INSTALACIONES SANITARIAS MATERIALES

INSTALACIONES SANITARIAS MATERIALES -SU
UTILIZACIÓN-
ARQ. JORGE NEGRETE
REVISIÓN 2007
Materiales En Instalaciones Sanitarias
Tabla de contenido INTRODUCCIÓN. ...................................................................................................................................................................... 3 CAÑERÍAS EN LAS INSTALACIONES SANITARIAS ....................................................................................................... 4 REDES DE ALIMENTACIÓN DE AGUA (RED EXTERNA) ................................................................................................... 4 DISTRIBUCIÓN DE AGUA FRÍA Y CALIENTE INTERNAS .................................................................................................. 5 PRECAUCIONES EN CAÑERÍAS INSTALACIÓN DE CAÑERÍAS INTERNAS ......................................................... 6 PRECAUCIONES EN RELACIÓN A: ................................................................................................................................ 7 TIPO DE JUNTAS MÁS COMUNES EN CAÑERÍAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA ................................................ 9 MATERIALES EN DESAGÜES CLOACALES........................................................................................................................ 10 ARTEFACTOS Y PIEZAS ESPECIALES EN POLIPROPILENO .................................................................................. 11 MATERIALES POCO USADOS ACTUALMENTE ........................................................................................................ 12 JUNTAS EN CAÑERÍAS DE PVC Y PP .......................................................................................................................... 13 SUGERENCIAS Y PRECAUCIONES DE INSTALACIÓN CAÑERÍAS PVC Y PP ...................................................... 13 BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................................................................................... 15 VINCULOS EN INTERNET .................................................................................................................................................... 15 2/15
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INTRODUCCIÓN.
El presente informe tiene el objetivo de brindar una somera información sobre las características de los
materiales utilizados en las instalaciones sanitarias de edificios.
La información se destina en particular a los alumnos de la carrera de arquitectura, cursantes de la
asignatura Acondicionamiento Ambiental II
Aparte de la información escrita se agregan algunos ejemplos gráficos de artefactos y cañerías
(trazado), utilizadas en las instalaciones, como así también precauciones sobre la colocación en la obra.
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CAÑERÍAS EN LAS INSTALACIONES SANITARIAS
REDES DE ALIMENTACIÓN DE AGUA (RED EXTERNA)
PVC Policloruro de Vinilo
Material ignífugo, resistente a la intemperie, atóxico, posee además otras cualidades que lo hacen muy
frecuentado en el desarrollo de las actividades de la construcción. Se conforman con él, caños para
desagües domiciliarios y de redes, entre otros muchos usos que lo hacen uno de los materiales
plásticos más utilizados en el sector.
Actualmente se está utilizando el P.V.C. para redes de alimentación cuyo diámetro oscila entre 60, 75 y
110 mm. o más. El diámetro de estas cañerías varían de acuerdo a las necesidades a surtir, las redes
de alimentación en zonas periféricas pueden ser de diámetro 60 mm. por lo general es de 75 mm. y en
centros urbanos de edificios de altura se estima 100 mm.
Los tubos de P.V.C. para redes de agua potable deben se de Clase 10, que significa que su presión
nominal es de 10 Kg. /cm2. Cañerías de Clase 6 (6 Kg. /cm2 de presión) o de Clase 4 (4 Kg. /cm2 de
presión), se utilizan para redes colectoras cloacales.
PEAD Polietileno de Alta Densidad
Esta materia plástica es muy versátil y se la puede transformar de diversas formas: por inyección,
soplado, extrusión, roto moldeo. Es irrompible, resistente a las bajas temperaturas, liviana,
impermeable, atóxica, inerte. Se la utiliza, entre otras aplicaciones, en el sector en caños para, agua
potable, en particular, para las conexiones domiciliarias.
Redes de agua en PVC y cañerías de conexión en PEAD
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DISTRIBUCIÓN DE AGUA FRÍA Y CALIENTE INTERNAS
Los caños que en nuestro medio están disponibles para aplicar a instalaciones de agua pueden ser de:
Hierro Galvanizado, Plomo, Hierro Fundido, Acero, Cobre, Latón y Plástico. Últimamente ha tomado una
gran difusión el Polipropileno y otras resinas sintéticas con diferentes nombres comerciales.
Para servicio de agua fría o caliente, ya sean pertenecientes a la alimentación reserva y/o distribución
de agua interna en los edificios, los materiales que comúnmente se utilizan son:
El plomo actualmente no es utilizado en instalaciones sanitarias nuevas. Generalmente sólo es
utilizado en reparaciones de instalaciones existentes.
