presión en las dist intas partes de la red. Una comunicación conveniente entre los elementos de la red y el aire exterior es tan importante como la disposición propiamente dicha de los desagües. Por razones de economía, el número de bajantes de aguas sucias debe ser lo más reducido que se pueda. La superposición de baños, lavabos y otros servicios sanitarios en los pisos sucesivos, para que puedan ser servidos por el mismo bajante, es uno de los puntos importantes para el arquitecto y debe ser cuidadosamente estudiado.

RAMALES DE LOS APARATOS Son los que sirven de conexión entre los aparatos y los bajantes y pueden ser de fundición, latón, cobre o acero galvanizado. Se empalman al sifón de cada aparato y tienen una pendiente de 1 a 4 %. Los ramales de los W. C., mingitorios y vertederos quedan ocultos entre el piso y el cielo raso que está debajo; los ra males de los otros aparatos pueden quedar dentro del piso o en el muro detrás de los aparatos correspondientes. En general, la longitud de un ramal horizontal de 1 14 pulgadas, medida desde la vertical de entrada del sifón hasta el punto de ventilación, no debe exceder de 1,50 m. Para ramales de más de I 14 pulgadas, con una pendiente del 2 % son admisibles las siguientes longitudes: ramales de 1 y¿ pulgadas, 1,80 m; ramales de 2", 2,40 m; ramales de 3", 3,60 metros. Cuando la boca de ventilación está más baja que el nivel del sifón muchos reglamentos municipales limitan la distancia entre el sifón y la ventilación a 0,60 m.

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Los ramales de ventilación deben dotarse de pendiente para que las condensaciones vuelvan al ramal del artefacto. Es importante que las descargas de aguas sucias no puedan invadir los tubos de ventilación para que no los ensucien ni obstruyan interceptando la entrada de aire. Por esta razón no deben empalmarse en la coronación del sifón ni en ningún punto del ramal que quede por debajo de la pendiente hidráulica, o sea, un a .recta que une el nivel mas elevado del agua en el a rtefacto con el empalme del ramal en el ba ja nte . Si el ramal se dobla formando ángulo recto, el conducto del aire toma la dirección del brazo vertical del empalme, y si la conexión no está debajo de la pendiente hid ráulica, el conducto de ventilación no se cerrará.

SIFONES

Están clasificados en sifones corrientes, y de los tipos Y, S, 3/4 S y 1/2 S o P. Son de acero, fundición o latón excepto los de W. C. y mingitorios que son de porcelana vitrificada y forman parte integrante del aparato. Cuanto más profundo es el cierre del sifón, más resistente es a la succión, pero mayor es la superficie ensuciable. Así pues, una profundidad mínima de 5 cm y máxima de 10 cm, con seguridad de que no se producirá nunca una pérdida de altura del agua de más de 2,5 cm, son dimensiones .generalmente aceptadas. Los sifones deben ser autolimpiables, o sea, capaces de arrastrar todo su contenido cada vez que entran en funciones de tal manera que no quede en su in te ri or nada que pueda descomponerse.

El único caso en que es admisible no instalar un sifón para cada aparato es cuando se combinan dos piletas y un fregadero, o no más de tres lavaderos o lavabos. El fregadero se instala con sifón y a proximidad del bajante; los desagües de las piletas se empalman al sifón del fregadero por debajo del nivel del cierre hidráulico. Los sifones se instalan con un nivel determinado del cierre hidráulico y nunca a más de 60 cm del artefacto. Cuando son accesibles llevan orificios de limpieza provistos de tapones roscados de latón. Los rebosaderos de los aparatos se hacen desaguar en el lado del sifón por el que entra el agua. Los sifones corrientes se emplean solamente en patios descubiertos y en los colectores horizontales y están provistos de registros para limpieza a mano. El ramal a que desagua un W. C. o un mingitorio está provisto de una gruesa placa de latón que se pone en el plano del pavimento, y a la cual se atornilla el sifón de porcelana del aparato de manera que asegure que no se producirán escapes de gases. Los conductos de ventilación no derivan del sifón, sino de un punto del lado de la descarga que se halle a no menos de 15 cm del sifón. Los conductos de aire de los W. C. y urinarios de porcelana se conectan en la curva del tubo debajo del aparato.

