Piscinas ihs 1 riv 04

UNIVERSIDAD DEL VALLE FACULTAD DE INGENIERÍA -EIDENAR INGENIERÍA SANITARIA NOCIONES SOBRE PISCINAS INSTALACIONES HIDRAULICAS Y SANITARIAS DOCENTE RICARDO IMERY VALDERRAMA

INGENIERÍA SANITARIA NOCIONES SOBRE PISCINAS

• • • • •

La estructura o vaso de la piscina Materiales para la estructura.

Criterios para la Localización: Tipos de piscinas y la calidad del agua El mantenimiento de la calidad del agua – – –

Cambios en la calidad del agua Tratamiento físico (filtración – bombeo) Tratamiento químico (desinfección y pH)

Qué es una piscina? Cuáles son sus elementos básicos?

• Es una estructura capaz de contener agua, la cual es auto-regenerada natural o mecánicamente, y que su uso o destino es principalmente actividades pasivas o el deporte.

• Se compone de tres partes diferenciadas: • 1. La estructura o vaso de la piscina, • 2. La planta de tratamiento del agua, y • 3. Los elementos auxiliares.

• • •

• • •

La estructura o vaso de la piscina Criterios para la Localización: Según el clima: a resguardo de los vientos ó expuesta a estos.

Características del terreno a excavar: – – –

Evaluar si son rellenos ó suelo natural, Si el suelo es rocoso, debe evaluarse el costo Remoción y disposición del material excavado

Manejo del sol y la sombra.

Distancia a servicios públicos: agua, alcantarillado y redes.

Distancia respecto a edificaciones.

• • •

La estructura o vaso de la piscina Criterios para la Localización: La sala de máquinas debe quedar a una distancia menor a 12 m de la parte honda Vegetación adyacente ó a sembrar.

– La masa vegetal como árboles cerca de la piscina y el aporte de polen, insectos, puede elevar el gasto de desinfección del agua (duplicarlo, vs. una piscina sin este problema)

• Espacio libre para circulación de bañistas e instalaciones auxiliares.

• •

• • •

La estructura o vaso de la piscina Materiales Estructurales: Puede usarse cualquier material que sea capaz de proporcionar unas garantías de impermeabilidad suficiente para contener el agua: sin pérdidas, y lo que es mas importante: sin filtraciones externas (para evitar contaminación del agua).

Se usan: Hormigón (encofrado ó lanzado), Fibra de vidrio, Aluminio, Acero Galvanizado, Plásticos

La estructura o vaso de la piscina

• Accesorios en la estructura ó vaso: • • • •

Accesorios de fontanería (desagues…)

Equipos de iluminación (reflectores).

Elementos de limpieza (desnatadores) Accesorios decorativos y funcionales (escaleras verticales, escalones…)

2. Tipos de piscinas y la calidad del agua

• A. Tipos de piscinas • a Piscinas de circuito abierto.

• b. Piscinas de circuito cerrado • c. Piscinas de cascada o doble vaso • d. Piscinas de rebosadero continuo • a. Piscinas de circuito abierto.

• Alimentadas por una fuente natural.

• La legislación ambiental las restringue • Pueden imitarse ambientes naturales (no es

Piscina Natural 贸 abierta

2. Tipos de piscinas y la calidad del agua

• A. Tipos de piscinas • b. Piscinas de circuito cerrado • En general, todas en las que se efectúa •

•

tratamiento y recirculación del agua (técnicamente todas las piscinas modernas) aquellas en las que el agua contenida es depurada al ser aspirada en su superficie, empleando unos desnatadores (50%), y el agua del fondo es aspirada por un sumidero (otro 50%).

Constituyen el modelo más difundido.

2. Tipos de piscinas y la calidad del agua

• A. Tipos de piscinas • b. Piscinas de circuito cerrado • Inconvenientes: el agua permanece 10 ó 15 • •

cm del nivel de muros y por tanto los sólidos, sin no se retiran en corto plazo, caen al fondo.

Debe controlarse el nivel, para asegurar que coincida con la mitad de apertura de los desnatadores.

