Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño Extensión-Porlamar
INSTALACIONES SANITARIAS - AGUAS NEGRAS Y VENTILACIÓN.
Realizado Por: Br. Rangelys Bermúdez CI.: 24.437.564 Br. Wilmer Bravo CI.: 19.233.792 Br. José Salaverria CI.: 24.437.748 Instalaciones sanitarias, sección: 4A
Enero, 2017
INSTALACIONES SANITARIAS. Las instalaciones sanitarias, tienen por objeto retirar de las construcciones en forma segura, aunque no necesariamente económica, las aguas negras y pluviales, además de establecer obturaciones o trampas hidráulicas, para evitar que los gases y malos olores producidos por la descomposición de las materias orgánicas acarreadas, salgan por donde se usan los muebles sanitarios o por las coladeras en general. Las instalaciones, sanitarias, deben proyectarse y principalmente construirse, procurando sacar el máximo provecho de las cualidades de los materiales empleados, e instalarse en la forma más práctica posible, de modo que se eviten reparaciones constantes e injustificadas, previendo un mínimo mantenimiento, el cual consistirá en condiciones normales de funcionamiento, en dar la limpieza periódica requerida a través de los registros. Lo anterior quiere decir, que independientemente de que se proyecten y construyan las instalaciones sanitarias en forma práctica y en ocasiones hasta cierto punto económica, no debe olvidarse de cumplir con las necesidades higiénicas y que además, la eficiencia y funcionalidad sean las requeridas en las construcciones actuales y planeadas y ejecutadas con estricto apegado a lo establecido en los Códigos y Reglamentos Sanitarios, que son los que determinan los requisitos mínimos que deben cumplirse, para garantizar el correcto funcionamiento de las instalaciones particulares, que redunda en un óptimo servicio de las redes de drenaje general. A pesar de que en forma universal a las aguas evacuadas se les conoce como AGUAS NEGRAS, suele denominárseles como AGUAS RESIDUALES, por la gran cantidad y variedad de residuos que arrastran, o también se les puede llamar y con toda propiedad como AGUAS SERVIDAS, porque se desechan después de aprovechárseles en un determinado servicio.
AGUAS NEGRAS Es el agua que no tiene valor inmediato para el fin para el que se utilizó ni para el propósito para el que se produjo debido a su calidad, cantidad o al momento en que se dispone de ella. No obstante, las aguas residuales de un usuario pueden servir de suministro para otro usuario en otro lugar. Las aguas de refrigeración no se consideran aguas residuales. Las aguas residuales urbanas son generalmente conducidas por sistemas de alcantarillado y tratadas en una planta de tratamiento de aguas para su depuración antes de su vertido, aunque no siempre es así en todos los países. Las aguas residuales generadas en áreas o viviendas sin acceso a un sistema de alcantarillado centralizado se tratan en el mismo lugar, generalmente en fosas sépticas, y más raramente en campos de drenaje séptico, y a veces con biofiltros. A las aguas residuales de origen doméstico también se les llama aguas servidas, fecales o cloacales. Son residuales, habiendo sido usada el agua, constituyen un residuo, algo que no sirve para el usuario directo; y cloacales porque son transportadas mediante cloacas (del latín cloaca, alcantarilla), nombre que se le da habitualmente al colector. En algunos sistemas de alcantarillado se mezclan con las aguas de lluvia y las infiltraciones de agua del terreno. También por el término aguas negras debido a la coloración oscura que presentan. CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES Todas las aguas naturales contienen cantidades variables de otras sustancias en concentraciones que varían de unos pocos mg/litro en el agua de lluvia a cerca de 35 mg/litro en el agua de mar. A esto hay que añadir, en las aguas residuales, las impurezas procedentes del proceso productor de desechos, que son los propiamente llamados vertidos. Las aguas residuales pueden estar contaminadas por desechos urbanos o bien proceder de los variados procesos industriales.
Por su estado físico se puede distinguir:
Fracción suspendida.
Fracción coloidal.
Fracción soluble.
