67224629-Apuntes-Sobre-Instalaciones-Edif

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA
ET2
APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
ARQUITECTURA _ rac/jic
28/3/2008
INDICE
I.
ELECTRICIDAD .............................................................................................. 3
A. FUNDAMENTOS ........................................................................................... 3
B. PROYECTO ELÉCTRICO ............................................................................. 6
II.
AGUA POTABLE .......................................................................................... 14
A. FUNDAMENTOS ......................................................................................... 14
B. INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE .......................................................... 15
III. ALCANTARILLADO ...................................................................................... 23
A. FUNDAMENTOS ......................................................................................... 23
B. INSTALACIÓN DE ALCANTARILLADO ...................................................... 31
IV. GAS ............................................................................................................... 40
A. FUNDAMENTOS ......................................................................................... 40
B. DESCRIPCIÓN Y TIPOS DE INSTALACIONES ......................................... 42
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
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I.
ELECTRICIDAD
A. FUNDAMENTOS
La carga eléctrica de un átomo, y por lo tanto de la materia que forma, está en la base del
fenómeno eléctrico. Podríamos decir que cuando hablamos de electricidad estamos
hablando de las propiedades y del comportamiento de las “cargas eléctricas” de la
materia.
1. El Potencial Eléctrico.
Si en un lugar del Espacio ponemos una cantidad de cargas eléctricas de igual signo, esta
acumulación de cargas afectará a las demás cargas, ejerciendo una atracción sobre las
cargas de distinto signo y repeliendo a las de igual signo.
Esta fuerza que impone movimiento sobre las cargas eléctricas, se llama voltaje,
tensión, diferencia de potencial o potencial eléctrico. Las cargas eléctricas sobre las
cuales se ejerce esta fuerza, son electrones que se desplazan, a los que se denomina
electrones libres. En general, los metales poseen un número importante de electrones
libres, por lo que son buenos conductores eléctricos. Si la acumulación de cargas
aumenta, aumenta la fuerza de atracción o repulsión, y diremos que el voltaje ha
aumentado.
El voltaje o potencial eléctrico se mide en voltios (v) y se simboliza por la letra V.
2. La Corriente Eléctrica.
Cuando se aplica una diferencia de potencial a los extremos de un conductor, los
electrones libres que hay en el conductor se desplazan. A este desplazamiento se llama
corriente eléctrica.
La cantidad de corriente, flujo de electrones que circula por un conductor se llama
Intensidad de la corriente, se simboliza por la letra I y se mide en Amperes (A)
3. La Resistencia Eléctrica.
Existe un límite de acuerdo a cada material para la cantidad de corriente que puede pasar
a través de un conductor. La oposición del conductor al flujo de electrones se llama
resistencia eléctrica.
De acuerdo al grado de oposición que los materiales oponen al flujo se clasifican en:
aislantes: materiales de muy alta resistencia (vidrio, mica, plástico, goma, madera, etc.);
conductores: materiales que presentan muy baja resistencia. Destacan los metales.
La resistencia eléctrica se simboliza por la letra R y su unidad es el Ohm ( ).
4. La Ley de Ohm
Podemos decir que si por un circuito eléctrico pasa cierta cantidad de corriente, este paso
se debe a la fuerza electromotriz o voltaje que la obliga, y que la intensidad y que la
intensidad está limitada por la resistencia del circuito.
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Esta relación fue definida por Georg Ohm de esta manera: la intensidad de la corriente
(I) que pasa por un circuito eléctrico es directamente proporcional al voltaje
aplicado (V) e inversamente proporcional a la resistencia (R).
INTENSIDAD = VOLTAJE / RESISTENCIA
I= V/R
1 Ampere = 1 Volt / 1 Ohm
Ello significa que:
A una resistencia constante, la intensidad de la corriente aumenta cuando se aumenta el
voltaje.
A un voltaje constante la intensidad de la corriente disminuye cuando se aumenta la
resistencia.
Por otra parte, la resistencia R de un alambre conductor es proporcional a la longitud del
cable e inversamente proporcional al área de su sección transversal:
R=
L/A
5. Potencia Eléctrica
La potencia es “la rapidez con la que se hace un trabajo”. La unidad básica de potencia
eléctrica es el Watt (W), que indica la cantidad de electrones que se mueven por segundo,
y representa la velocidad con que se está realizando el trabajo de mover los electrones en
un material.