VENTILACIÓN DE LOS SIFONES En los sifones corrientes y en los sifones del tipo S se producen efectos de sifonado cuando son impermeables al paso del aire, y en tales circunstancias se producirá una succión, el cierre de agua será probablemente arrastrado y los gases malolientes penetrarán en el edificio. La ruptura del cierre hidráulico de los sifones puede ser provocada en las instalaciones de desagüe por tres hechos distintos:

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a)

Contrapresión o presión interior superior a la atmosférica, tal como la compresión producida por las descargas de agua a lo largo del bajante por encima del sifón considerado. Alcanza su máximo valor en la base del bajante y aumenta con el volumen de la descarga. b) Depresión o descenso de la presión del aire con relación a la presión atmosférica, causada por la succión o aspiración realizada por el movimiento del agua en el bajante por debajo del sifón. Se producen raras veces depresiones y sobre presiones en un mismo tramo de bajante. c) Auto succión causada en el propio sifón por la descarga de un aparato. Estas contingencias pueden evitarse procurando una comunicación entre el bajante o el sifón y el aire libre por medio de un conducto de ventilación. En el caso: a)

La sobre presión se evacua por dicho conducto; en este caso se mantiene la presión atmosférica normal por la entrada de aire; b) En el caso del auto succión no puede verificarse porque el sifón no es estanco al aire. Consecuentemente, todos los sifones deben quedar protegidos contra la succión o contrapresión por un conducto de ventilación que mantenga la presión atmosférica. La posibilidad de desaparición del cierre puede ser grandemente reducida manteniendo el nivel del empalme entre el ramal y el bajante a la cota mínima posible del agua en el sifón, es decir, haciendo que el extremo de la rama larga del sifón quede por encima del de la rama corta. A menos que los reglamentos locales especifiquen otra cosa, no es necesario emplear conductos de ventilación en los sifones de los aljibes, en los colectores de agua de lluvia, ni en los sumideros de los patios. Cuando los artefactos, como en los cuartos de baño por ejemplo, están colocados a ambos lados de un tabique, pueden tener un bajante y un conducto de ventilación comunes.

SIFONES ANTISUCCIÓN Con el fin de evitar las conexiones necesarias para la ventilación de los sifones corrientes o del tipo S, y para permitir mayores longitudes de bajante sin ventilación y disponer de mayor libertad en la colocación de los aparatos, se han llevado a cabo muchos estudios para hallar un tipo de sifón cuyo cierre hidráulico no pueda ser destruido ni por contrapresión ni por depresión. Estos sifones antisucción, aun cuando son admitidos en algunas localidades, especialmente en las llamadas instalaciones de canalización única, son rechazados por muchos reglamentos sanitarios. Su disposición usual consiste en depósitos de agua de capacidad suficiente para que sea difícil su sifonado en circunstancias normales. Algunos tipos de estos sifones funcionan también por medio de tabiques, válvulas de retención o flotadores. Cuando estos sifones son nuevos y limpios pueden resistir la presión, pero no se limpian por sí solos; se ensucian pronto, y en tales condiciones quedan expuestos sin dificultad a los efectos de la succión. No pueden permitirse órganos movibles, particiones internas ni mecanismos en contacto con las aguas sucias. Por lo común son impracticables los ramales de más de 2 m entre un sifón antisucción y el bajante, y, por razón de la suciedad y de la corrosión, aun con menos .longitud resultan objecionables.

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Los sifones usuales tienen la ventaja de la simplicidad, poca facilidad de ensuciarse y comodidad para limpiarlos. Con métodos razonables y científicos de ventilación ofrecen ancho campo para la colocación de los aparatos y, exceptuando el caso en que no haya posibilidad de ventilación, deben preferirse a los sifones antisucción sin ventilar.

DESAGÜES DE PATIOS Estos desagües se conducen a la cloaca en las instalaciones urbanas, pero en el campo pueden ser conducidos a pozos secos no destinados a otro uso. Cuando se conectan a la cloaca deben estar provistos de sifones corrientes de al menos 7,5 cm de diámetro con registros de limpieza de toda la sección. La boca o sumidero está generalmente protegida por una rejilla amovible de latón o de fundición que puede servir como registro de limpieza. Es práctico a menudo empalmar los desagües de patios y sótanos a un colector de agua de lluvia. Si estos desagües van a parar a un pozo seco no es necesario el sifón, ya que no hay en tales casos producción de gases malolientes.

BAJANTES DE AGUAS PLUVIALES Pueden instalarse dentro o fuera del muro exterior de la casa. Los bajantes exteriores se ejecutan de chapa y no se consideran incluidos en los trabajos de plomería. Los bajantes interiores, en cambio, pueden ser de fundición, hierro forjado o acero, como los de aguas sucias, con juntas roscadas o calafateadas impermeables al aire y al agua. Estos bajantes están normalmente provistos de sifones corrientes de fundición en sus extremos inferiores antes de su empalme al colector. No deben utilizarse para evacuar aguas servidas ni como conductos de ventilación. La unión del bajante con el tejado debe ser cuidadosamente ejecutada para que no dé goteras. Los tejados en pendiente están, por lo general, provistos de una canal en cuyo fondo se empalma el bajante por medio de una parte curvada o por un trozo de tubo flexible de cobre o de plomo que absorbe las deformaciones térmicas. Los imbornales de las azoteas llevan rejillas de fundición y receptáculo de sedimentación. En los edificios muy altos se incluye una junta de libre dilatación entre el extremo superior del bajante y el empalme con el desagüe del tejado para dejar libertad de movimiento.