La fracción coloidal y la fracción suspendida se agrupan en el ensayo de sólidos suspendidos totales (SST) Suele dividírseles por necesidad de su coloración como: a).- AGUAS NEGRAS b).- AGUAS GRISES c). - AGUAS JABONOSAS AGUAS NEGRAS.- A las provenientes de mingitorios y W.C. AGUAS GRISES.- A las evacuadas en vertederos y fregaderos. AGUAS JABONOSAS.- A las utilizadas en lavabos, regaderas, lavadoras, entre otros.
TUBERÍAS DE AGUAS NEGRAS. VERTICALES —— conocidas como BAJADAS HORIZONTALES — conocidas como RAMALES
LOCALIZACION DE DUCTOS. La ubicación de ductos es muy importante, obedece tanto al tipo de construcción como de espacios disponibles para tal fin.
1.- En casas habitación y en edificios de departamentos, se deben localizar lejos de recámaras, salas, comedores, etc., en fin, lejos de lugares en donde el ruido de las descargas continuas de los muebles sanitarios conectados en niveles superiores, no provoquen malestar. 2.- En lugares públicos y de espectáculos, en donde las concentraciones de personas son de consideración, debe tenerse presente lo anterior, amén de que otras condiciones podrían salir a colación en cada caso particular. SUPERVISIÓN EN LOS PROYECTOS Es patente que deben tomarse en cuenta al hacer la distribución de locales, los espacios ocupados por los ductos y las tuberías pues es de hacer notar que:
Existen construcciones que deben proyectarse y construirse de acuerdo a las instalaciones.
Existen también instalaciones que deben hacerse de acuerdo al tipo de construcción.
Las dimensiones de los ductos, deben estar de acuerdo, tanto al número como al diámetro y material de las tuberías instaladas.
No es lo mismo trabajar tuberías soldables que roscadas, ni representa la misma dificultad dar mantenimiento a hacer cambios e instalaciones construidas con tuberías de diámetros reducidos, que en instalaciones realizadas con tuberías de grandes diámetros.
OBTURADORES HIDRÁULICOS Los obturadores hidráulicos, no son más que trampas hidráulicas que se instalan en los desagües de los muebles sanitarios y coladera para evitar que los gases y malos olores producidos por la descomposición de las materias orgánicas, salgan al exterior precisamente por donde se usan los diferentes muebles sanitarios.
Las partes interiores de los sifones, cespoles y obturadores en general no deben tener en su interior ni aristas ni rugosidades que puedan retener los diversos cuerpos extraños y residuos evacuados con las aguas ya usadas. CLASIFICACIÓN Atendiendo primordialmente a su forma, los obturadores se clasifican como;
FORMA P
FORMA S Para lavabos, fregaderos, mingitorios, o debajo de rejillas tipo IRVINNG en
baterías de regaderas para servicios al público entre otros. En forma de cono, en la parte interior de coladeras, de diferentes formas y materiales. SUS DIÁMETROS Dependiendo del mueble o elemento sanitario al que dan servicio, los diámetros de los tubos de desagüe o descarga y de los céspoles o sifones, son de diferentes medidas así los tenemos de: 32, 38, 51, 102 mm de diámetro, entre otros. Unidas las características de diámetro anteriores, recordar que si alguno de los muebles ha de ventilarse, el tubo de ventilación correspondiente debe ser como mínimo, la mitad del diámetro del tubo de desagüe o descarga del mueble correspondiente. NUMERO
MÍNIMO
DE
MUEBLES
SANITARIOS
EN
UNA CASA
HABITACIÓN TIPO POPULAR CON TODOS LOS SERVICIOS. 1.- FREGADERO 2.- LAVABO 3.- EXCUSADO 4.- LAVADERO
5.- REGADERA O TINA VENTILACIÓN DE INSTALACIONES SANITARIAS Como las descargas de los muebles sanitarios son rápidas, dan origen al golpe de ariete, provocando presiones o depresiones tan gran des dentro de las tuberías, que pueden en un momento dado anular el efecto de las trampas, obturadores o sellos hidráulicos, perdiéndose el cierre hermético y dando oportunidad a que los gases y malos olores producidos al descomponerse las materias orgánicas acarreadas en las aguas residuales o negras, penetren a las habitaciones. Para evitar sea anulado el efecto de los obturadores, sellos o trampas hidráulicas por las presiones o depresiones antes citadas, se conectan tuberías de ventilación que desempeñan las siguientes funciones: a).- Equilibran las presiones en ambos lados de los obturadores o trampas hidráulicas, evitando la anulación de su efecto. b).- Evitan el peligro de depresiones o sobrepresiones que pueden aspirar el agua de los obturadores hacia las bajadas de aguas negras, o expulsarla dentro del local. c).- Al evitar la anulación del efecto de los obturadores o trampas hidráulicas, impiden la entrada de los gases a las habitaciones. d).- Impiden en cierto modo la corrosión de los elementos que integran las instalaciones sanitarias, al introducir en forma permanente aire fresco que ayuda a diluir los gases. TIPOS DE VENTILACIÓN Existen tres tipos de ventilación, a saber: 1).- Ventilación Primaria. 2).- Ventilación Secundaria. 3).- Doble Ventilación.