La potencia eléctrica es el producto del Voltaje por la intensidad de la corriente:
POTENCIA = VOLTAJE x INTENSIDAD
P=VxI
1 Watt = 1 Ampere x 1 Volt
Para calcular la potencia sin conocer la diferencia de potencial podemos hacerlo a partir
de la Intensidad de la corriente y la resistencia:
P=VxI
P=IxRxI
P = I2 R
/ reemplazando V seg/ la ley de Ohm
Y también:
P=VxI
P = V x V/R
P= V2 / R
/ reemplazando I seg/ la ley de Ohm
6. Energía
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La Energía es un concepto ligado al anterior. Representa la Potencia con que se realiza
un trabajo por el tiempo durante el que se desarrolla. Esto es:
E=Px t
1 Ws = 1W x 1s
La energía se mide en cantidad de potencia por unidad de tiempo. Una unidad básica es
el Watt-segundo (Ws), es decir, cuantos Watts de potencia se consumen por segundo.
Para manejar cantidades mas grandes se usa el KiloWatt-hora, que significa que 1000
Watt de potencia son consumidos en 1 hora.
7. Circuitos en serie, y en paralelo.
Circuito en Serie
En un circuito en serie, el valor total de la resistencia que se opone al paso de la corriente
es la suma de las resistencias individuales de cada resistor. Así, si tenemos tres
resistores R1, R2 y R3, la Resistencia total Rt será:
Rt = R1 + R2 + R3
En este caso, la ley de Ohm se cumple de la siguiente manera:
It = Vt / Rt
La Intensidad se mantiene constante. En un circuito que tenga lámparas en serie, cada
lámpara debe haber sido fabricada para la misma intensidad de corriente
Al atravesar cada una de las resistencias, la tensión (que es una fuerza que mueve los
electrones) provoca una pérdida de fuerza que se denomina caída de tensión. Así por
ejemplo, si tenemos 3 resistencias iguales cada una provocará una caída de tensión igual
a 1/3 de la diferencia de tensión del circuito. Así:
Vt = V1 + V2 + V3
Retomando la ley de Ohm, en el caso de resistencias distintas, podemos obtener la caída
de tensión de cada uno multiplicando la intensidad por la resistencia:
V1 = I x R1
De donde:
Vt = (It x R1) + (It x R2) + (It x R3)
Circuito en Paralelo
En un circuito en paralelo, como la capacidad de conducir el flujo aumenta, en dos
resistencias iguales conectadas una junto a la otra, la resistencia disminuye. Podemos
determinar la resistencia total de resistencias iguales conectadas en paralelo, dividiendo
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el valor de la resistencia de cada una por el número de resistencias conectadas en
paralelo:
Rt = R1 / n
La corriente (Intensidad) se divide en las distintas vías de cada resistencia conectada. En
cada una la intensidad depende entonces de la resistencia de cada una. Aplicando la ley
de Ohm
In = V / R1
En un circuito en paralelo, la tensión o voltaje aplicado a cada uno es la misma, por lo que
los artefactos deben ser para el mismo voltaje si queremos que funcione correctamente.
B. PROYECTO ELÉCTRICO
Se llama Instalación Eléctrica al conjunto de aparatos, canalizaciones, aparatos,
canalizaciones y accesorios destinados a la producción, distribución y utilización de la
energía eléctrica.
Instalación Interior
La instalación interior es la construida dentro de una propiedad particular para uso
exclusivo de sus ocupantes, ubicada tanto en un interior como a la intemperie. La
instalación interior se conecta a la red pública de distribución a través de un empalme y
de su correspondiente medidor, por medio de una acometida o unión a la red, que puede
ser aérea, subterránea o de sistema combinado.
Empalme
El Empalme con acometida aérea, que es el mas frecuente, no debe tener una longitud
mayor que 30 m. Llega a la vivienda o edifico a una altura no menor a 2.50 m del suelo, y
sus conductores no deben pasar sobre propiedades vecinas. En caso de necesitarse una
desviación, se colocará un poste de altura no menor a 4 m. En la caja del empalme se
protegen los hilos vivos con fusibles.
Medidores
El medidor va colocado lo más cerca posible de la caja de empalme o la entrada al
edificio, en lugar de fácil acceso para su lectura, a no más de 2 m de altura. No puede
colocarse en nichos en que ya haya medidores o pasadas de gas o agua, manteniéndose
una distancia a ellos no inferior a 0,5 m
Tableros
En el comienzo de la instalación se ubica un tablero general desde donde se alimenta y
se protege todo el sistema, y puede servir para cortar la corriente, o un tablero de
distribución, que contiene los fusibles e interruptores para cada circuito interior, que
atiende a un sector del edificio. En la actualidad se emplean disyuntores o interruptores
automáticos, que desconecta el circuito en caso de un aumento de la tensión.