Mayores costos por tratamiento del agua (acumulación de residuos)

2. Tipos de piscinas y la calidad del agua

• A. Tipos de piscinas • c. Piscinas de cascada o doble vaso • Una parte de la piscina está a un nivel más • • •

alto y entrega mediante cascada al otro vaso inferior.

Ventaja: mayor recirculación de una parte del volumen del vaso. d. Piscinas de rebosadero continuo Piscinas con vertedero (rebosadero) final ó lateral ó rebosadero ó perimetral

2. Tipos de piscinas y la calidad del agua

• A. Tipos de piscinas • d. Piscinas de rebosadero continuo • Este tipo de piscinas presentan la ventaja de

que por un extremo de la misma, se obliga a la lámina del agua a "desbordar", la calidad de la limpieza superficial es infinitamente superior a las piscinas con desnatadores (Skimmers) • Permiten mayor remoción de materia gruesa y fina, mediante la filtración.

• Una "desventaja“: precisa de equipos de filtración potentes, y por tanto, mayor costo

2. Tipos de piscinas y la calidad del agua

• A. Tipos de piscinas • Profundidad de la piscina.

• En piscinas que no son regidas por normas de • • •

competencia, la forma se adoptará a criterio de los diseñadores, fabricantes y propietarios.

La utilización de una piscina aumenta de la parte honda a la parte panda.

La relación entre nadadores y clavadistas será de 4 a 5.

La relación entre personas que no saben nadar y las que sí saben, será de 2: 1.

2. Tipos de piscinas y la calidad del agua

• A. Tipos de piscinas • Profundidad de la piscina y los niños.

• Es recomendable una piscina para niños, con •

profundidad máxima de 60 cm.

El costo de éstas unidades es bajo.

• Elevación de la piscina vs. El nivel de suelo.

• El diseño más usual, es la piscina enterrada.

• Una piscina elevada entre 30 y 60 cm vs. nivel

del suelo, permite disponer material excavado.

2. Tipos de piscinas y la calidad del agua

• A. Tipos de piscinas • Elevación de la piscina vs. El nivel de suelo.

• Simplifica el problema de drenajes y desagues.

• Cuando la piscina se eleva sobre el piso, la pendiente del mismo debe ser menor a 6%.

• Tamaños de piscinas para competencias:

a. Olímpica: 50 m x 21 m (8 carriles x 2.5 m) • b. Semiolímpica: 25 m x 16.5 m (6 carriles 2.5 m) • c. Semiolímpica: 25 m x 13.0 m (6 carriles 2.0 m)

Modelos de Piscinas

Modelos de Piscinas

3. El mantenimiento de la calidad del agua

• A. Cambios en la composición del agua.

• Reducción paulatina del nivel de oxígeno disuelto; • Una elevación de la cantidad de CO2, • Variaciones en el pH; • El aporte de materia orgánica producirá aumento de nitratos y nitritos;

3. El mantenimiento de la calidad del agua

• A. Cambios en la composición del agua.

• aumento de nitratos y nitritos; • Se favorecerá la aparición de las algas,

ante la presencia de alimento y luz solar; • Se aumentará la opacidad del agua (absorción de mayor luz solar y aumento de temperatura) • Subproductos tratamiento químico: Cloruros…

3. El mantenimiento de la calidad del agua

• B. Tratamiento físico del agua.

• Objetivo: retirara aquellas partículas como

• •

polvo, restos vegetales, cabellos, células muertas de la piel, productos cosméticos varios, residuos orgánicos de animales, personas…

La contaminación es inevitable y acumulativa.

De evitarse llegar a un punto de saturación, (punto de no-retorno), en el cual el agua de la piscina debe renovarse por completo.

3. El mantenimiento de la calidad del agua

• C. Tratamiento físico del agua.

• Desnatadores (Skimmers) • Es importante estudiar su ubicación, con • •

criterios hidráulicos y según vientos dominantes Las piscinas con Desnatadores son una opción económica pero ineficaz.

Dan mejor resultado en piscinas simplemente rectangulares, que en piscinas de formas sinuosas o complicadas.

3. El mantenimiento de la calidad del agua

• C. Tratamiento físico del agua.

• Filtración.