PLAN DE CONTRAINCENDIO Objetivos Se parte del hecho de que la multitud de variables que confluyen en un plan de emergencia contra incendios, imposibilita el diseño de un plan tipo que sirva para todas las situaciones y actividades. En base a ello se pretenden establecer las pautas y principios básicos que deben seguirse en el diseño de cualquier plan, para que tenga posibilidades de éxito y transcribir como, referencia, un extracto de la Normativa Legal Vigente con mayor importancia sobre el tema.

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Organización contra incendios Los planes de emergencia son una parte de la gestión empresarial del riesgo de incendio. La organización contra incendios tiene dos objetivos: • Minimizar el número de emergencias contra incendios. • Controlar con rapidez las emergencias para que sus consecuencias sean mínimas. Ante una determinada situación de riesgo, el plan o planes de emergencia contra incendios, pueden ser enunciados como la planificación y organización humana, para la utilización óptima de los medios técnicos previstos, con la finalidad de reducir al máximo las posibles consecuencias económicas y humanas de la emergencia.

Aspecto temporal Como ya se ha mencionado anteriormente, en caso de emergencia se realizan toda una serie de acciones para limitar sus consecuencias: Evacuar, intentar la extinción con medios propios, avisar a bomberos, etc. Una de las claves en el éxito de dichas acciones es tener presente que cualquier acción que vaya a tomar, implica un tiempo de retardo, durante el cual la emergencia se ha desarrollado y su control se hace cada vez más difícil. Antes de alcanzar el punto de intervención transcurrirá un tiempo invertido en detectar el incendio (td), alarmar a las personas que vayan a intervenir (ta) y en que dichas personas se preparen y preparen los medios apropiados (tp). Como ejemplo de lo indicado vamos a analizar una vertiente muy común en todos los planes de emergencia: la evacuación. Los tiempos de detección, alarma y evacuación forman eslabones de una cadena. La cadena puede fallar por el eslabón más débil y en ese caso el plan fallará. Por ejemplo, en el caso de la evacuación, ¿de qué sirve tener el doble de las escaleras necesarias si cuando se avisa a las personas a evacuar, están todas ellas inundadas por el humo?

Funciones o acciones y variables Dependiendo de las variables que confluyan en el riego, existe toda una gama de acciones que se pueden adoptar. Para su mejor compresión se relacionan de forma no exhaustiva:

Posibles variables. 1. Gravedad de la emergencia • Falsa alarma. • Conato de incendio. • Incendio grave. • Gran emergencia. 2. Efectivos propios disponibles • A turno completo.

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• • •

 Turno limitado. Por la noche. Periodos especiales: Festivos, vacaciones, etc.

3. Ayudas exteriores (Bomberos o empresas vecinas) • Dotación. • Calidad. •  Tiempo de intervención. 4. El costo económico de las posibles pérdidas 5. Tipo de ocupación ←

• • •

Numerosa (p.e. oficinas). Inorganizable (p.e. grandes almacenes, y salas de espectáculos). Inevacuable (p.e. hospitales y cárceles).

6. Medios técnicos de que se dispone: Extintores equipos de manguera, detección automática, alarmas, extinción fija, etc. 7. Ubicación de la emergencia • Zona sectorizada. • Lugar de difícil acceso (p.e. sótanos o plantas en altura). • Instalaciones peligrosas alrededor. • Vecinos a los que hay que avisar (p.e. industrias en edificios de vivienda). • Etc. Posibles acciones 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Valorar la gravedad de la emergencia. Luchar contra el fuego con extintores. Luchar contra el fuego con equipos de manguera. Avisar a ayudas externas. Recibir ayudas externas e informarles. Evacuar. Asistir a heridos. Bajar ascensores a planta baja. Avisar a cierto personal de la empresa (por la noche). Reaprovisiona miento de material contra incendios. Impedir la entrada a curiosos. Contactos con la prensa, etc.

Funciones a cubrir prioritariamente por la organización contra incendios Es tradicional que la Normativa subvalore el papel de la Organización humana contra incendios y Planes de Emergencia dentro de la Protección contra incendios de las instalaciones, lo cual ha potenciado, como se ha apuntado anteriormente, que se hayan efectuado inversiones, en muchos casos costosas sin que ofrezcan las garantías que se preveían con su instalación. Sin embargo, dicha tendencia ha sufrido una inflexión positiva en los últimos años de forma que las últimas Normas aparecidas incluyen como medida