VENTILACIÓN PRIMARIA A la ventilación de los bajantes de aguas negras, se le conoce como "Ventilación Primaria" o bien suele llamársele simplemente "Ventilación Vertical", el tubo de esta ventilación debe sobresalir de la azotea hasta una altura conveniente. La ventilación primaria, ofrece la ventaja de acelerar el movimiento de las aguas residuales o negras y evitar hasta cierto punto, la obstrucción de las tuberías, además, la ventilación de los bajantes en instalaciones sanitarias particulares, es una gran ventaja higiénica ya que ayuda a la ventilación del alcantarillado público, siempre y cuando no existan trampas de acometida. VENTILACIÓN SECUNDARIA La ventilación que se hace en los ramales es la "Ventilación Secundaria" también conocida como "Ventilación Individual", esta ventilación se hace con el objeto de que el agua de los obturadores en el lado de la descarga de los muebles, quede conectada a la atmósfera y así nivelar la presión del agua de los obturadores en ambos lados, evitando sea anulado el efecto de las mismas e impidiendo la entrada de los gases a las habitaciones. La ventilación secundaria consta de: 1.- Los ramales de ventilación que parten de la cercanía de los obturadores o trampas hidráulicas. 2.- Las bajadas de ventilación a las que pueden estar conectados uno o varios muebles. TIPOS DE MATERIALES USADOS EN EL DISEÑO. Materiales y elementos para la recolección y evacuación de las aguas servidas: • Tuberías: Son tramos de conducto rígido de sección circular comercializadas de varios diámetros. Su función es transportar las aguas servidas desde las piezas sanitarias hasta la cloaca pública o hasta el sistema de disposición privado. Se
emplean tuberías de distintos materiales como: Cloruro de Polivinilo (PVC), Hierro Fundido (HF), Acero (As), Concreto Asbesto Cemento (AC), Arcilla Vitrificada (en otros países). Los materiales más utilizados para las instalaciones dentro de la edificación son el PVC y el Hierro fundido, en exteriores y urbanismo se emplea mayormente PVC y concreto.
PARTES QUE CONFORMAN EL SISTEMA. Partes que componen la red de recolección de aguas servidas:
Conductos de desagüe. Ramales de desagüe.
Bajantes de aguas negras. Tanquilla de recolección. Cloacas de la edificación
Empotramiento o cachimbo. Conductos de ventilación.
Ramales de ventilación. Montantes de ventilación.
Los diámetros que se encuentran comercialmente para estas tuberías se miden en pulgadas y en milímetros dependiendo del material de la misma y si se van a colocar dentro de la edificación o en exteriores, como los siguientes: Para instalación dentro de la edificación
1 ¼ “ (una y un cuarto de pulgada) (sólo para conexión de piezas sanitarias a
conductos de desagüe) 1 ½ “ (una y media pulgada) ó 40 mm (sólo para conexión de piezas
sanitarias a conductos de desagüe) 2 “ (dos pulgadas) o 50 mm 3 “ ó 75 mm (dependiendo del material) 4 ” ó 110 mm (dependiendo del material) 6 ” ó 160 mm (dependiendo del material) 8 “ ó 200 mm (dependiendo del material) 10” ó 250 mm (dependiendo del material)
Para exteriores y urbanismos
6 ” ó 160 mm (tubo concreto corrugado o PVC NOVAFORT) 8 “ ó 200 mm (tubo concreto corrugado o PVC NOVAFORT) 10” ó 250 mm (tubo concreto corrugado o PVC NOVAFORT) 12” ó 315 mm (tubo concreto corrugado o PVC NOVAFORT) 15” ó 400 mm (tubo concreto corrugado o PVC NOVAFORT) 18” ó 475 mm (tubo concreto corrugado o PVC NOVAFORT y NOVALOC)
500 mm (PVC NOVAFORT) 21” ó 525 mm (tubo concreto corrugado o PVC NOVALOC) 560 mm (PVC
NOVALOC) 575 mm (PVC NOVALOC) 24” (tubo concreto corrugado) 640 mm (PVC NOVALOC) 670 mm (PVC NOVALOC)
CONEXIONES. Son elementos que permiten conectar los distintos tramos de tuberías, permitir hacer cambios de dirección y unir diferentes ramales.