• Depende del origen y la calidad del agua • Con niveles altos de Hierro, Manganeso, Cobre...

•

(color), es recomendable emplear filtros de Diatomeas, o bien filtros de arenas sobredimensionados en al menos un 25% (o emplear filtros de lechos de arena multiestrato, en los cuales se añaden ciertas materias filtrantes como la Antracita y la Zeolita, por ejemplo).

3. El mantenimiento de la calidad del agua

• C. Tratamiento físico del agua.

• Filtración.

• Aguas dura (calcio, magnesio...): • Los filtros de arenas cuando el pH del agua sube • •

por encima del valor ideal y por tiempo prolongado, pueden colmatarse.

Ciclo de Recirculación.

Representa el tiempo que tarda el equipo de filtración en filtrar un volumen completo de la piscina por las unidades de filtración.

3. El mantenimiento de la calidad del agua

• C. Tratamiento físico del agua.

• Filtración.

• Por ejemplo: Si la piscina de 100 m3 y el equipo • •

de filtración es de 20m3/h, el ciclo es de 5 Horas.

T=V/Q El ciclo de Recirculación depende, en su orden, de: – – – –

Uso que se le va a dar a la piscina; El entorno de la piscina; El Tipo y diseño de la Piscina; La calidad del agua que se desea

3. El mantenimiento de la calidad del agua

• C. Tratamiento físico del agua.

• Filtración.

• Por ejemplo: Si la piscina de 100 m3 y el equipo • •

de filtración es de 20m3/h, el ciclo es de 5 Horas.

T=V/Q El ciclo de Recirculación depende, en su orden, de: – – – –

Uso que se le va a dar a la piscina; El entorno de la piscina; El Tipo y diseño de la Piscina; La calidad del agua que se desea

Estimación del ciclo de Recirculación

• Uso de la Tabla: asignar un valor entre 1 a 10 para cada • •

parámetro en lc columna de la izquierda; Dividir éste valor por la columna coeficiente y Calcular el valor de la tercera columna. La sumatoria es el valor de recirculación recomendado.

Adoptado de: http://www.filtragua.com/html/costes_mant.htm

ASIGNACIÓN VALOR POR USO DE LA PISCINA USO DE LA PISCINA Un bañista por cada 4m2 de superficie de lámina y una frecuencia media de 2 baños al día Un bañista por cada 20m2 de superfície de lámina y una frecuencia media de 1 baño cada 2 dias

VALO R 1

10

En los países con estaciones, se adoptan períodos de recirculación diversos. Menores en las estaciones más secas..

3. El mantenimiento de la calidad del agua

• C. Tratamiento físico del agua.

• • • • • • •

La elección del Filtro y de la bomba.

De la ecuación Q = V / t, se selecciona Q. Según el tipo de filtro, se requerirá mayor ó menor presión para vencer las pérdidas.

Esto se vuelve un parámetro para la selección de la bomba.

F. de arena (filtro y accesorios) 2,5 -7,5 m.c.a.

F. de cartucho (en micras) 4 -10 m.c.a.

F. de Diatomeas 7,5-14 m.c.a.

CURVAS DE BOMBAS (FABRICANTE)

3. El mantenimiento de la calidad del agua • Selección de la Velocidad Filtro.

Velocidad de Filtración en arena m 3/m2- h 50

m 3/m2- d

Calidad de agua obtenida aspectos cualitativos

Calidad baja. Filtración crítica en la 1,200 mayoría de ocasiones.

40

Calidad Aceptable. Filtración de buena calidad y válida para todo tipo 960 de situaciones.

30

Calidad Excelente. Costo del filtro 720 alto..

<30

Calidad Superior. Requiere de una < 720 instalación de bombeado especial.

3. El mantenimiento de la calidad del agua

• C. Tratamiento físico del agua.

• Para filtros de cartucho se deben adoptar • • • • • • •

con velocidades < 2.5 m3/m2-h F. de diatomeas entre 4 y 8 m3/m2-h Altura del Filtro.

Seleccionada la Velocidad de Filtración, se tiene: Af = Q/Vf Af = área de filtración en m2, Q = caudal en m3/s, Vf = Velocidad de filtración en m/s (m3/m2/d)

EQUIPOS PARA PISCINAS

3. El mantenimiento de la calidad del agua

• C. Tratamiento químico del agua.