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prioritaria el desarrollo de la Organización humana que respalde los medios técnicos previstos. Las Órdenes Ministeriales referentes a Establecimientos Hoteleros (1) e Instalaciones Hospitalarias (2), el vigente Reglamento de Espectáculos Públicos (3) y la Norma Básica de la Edificación NBE-CPI-82 (4) recientemente aparecida, así lo reflejan. Por otra parte, la mayoría de los empresarios continúan sin conocer que la seguridad contra incendios debe gestionarse como cualquier otra actividad de la empresa. Creen que unas instalaciones más o menos costosas y una póliza de seguros contra incendios cubren el riesgo sin prever una organización humana que respalde los medios técnicos, con el resultado de que la actuación humana en caso de incendio resulta caótica, y los medios técnicos resultan peligrosos o ineficaces, por falta de mantenimiento o desconocimiento de su uso. A los bomberos se les avisa tarde y mal. Las personas que deben evacuar no son avisadas o no saben por dónde evacuar. Y tantas cosas desastrosas como suceden en muchos incendios y que es frecuente se achaquen a la mala suerte. De la Normativa Legal Vigente sólo se transcriben dos aspectos considerados de la mayor importancia, contenidos en la misma. Ineludiblemente, toda persona que pueda verse involucrada en una emergencia, debe ser avisada con antelación de qué debe hacer y cómo debe hacerlo. La realización de simulacros periódicos permitirá probar la fiabilidad del sistema, entrenar a las personas y corregir posibles deficiencias. Ordenanza general de seguridad e higiene del trabajo (5) Ministerio de Trabajo Protección obligatoria mínima de las personas comprendidas en el ámbito de la Seguridad Social. Art. 10 Obligaciones y derechos del personal directivo, técnicos y de los mandos intermedios Punto 5Intervenir con el personal a sus órdenes en la extinción de siniestros que puedan ocasionar víctimas en la empresa y prestar a éstas los primeros auxilios que deban serles dispensados. Art. 11 Obligaciones y derechos de los trabajadores Los trabajadores, expresamente están obligados a: Apart G. Cooperar con la extinción de siniestros y en el salvamento de las víctimas de accidentes de trabajo en las condiciones que, en cada caso, fueren racionalmente exigibles. Art. 82 Medios de prevención y extinción Punto 6 Equipos contra incendios En las industrias o centros de trabajo con grave riesgo de incendio se instruirá y entrenará especialmente al personal integrado en el equipo o brigada contra incendios, sobre el manejo y conservación de las instalaciones y material extintor, señales de alarma, evacuación de los trabajadores y socorro inmediato a los accidentados. El personal de los equipos contra incendios dispondrá de cascos, trajes aislantes, botas y guantes de amianto y cinturones de seguridad; asimismo dispondrá sí  fuera preciso para evitar especificas intoxicaciones o sofocación, de máscaras y equipos de respiración autónoma. El material asignado a los equipos de extinción de incendios; escalas, cubiertas de lona o tejidos ignífugos, hachas, picos, palas, etc., no podrá ser usado para otros fines y su emplazamiento será conocido por las personas que deban emplearlo.

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La empresa designará al Jefe de Equipo o Brigada contra incendios, que cumplirá estrictamente las instrucciones técnicas dictadas por el Comité de Seguridad para la extinción del fuego y las del Servicio Médico de Empresa para el socorro de los accidentados. Punto 7 Alarmas y simulacros de incendio Para comprobar el buen funcionamiento de los sistemas de prevención, el entrenamiento de los equipos contra incendios y que los trabajadores, en general conocen, y participan con aquellos, se efectuarán periódicamente alarmas y simulacros de incendios por orden de la empresa y bajo la dirección del Jefe del equipo o brigada contra incendios, que sólo advertirá de los mismos a las personas que deban ser informadas en evitación de daños o riesgos innecesarios. Norma básica de la edificación NBE-CPI-82 (4) Las limitaciones en su aplicación (NTP-25.82) no desvirtúan el nivel técnico y valor normalizador de su contenido al respecto, el cual se transcribe a continuación: Art. 73. Plan de Emergencia y Equipos de Seguridad contra incendios 7.3.1. En los Anexos de la presente NBE se establecen los edificios que, en función de su uso, deberán contar con un Plan de Emergencia contra Incendios. Dicho Plan será presentado por la Propiedad del inmueble para su aprobación por parte del Servicio encargado de la extinción de incendios en la localidad y contará con la conformidad del arrendatario del edificio, cuando sea distinto de la propiedad.

BIBLIOGRAFÍA: * * * *

INSTALACIONES EN LOS EDIFICIOS; Editorial Gustavo Gili, S.A. Barcelona 1974 Apuntes de Asignatura Instalaciones Hidrosanitarias , Ing. José Carrera 2005 Frederick Merritt, Manual del Ingeniero Civil, McGraw Hill, México, 1990. Apuntes de Tecnología de la Construcción, Instalaciones Sanitarias, Ing. Jorge Zúñiga Gallegos.

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