Hierro Galvanizado, Los caños de hierro galvanizado se fabrican en diámetros internos de: (mm.) 19,
25, 32, 38, 51, 60, 75, 100 y 150. Para proteger los caños de hierro, contra la oxidación son recubiertos
interior y exteriormente por una delgada capa de cinc.
Se utilizan generalmente en cañerías de impulsión desde cisterna a tanque elevado y en cañerías de
servicio contra incendio. Ya sean estas de alimentación a Bocas de Incendio o de alimentación a
rociadores.
Bajadas agua consumo
Bajadas a nichos incendio
Ejemplos de aplicación del hierro galvanizado en las instalaciones sanitarias
Los caños de cobre y latón son muy resistentes y de excelente aspecto, pero de elevado precio. El
Cobre: Es preferido por su resistencia, a la corrosión e incrustación. Se emplea en distribución de agua
fría y caliente calefacción, conducción de líquidos y gases, Refrigeración, aire acondicionado,
Calefones, etc. Hay dos tipos: Temple Duro: se provee en líneas rectas de 5 m. diámetros: 9,13, 19, 25,
32, 38 y 51 mm. Este tipo de caño, posee excelente resistencia al choque, es especialmente apto para
tendido de tramos rectos. Temple Blando: se provee en rollos de 25 metros y en tiras rectas de 5
metros. Ambos en diámetros de 9, 13 y 19 mm. Las ventajas del caño blando son especiales para
tramos irregulares debido a su maleabilidad. Permite el doblado manual a medida que se avanza, sin
necesidad de codos, curvas etc. Esto da economía y seguridad.
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Acero inoxidable, material utilizado normalmente en instalaciones de agua, con la ventaja de ser
inmune a la acción de los agentes corrosivos no conteniendo toxicidad propia. Por este motivo es útil
utilizarlo en industrias alimenticias.
Plásticos: Los tubos de plásticos, se dividen en ¨termoendurecibles¨ que pierden se plasticidad por
temperaturas, luz, etc., y los ¨termoplásticos¨ que conservan permanente su plasticidad. Su forma puede
modificarse en caliente por presión. Se fabrican en 3 tipos: Flexibles (Riego, incendio, etc.) Semi rígidos
(para tuberías enterradas que tengan peligro de rotura) Rígidos (distribución, evacuación, etc.) son lisos
y tienen menos rozamiento, se hacen de gran longitud y pocas juntas. Los caños de cloruro polivinilo,
son aislantes térmicos y eléctricos, insensibles a agentes químicos, se ablandan con el calor, son
económicos. Los de Polietileno, similares al anterior, de mayor resistencia. Los "reforzados" admiten ser
tarrajeados.
Se detallan las materias primas que se utilizan en la fabricación de las diversas cañerías presentes en
el mercado actual:
1) PVC (Policloruro de Vinilo), es el más versátil y económico de los materiales plásticos, y es usado
en un porcentaje muy superior en la fabricación de tubos que otras materiales.
2) PE (Polietileno), Constituye en importancia el segundo material plástico utilizado para cañerías. Se
produce por polimeración directa del etileno.
3) PP (Polipropileno), Es un polímero del propileno. Presenta propiedades mecánicas superiores a los
polímeros amorfos y conserva sus propiedades hasta la fusión. En Argentina comienza su fabricación
desde 1988. Las características del polipropileno, como: resistencia volumétrica y superficial factor de
potencia y constante dieléctrica no permiten la corrosión y seguridad con corrientes eléctricas de fuga.
Su superficie interna es lisa no permite las incrustaciones y diámetro interno permanece Cte.
El Polipropileno tiene densidad: 0,91 gr. /cm3 es el más liviano de los plásticos. Es de larga duración,
resiste sales inorgánicas, detergentes, lejías. Inatacable por microbios, tiene escasa pérdida de carga.
Se utiliza en instalaciones domiciliarias sanitarias de agua fría y caliente. Se utiliza en hospitales,
talleres, fábricas en todo lugar que sea necesario evacuar líquidos calientes y corrosivos.
PRECAUCIONES EN CAÑERÍAS INSTALACIÓN DE CAÑERÍAS INTERNAS
Se instalaran en los muros entre 10 y 40 cm sobre el nivel del piso, debajo del revoque y las de hierro
galvanizado revestidas con pintura asfáltica.
Deberá evitarse formar en su recorrido sifones invertidos, el paso por sumideros, albañales, chimeneas
y si se colocan bajo tierra, deberán estar alejadas 1 metro de la cañería principal de cloacas.