• El balance del agua, con fórmula Langelier.

• En 1930, el Dr. Wilfred F. Langelier desarrolló la

•

ecuación durante un trabajo de investigación consistente en estudiar cómo se formaban las incrustaciones en las tuberías de distribución del agua pública, observando como esa capa de incrustación protegía a veces de la corrosión. después de 25 años (en los 60) este índice fue ajustado para las condiciones especiales del agua de piscina

3. El mantenimiento de la calidad del agua

• C. Tratamiento químico del agua.

• El balance del agua, con fórmula Langelier.

• IS = pH + FT + log_DC + log_ALC CONSTANTE Dónde: IS = índice de Saturación pH = medida del pH FT = factor de temperatura DC = medida de la dureza cálcica en ppm ALC = medida de la alcalinidad total carbonatada en ppm

3. El mantenimiento de la calidad del agua

• C. Tratamiento químico del agua.

• El balance del agua, con fórmula • • •

Langelier.

El valor Perfecto es Cero (0). los valores positivos del resultado de la fórmula, indicaban aguas incrustantes, y los negativos aguas corrosivas.

• En piscinas, los valores IDEALES se sitúan entre -0.3 y +0.3 (Constante = 12.2)

3. El mantenimiento de la calidad del agua

• • •

C. Tratamiento químico del agua.

La desinfección: el cloro una opción.

El cloro libre se expresa como la cantidad de ACIDO HIPOCLOROSO disponible en el agua.

En efecto, el cloro (en forma "pura") al entrar en contacto con el agua, se hidroliza formando ácido hipocloroso (HOCl) + ión hipoclorito (OCl):

3. El mantenimiento de la calidad del agua

• C. Tratamiento químico del agua.

• La desinfección: el cloro una opción.

• El ácido hipocloroso (HOCl) es el VERDADERO • •

agente desinfectante.

El ión hipoclorito (OCl) posee un poder desinfectante menor.

El pH es el agente determinante de la CONCENTRACION de uno u otro en nuestra piscina

3. El mantenimiento de la calidad del agua

• C. Tratamiento químico del agua.

• La desinfección: el cloro una opción.

• a un pH de valor 7.0 la concentración del • • •

benigno HOCl es del 75.2% del cloro libre que se mide en el análisis.

A un pH de 7.5 el eficaz HOCl decrece hasta el 48.93%!!

A pH 8 cae hasta el 23.2%.

Rango ideal de pH en piscinas está: entre 7.0-7.2

4. Normatividad mantenimiento de piscinas

• 1. Resolución No. 924 -1982. Municipio de Cali • Por la cual se reglamente el proceso de

• •

vigilancia y control de piscinas públicas y de uso restringido, y sitios de recreación en la jurisdicción de la U.R.S. de Cali.

2. Resolución 0067 de 1985. Dpto. Valle Cauca Por la cual se crea el programa de vigilancia y control de piscinas públicas y de uso restringido, así como de los sitios de recreación en el Valle.

4. Normatividad mantenimiento de piscinas

• Res-No. 924-82 Cali- Res-0076-85 Valle • Area: Cali, Jamundí, Vijes, Yumbo, La Cumbre.

• Objetivo: Garantizar la calidad del agua y el

• • •

buen estado y suficiencia de las instalaciones aledañas a la piscina y el correcto funcionamiento del establecimiento en gral.

Normas Técnicas.

Muros interiores, lisos, color claro, material impermeable y lavable Los vértices deben ser redondeados

4. Normatividad mantenimiento de piscinas

• Res-No. 924-82 Cali- Res-0076-85 Valle • Piso: material liso, claro e impermeable.

• • •

Pendiente máximo de 5%.

Escaleras provistas de pasamanos que sobresalgan de la piscina, con pendiente hacia la piscina.

Los corredores de la piscina, serán de 1.2 m y en material antideslizante.