TIPOS DE CONEXIONES:
Las conexiones entre distintos tramos horizontales de tubería se debe hacer con una desviación no mayor a 45°, por lo tanto se emplean codos de 45° y YEE. Los codos de 90° y las TEE se emplean en cambios de dirección horizontal a vertical.
SIFONES. Son elementos de conexión en forma de U y dimensiones adecuadas que mantiene en su interior un sello de agua, su función es impedir que pasen a los espacios habitables los gases y olores provenientes de la cloaca. Se ubican entre la pieza sanitaria y el correspondiente conducto de desagüe. Se emplean tres tipos de sifones:
BOCAS DE LIMPIEZA O TAPONES DE REGISTRO. Son aberturas dotadas de una tapa removible, ubicadas en la parte más alta del ramal de desagüe o al pie de un bajante de aguas servidas. Permiten la limpieza de las tuberías si llegaran a obstruirse.
TANQUILLAS:
Son elementos de concreto, de forma cuadrada o rectangular, fabricadas en sitio, de dimensiones adecuadas al caudal de aguas servidas e interconectan las cloacas de la edificación. Su función es la de unir dos o más caudales cloacales, permiten hacer cambios de dirección a 90°, a través de ellas se puede hacer inspección y mantenimiento a las tuberías
VENTILACIÓN CLOACAL. Es el conjunto de tuberías adicionales a las de recolección de aguas servidas, que se conectan a estas para proporcionar la circulación de aire al sistema de desagüe. La ventilación cloacal evita la perdida de los sellos de agua de los sifones que impiden que los olores provenientes de las tuberías pasen al ambiente interior a través de las piezas sanitarias, además deja salir al exterior esos gases y olores Tipos de ventilación cloacal
Ventilación Individual Ventilación Común Ventilación en conjunto Ventilación húmeda Ventilación al bajante
VENTILACIÓN INDIVIDUAL. Consiste en ventilar cada pieza sanitaria a través de su propio ramal de ventilación. Es el tipo ideal de ventilación pero resulta bastante costoso
Ejemplos de Ventilaciรณn Individual:
VENTILACIÓN COMÚN A través de un mismo ramal se ventilan dos o tres piezas sanitarias, siempre y cuando la distancia entre las piezas sea corta.
Ejemplo de Ventilación Común:
VENTILACIÓN EN CONJUNTO Se emplea para batería de piezas sanitarias iguales (no mayor a ocho). Se ventila a través del ramal de desagüe en la primera y penúltima pieza sanitaria
Ejemplos de Ventilación en Conjunto:
Proceso de diseño de la Red de recolección de aguas servidas:
Ubicar los puntos de desagüe de las distintas piezas Establecer el tipo de ventilación Ubicar el bajante de aguas servidas Trazar los ramales de desagüe Conectar al ramal de desagüe los conductos de desagüe de cada pieza Ubicar las tanquillas Determinar el recorrido de la cloaca de la edificación Proyectar la ventilación cloacal o Ubicar las tuberías principales o subientes de ventilación o Trazar los ramales de ventilación o Prolongar las tuberías de ventilación desde el ramal de ventilación hasta los puntos de ventilación.
Procedimiento y premisas de diseño y cálculo basado en la norma vigente. Trazado y calculo de diámetro de sistema de aguas negras (tramos, cantidad, de piezas servidas, unidad de descarga y pendientes de sistema. Trazado y calculo de diámetro de sistema de ventilación (tramos diámetros a ventilar, unidad de descarga a ventilar y longitud critica.