Las canillas que alimentan artefactos deberán tener salida por lo menos 3 cm por arriba del desborde.
Cuando una cañería alimente un piso alto y pase horizontalmente por otro piso, deberá colocarse a más
de 2,50 m de altura.
El diámetro mínimo de distribución interna es 13 mm. y ramales como máximo 2 metros para un
diámetro de φ 9 mm.
Las cañerías de H°G° no se aconsejan en distribución interna. Sí para bajadas de agua fría y servicios
contra incendios.
El bronce tiene la ventaja de pocas incrustaciones pero su precio es elevado. Se lo utiliza en agua
caliente central y bajadas de tanque de reserva.
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Los ramales que surten inodoros, mingitorios, etc. deberán estar a una altura superior al máximo que
pueda alcanzar el agua en el artefacto.
Los tubos de PVC, cuando son embutidos, tanto en albañilería como en estructuras de concreto,
deberán quedar totalmente independientes de estas. Esto porque el PVC por poseer coeficiente de
dilatación diferente de los de estas estructuras, quedará impedido de "trabajar" convenientemente. En
ese caso, deben ser previstos espacios libres para pasar los tubos. Así, por ejemplo, en los pasajes de
losas y vigas, ya debe ser dejada anticipadamente una abertura (agujero) de mayores dimensiones que
el diámetro de la canalización (puede ser un pedazo de tubo de mayor diámetro o una forma con las
dimensiones apropiadas).
Una instalación correcta, es colocar la cañería de agua fría, por debajo de agua caliente, en caso
contrario el caño de agua fría recibiría el calor ascendente que se desprende del caño caliente,
formando sobre aquel, agua de condensación que humedecería la pared.
BIEN
MAL
Esquema Indicador de Posición de Cañerías de Agua Fría y Caliente.
Instalaciones mixtas y posibilidades de corrosión: Son aquellas realizadas con componentes de
materiales distintos, por Ej. caños de cobre unidos mediante conexiones de hierro galvanizados, o
calefones con serpentinas de cobre y caños de hierro o plomo. Si en una misma cañería se colocan
piezas de hierro y de cobre, en contacto entre sí, se crea una pila electrolítica, hierro es ánodo y cobre
cátodo, el agua cumple función electrolito conductor de la corriente corrosiva. Pero si se tratara de una
instalación que contenta agua dulce más o menos cargada de sales: sulfato de sodio, cloruro de sodio,
cloruro manganeso, etc. la resistencia eléctrica de este electrolito es tan grande que la corriente de
corrosión no alcanza una distancia mayor a 4 veces el diámetro del caño. Con agua de mar las
condiciones son diferentes y llegaría a varios metros de la unión. En consecuencia en un circuito mixto:
HIERRO-COBRE, el hierro debe estar situado siempre aguas arriba del cobre, con relación al sentido
de circulación del agua.
Esquema Indicador de Soluciones de Cañerías con Diferentes Materiales y la Relación con el
Sentido del Flujo.
PRECAUCIONES EN RELACIÓN A:
1) Dilataciones por acción del calor.
Las variaciones de temperaturas en las instalaciones de agua fría o caliente, producen dilataciones en
las cañerías, aumentando o disminuyendo su longitud original. Esto en general para las de cobre,
polipropileno o cualquier material. Los esquemas siguientes definen la manera de colocar las grapas de
amarre en forma correcta para un buen funcionamiento de la instalación.
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Esquema Indicador de Posición de Grapas en Relación a Cambio de Dirección de Cañería.
Dado que la dilatación lineal del cobre es mayor que el de otro material, se recomienda calcular una
dilatación de 1,5 mm. por metro para una temperatura aproximada a los 80 °C.
Es importante recordar que aun caño siempre dilata desde sus puntos de fijación, por lo que resulta
conveniente que dichos puntos, estén ubicados a más de 50 cm. de una curva, codo o derivación. Lo
mismo cabe para una pieza "T”. Para edificios en altura de 5 o más pisos, es correcto intercalar una
curva de dilatación cada 4 pisos.
En el caso de tener diámetros grandes como ser en montantes o cañerías principales de distribución se
puede utilizar sistemas de dilatación especial como lo muestra la figura siguiente.
Esquema Indicador de Posición de Grapas y Dilatadores en Montante.
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2) Movimiento de los edificios:
Cuando existe la posibilidad de; asiento de las fundaciones, debe ser considerado sobre todo en las
soluciones dadas a las columnas de bajadas de desagües pluviales y cloacales.