Alrededor de la piscina, debará haber sifones con rejillas para recoger las a. de drenaje

PARÁMETROS PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE PISCINAS PÚBLICAS Y USO RESTRINGIDO CALI Res. 934/82 Y VALLE DEL CAUCA Res- 0067-1985

Parámetro

Rango Unidades

Tasa de Filtración Públicas y uso restringido

40- 48

m3/m2/h

Piscinas Uso Público

4

horas

Piscinas Uso Restringido

6

horas

Piscinas Uso Privado

8

horas

11.4

m 3/ h

50

m2

Recirculación

Número de Boquillas una cada Número Desnatadores uno cada

En reemplazo podrá coocarse una canaleta desnatadora perimetral Por cada boquilla deberá existir una trampa de succión, con canastilla de acero de fácil remoción

PARÁMETROS PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE PISCINAS PÚBLICAS Y USO RESTRINGIDO CALI Res. 934/82 Y VALLE DEL CAUCA Res- 0067-1985 Parámetro Rango Unidades Profundidad Máxima uso recreativo Zona de clavados recreativos

1.5

m

Trampolín de 1.0 m requiere profundidad mínima de

2.7

m

Trampolín de 3.0 m requiere profundidad mínima de

3.6

m

Area de trampolín: 7.2 m hacia delante y 3 m a cada lado Profundidad Máxima P- Infantil 0.5 m Factor de Uso de la Piscina 1.4 m2/persona

PARÁMETROS PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE LAS INSTALACIONES AUXILIARES DE PISCINAS PÚBLICAS Y USO RESTRINGIDO CALI Res. 934/82 Y VALLE DEL CAUCA Res- 0067-1985 Parámetro

Rango

Unidades

Desvestideros por cada 50 personas

1

Guardaropas

1

por c/ 50 personas por c/ 10 personas

Un baño, un inodoro y un lavamanos

1

por c./50 per.

Sistema de ducha y lavapies Sala de primeros auxiliso con Oxígeno y equipos e implementos Area de alimentos (si existe) estará alejada de la zona de piscina Zona piscina: piscina, ducha, corredores, área de baños

PARÁMETROS PARA LA CALIDAD DEL AGUA DE PISCINAS PÚBLICAS Y USO RESTRINGIDO CALI Res. 934/82 Y VALLE Res- 0067-1985 Parámetro Rango Unidades Turbiedad < 10 UNT Color < 15 UC Cloruros < 300 mg./ l mg./ l Ca CO3 Alcalinidad 50 - 75 pH 7 - 7.6 Unidades Cloro Residual 0.5 - 1.0 mg/l Para Vol.> 100 m3, se aplicará continuamente Cl.

La superficie debe estar libre de flotantes y espumas

PARÁMETROS PARA LA CALIDAD DEL AGUA DE PISCINAS PÚBLICAS Y USO RESTRINGIDO CALI Res. 934/82 Y VALLE Res- 0067-1985 Parámetro Rango Unidades Bacterias Totales E. Coli Estreptococos fecales

< 200 0 0

NMP / 100 ml NMP / 100 ml NMP / 100 ml

Corredores alrededor de la piscina, libres de hongos patógenos Para garantizar la calidad, renovar el agua de piscina c./3 meses ó cuando se incumplan normas Deberá existir un cuarto donde se guarden útiles de aseo, desinfectantes, productos químicos y aseo Deberá analizase el agua de abastecimiento piscina Los proyectos se presentarán a la URS de Cali

4. Normatividad mantenimiento de piscinas

• Resumen de parámetros ideales: • (firma ESPAÑOLA) • Entre 0.6 a 1.5mg/l de cloro libre a pH entre 7.0 y 7.2, • Entre 15mg/l a 25mg/l de ácido cianúrico • Alcalinidad total entre 70mg/l y 120mg/l.

• Dureza cálcica entre 200 y 400mg/l

Bibliografía • 1. Edospina, Manual de Diseño e Ingeniería de • • • •

Piscinas Públicas.

2. Resolución 0067 de 1985. Dpto. Valle Cauca 3. Resolución No. 924 de 1982. Municipio de Cali.

4. Acodal. Memorias Curso Básico Operación y Mantenimiento de Piscinas. Febrero, 2003.

5. http://www.filtragua.com/html/costes_mant.htm