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Circuito
Se denomina circuito al conjunto de artefactos alimentados por una línea común de
distribución de energía, la cual es protegida por un único dispositivo de protección
(disyuntor). Los circuitos normales de alumbrado tienen protecciones de 6, 10, 15, 20 o 25
Amperes de capacidad.
Canalizaciones:
Los conductos para instalaciones eléctricas son tubulares de metal o plástico, y se usan
para proteger los conductores eléctricos de la humedad, los riesgos mecánicos, etc. En
los edificios hay tuberías a la vista; otras embutidas, que se alojan en una canal abierta
en los muros, para taparlas después, o entre las losas y el pavimento; y las que podría
llamarse pre-embutidas, que quedan en el hormigón antes de llenar los moldajes.
Se permite llevar canalizaciones en el entretecho, cuando tiene altura libre no inferior a
1,40 m y con fácil acceso por una escotilla de a lo menos 50x50 cm.
En general, las tuberías son de acero galvanizado o de PVC “conduit” (de color
anaranjado), especial para conducción de cables eléctricos. Ambos además pueden ser
rígidos o flexibles.
Los tubos de PVC han reemplazado por sus ventajas (no son afectados por la corrosión,
tienen buena aislación e impermeabilidad, son más livianos y baratos) a los metálicos. Su
uso sólo está restringido en lugares con riesgo de explosión o donde estén expuestos a
daños mecánicos.
Existen además canalizaciones de mayor capacidad y flexibilidad para usos mas
exigentes: las escalerillas porta conductores, de uso en los entrepisos registrable y los
zócalos porta conductores.
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Cajas de Derivación
Las tuberías embutidas y pre-embutidas tienen tramos rectos relativamente cortos, no
mayores a 15 m, que concurren a las cajas de derivación, desde donde salen ramales a
los centros de las lámparas, enchufes e interruptores. Desde estas cajas se introducen
los alambres del cableado, y en ellas realizan sus uniones.
Como las tuberías de canalización –sobre todo las pre-embutidas- deben permanecer en
la obra esperando una etapa mas avanzada de terminaciones, debe cuidarse su
mantención, en especial la caída de mortero en las cajas. Para ello se cubren las cajas
con una tapa o se llenan con poliestireno u otro material.
Centros, Lámparas, Enchufes e Interruptores
Cada circuito de alumbrado estará formado por centros de consumo, entendiéndose por
tales a los artefactos de iluminación que se instalen en puntos determinados o a los
enchufes hembra que permitan la conexión de artefactos electrodomésticos o máquinas
similares.
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También bajo el nombre genérico de centros, se conoce en obra una caja de derivación,
cuadrada o cilíndrica de 60 x 60 x 40 cm, y una caja de accesorios de 90 x 50 x 45 mm,
que cada vez mas sustituyen a las primeras para uso general. En estas últimas,
concebidas para contener enchufes, interruptores o derivaciones, llevan tapas que se
pueden retirar con facilidad, afianzadas con tornillos u orejas a presión. En estas últimas
se conectan Lámparas, Enchufes e Interruptores.
Simbología y Representación
En el proyecto de instalaciones eléctricas es especialmente crítico para la participación
del Arquitecto, un manejo fluido de la nomenclatura específica definida en los
Reglamentos de la Superintendencia de Electricidad y Combustibles.
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Mientras en el caso de las Instalaciones de Agua Potable y Alcantarillado la simbología
propia del proyecto de Arquitectura constituye una base de referencia para el proyectista
sanitario, no ocurre lo mismo con los elementos del proyecto de alumbrado y enchufes,
que requiere una definición adicional que defina la ubicación de los elementos
relevantes (lámparas, enchufes e interruptores) y entregue referencias sobre los
consumos presupuestados (ubicación de máquinas, niveles de iluminación, tipos de
lámparas, etc.
Estas definiciones están a menudo relacionadas con las modulaciones de cielo (en el
caso de cielos modulares de placas, por ejemplo) y con la ubicación de los mobiliarios y
los usos supuestos de los recintos.
Detección de Necesidades y Requerimientos
En estricto rigor, previo a la determinación de la potencia eléctrica que debe proveer la
instalación de alumbrado, se debe diseñar la Iluminación teniendo en cuenta factores
como el nivel de iluminación requerido (en lux), el tipo de fuente luminosa (temperatura
del color, difusión, óptica) y el área y condiciones del recinto a iluminar. Habitualmente, en
un proyecto pequeño estas condiciones son básicas y no se consideran. En un proyecto
mayor -desgraciadamente- los Arquitectos tenemos poco que decir en este ámbito del
Diseño y a menudo descansamos en requerimientos o estándares definidos de acuerdo al
criterio y experiencia del proyectista y a las escasas normas o regulaciones al respecto en
el país.