3) Golpe de ariete:
Producido por la detención súbita del agua, provocado por el cierre de un grifo, hecho rápidamente o
llave paso. El agua incrementa la presión, pudiendo romper el caño y/o dando lugar a ruidos molestos
La presión por golpe de ariete, se calcula con la expresión:
P = 2.v.1/g.t
Siendo:
p = presión
v = velocidad del agua (m/seg.)
l = longitud del caño (metros de cañería)
g = aceleración gravedad 9,81 m/seg2)
t = segundos que dura el cierre rápido.
EJEMPLO: Un caño de 50 m con velocidad de circulación del agua de 2m/seg. Un cierre de medio
segundo, la presión del golpe de ariete será mayor a 40 atmósferas. La velocidad del agua no debe
pasar de 2m/seg.
4) Congelación: el agua se hiela, aumenta el volumen y se producen sobre presiones. Se aconseja que
el agua fluya un cierto tiempo previo.
5) Bolsas de aires: acumulación de aire en la parte más alta de tubería doblada en forma de sifón
invertido. Produce disminución del caudal. Conviene colocar una válvula en la parte más alta del sifón
invertido.
TIPO DE JUNTAS MÁS COMUNES EN CAÑERÍAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA
Latón o cobre con latón: bridas o manguitos roscados.
Hierro galvanizado con hierro galvanizado: mangos. roscados
Plomo con plomo o cobre: soldado.
Plástico con plástico: manguitos pegados, roscados o termofusión.
Roscado del Tubo con Tarrajas para Polipropileno
(Uniones Referencia: Industrias Saladillo S.A.)
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MATERIALES EN DESAGÜES CLOACALES
En este rubro de las instalaciones sanitarias y sobre todo en la ejecución de obras en edificios de altura,
se puede decir que los materiales a ser utilizados, son de las mismas características que los definidos
anteriormente para las cañerías de agua.
Por ejemplo para una instalación tipo de unidades sanitarias como se explicitan en las figuras
siguientes, se aplican los siguientes materiales:
a) PVC. (uno de los materiales más utilizado tanto en columnas de bajadas (CDV) como en ramales en
piso alto y planta baja)
b) Polipropileno (uno de los materiales más utilizado tanto en columnas de bajadas (CDV) como en
ramales en piso alto y planta baja)
c) Hierro fundido (Muy poco utilizado actualmente ya que está siendo reemplazado por los dos
mencionados anteriormente.)
d) Cobre (generalmente en desagües secundarios . muy poca utilización actualmente ya que se prefiere
utilizar un solo tipo de material en toda la instalación)
e) Plomo (Actualmente se lo encuentra en instalaciones existentes y sólo se lo utiliza
Desagües Sanitarios de un Baño. Primarios y Secundarios – Resueltos Sobre Losa en P.V.C...
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ARTEFACTOS Y PIEZAS ESPECIALES EN POLIPROPILENO
Figuras Extraídas de catalogo de Industrias Saladillo de soluciones típicas de unidades
sanitarias.
Ramal doble 89,90° 100 mm. x 100 mm con Ventilación
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Piletas de Patio en Polipropileno
MATERIALES POCO USADOS ACTUALMENTE
Esquemas de solución de desagües en pisos altos de materiales tradicionales (actualmente en desuso)
Instalación tipo de unidad sanitaria en locales ubicados en edificios en altura- plomo con Hierro Fundido.
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JUNTAS EN CAÑERÍAS DE PVC y PP
Las uniones en cañerías de PVC pueden ser:
1) Unión deslizante
2) Unión cementada
El PVC es un material cuyo coeficiente de dilatación es superior al de otros materiales utilizados en
estas instalaciones (hierro fundido, plomo cobre, etc.)
Cuando se produce un aumento en la temperatura ambiente o del líquido transportado, la tubería se
dilata. Si aumentamos, por ejemplo, 10ºC la temperatura en un metro de tubo, vamos a tener una
dilatación de 0.7 mm.
Este fenómeno es de gran importancia en la ejecución de instalaciones domiciliarias de desagüe
cloacal, pues puede provocar fallas en las instalaciones. La solución para este tipo de problemas se
resuelve mediante la utilización de una junta elástica en la unión de los tubos y conexiones.
Este tipo de conexiones consiste en producir una hembra (durante el proceso de fabricación) con una
cavidad para alojar el aro de la goma. El aro de la goma, cierra herméticamente la punta y la hembra,
permitiendo que haya libre movimiento de las tuberías con los cambios de temperatura
Unión típica de cañerías de PP (uniones similares se dan en todas las empresas suministradoras de
cañerías). O’ring M.O.L. de doble labio brinda un sellado hermético que elimina para siempre toda
posibilidad de perdida. Autoabsorbe las dilataciones y contracciones originadas por los cambios de
temperatura y las tensiones por movimientos del suelo o de la estructura soporte.
SUGERENCIAS Y PRECAUCIONES DE INSTALACIÓN CAÑERÍAS PVC Y PP
Una tubería enterrada puede estar sujeta a otros esfuerzos, además de aquellos causados por efecto
de la dilatación térmica y que deberán ser evitados.
Esos esfuerzos extremos sobre los tubos son ocasionados por las cargas de tierra, asentamientos del
terreno o pesos debidos a las ruedas de vehículos distribuidos sobre los tubos.
En los casos de tubos de PVC, considerados flexibles, hay tendencia de deformaciones debido a la
acción de esas cargas. Su flexibilidad permite que sean absorbidos los esfuerzos externos, evitándose
la rotura, siempre y cuando esto ocurra dentro de ciertos límites. Así, el exceso de carga, sumado a una
situación en que el suelo envuelve a los tubos esté sin compactación adecuada, deberá ser evitada.
Observamos entonces que el material que envuelve la tubería contribuye de forma importantísima en su
comportamiento.
En los casos de tubos rígidos, esas mismas cargas tienden a romperlos, pues todo el peso es absorbido
por los tubos y no por el relleno que los envuelve, como sucedería con los tubos flexibles.
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Este inconveniente se evita considerando realizar lo siguiente:
Envolver la cañería en la zanja, con material exento de piedras u otros cuerpos que puedan dañarlas
(usar preferentemente arena). Nunca envolver los caños con concreto, pues la flexibilidad que los
conductos de PVC poseen es una de sus grandes ventajas.
Compactar bien y manualmente el suelo de envoltura, en capas sucesivas de 15 cm., así como la base
de asentamiento del tubo (fondo de la zanja), hasta una altura de 30 cm. sobre el tubo.
En casos de tuberías bajo pavimento de calles (o donde haya tráfico de vehículos), se recomienda con
profundidad mínima de asentamiento, h= 80 cm, y en caso de paseos, vereda, h= 60 cm. En el caso de
terrenos donde no haya circulación de vehículos, la profundidad de enterramiento podrá ser reducida a
h= 30 cm.
En caso de que no sea posible adoptar esas medidas, se debe prever un sistema de protección
especial de los tubos. En estos casos se habla de “Caños Camisa” o sea tener una cañería extra de
resguardo. Esto se realiza generalmente en los cruces de rutas.
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BIBLIOGRAFÍA
Se ha utilizado la siguiente bibliografía de consulta:
AQUA SYSTEM Manual Técnico -Quinta edición actualizada 2005
BOLETÍN SANITARIO. Boletín Mensual del Centro Constructores de Obras Sanitarias. Año 3 N° 21.
BOLETÍN SANITARIO. Boletín Mensual del Centro Constructores de Obras Sanitarias. Año 3 N° 26.
BOLETÍN SANITARIO. Boletín Mensual del Centro Constructores de Obras Sanitarias. Año 3 N° 23.
BOLETÍN SANITARIO. Boletín Mensual del Centro Constructores de Obras Sanitarias. Año 3 N° 27.
BOLETÍN SANITARIO. Boletín Mensual del Centro Constructores de Obras Sanitarias. Año 3 N° 22.
DECKER. COLECCIÓN TEMÁTICA. COBRE BACTERIOSTÁTICO.
EL INSTALADOR. N° 72. DÉCIMO AÑ0. Abril de 1993.
HIDRO 3 USOS, APLICACIONES E INSTALACIÓN. Manual técnico. Industrias Saladillo.
INSTALACIÓN. LA REVISTA DE LA INDUSTRIA SANITARIA, GAS, CALEFACCIÓN, SERVICIO
CONTRA INCENDIO E INDUSTRIAS AFINES. AÑO 1 Número 4 junio de 1993.
M.T. MAJDALANI. ACEROS INOXIDABLES. CATALOGO HIDRINOX.
NICOLL ETERPLAST. CATALOGO DE TUBOS Y ACCESORIOS. MANUAL DE CALCULO E
INSTRUCCIONES DE USO.
SILENTIUM Manual Técnico. Industria Amanco- marzo 2005
VINCULOS EN INTERNET
www.ferrum.com.ar
www.industriassaladillo.com.ar
www.polimex.com.ar
www.amanco.com.ar
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