La instalación debe satisfacer los requerimientos de los usuarios. Habrá que definir qué
tipo de iluminación y otros consumos se necesitarán en cada recinto. Una vez hecho esto,
la cantidad y características de los circuitos se decide a partir de dos criterios: uno
económico (maximizar la capacidad total del circuito) y otro de versatilidad que
corresponde a una optimización técnica de la instalación, que se relaciona con la
seguridad y las posibilidades de crecimiento, y con la facilidad de realizar reparaciones.
Trazado y Distribución
En base a la distribución básica entregada por el Arquitecto, en que se relacionan los
interruptores con las lámparas y con los enchufes, el especialista define los circuitos
dentro de su diseño, que generalmente separan alumbrado, enchufes y artefactos con
circuitos propios (lavadoras, microondas, bombas, etc.), por una parte, y por otra define
sectores dentro del edificio.
Básicamente, se distinguen de acuerdo al Reglamento en un proyecto dos redes: una de
alumbrado, y una de enchufes. Adicionalmente, un proyecto eléctrico considera según el
caso circuitos específicos para consumos mayores.
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En la representación de un proyecto eléctrico propiamente dicho se distinguen tres partes
típicas de acuerdo a los formatos normalizados por la Norma Chilena “Electricidad.
Instalaciones Interiores de Baja Tensión”: el cuadro de cargas, el diagrama unilineal y
la planta civil.
La planta civil corresponde a una versión simplificada del proyecto de Arquitectura, esto
es una distribución física de la construcción, en que se localizan los interruptores,
enchufes y centros. Además se representan en ella las canalizaciones.
El diagrama unilineal establece en forma esquematizada las características del
empalme, el tablero de distribución de alumbrado, y las puestas a tierra. Indica además el
dimensionamiento y tipo de las protecciones eléctricas, y el dimensionamiento y conexión
de los alimentadores (los conductores que proceden del empalme), y conductores de
puesta a tierra con sus correspondientes conductos.
El cuadro de carga corresponde a una descripción técnica detallada de los consumos de
una instalación eléctrica. En él se identifican los tableros, circuitos, centros de consumo,
protecciones, canalizaciones, etc.
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Dimensionamiento de los Circuitos
Al definir la cantidad de centros que es posible colocar en un circuito, hay que considerar:
1) la capacidad de corriente que va a tener el circuito (definida por la protección que se
va a usar).
2) La potencia (Watts) que cada centro vaya a consumir.
La potencia en cada centro corresponde a la indicada en cada artefacto que se vaya a
instalar. Por ejemplo, una lámpara de comedor con 4 ampolletas de 60 W, tiene una
potencia de 240 W. En el caso de artefactos de iluminación que no estén determinados o
en enchufes hembra, se debe considerar una potencia de 100 W.
Podremos conectar tantos centros como nos permita la capacidad del circuito, de acuerdo
a la siguiente fórmula:
Capacidad Circuito x
Voltaje
=
Potencia del Circuito
Amperes
Volts
=
Watts
x
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Como medida de precaución la potencia total de todos los centros deberá ser el 90% de
la potencia Total del Circuito. Para determinar cuantos centros podemos instalar, se
sumarán los consumos de cada centro de hasta alcanzar el 90% de la Potencia Total.
El Reglamento establece un límite máximo de 16 centros para un circuito de 16 Amps.
Además, en el alumbrado de viviendas deberá proyectarse a lo menos un circuito por
cada 70 m2 de superficie construida.
Para viviendas de mas de 70 m2 podrán proyectarse circuitos mixtos (lámparas y
enchufes, de 6 o 19 Amps, pero deberá existir un circuito que alimentará exclusivamente
a circuitos instalados en la cocina o lavadero, con capacidad de 10 o 15 Amperes.
Recepciones
Las tuberías deben ser revisadas por inspectores de la Empresa de Electricidad antes de
ser cubiertas con mortero, como asimismo las canalizaciones subterráneas antes de ser
cubiertas con el pavimento u otro material.
Una vez cableada la red, también s4e produce una revisión. Puede darse una prueba sin
corriente, con carácter de provisoria o con corriente. Si no están colocadas las lámparas o
los artefactos, la prueba se da hasta los “centros” con porta lámparas corrientes. De
acuerdo a la normativa vigente, las instalaciones eléctricas interiores son inspeccionadas
de acuerdo a un procedimiento selectivo de inspecciones que elabora la Superintendencia
de Electricidad y Combustibles.
Bibliografía y Fuentes
i.
Araya, Jorge. Sandoval, Francisco “Instalaciones Eléctricas. Diseño y Ejecución de
Circuitos de Alumbrado”. PUC Colección Teleduc, 1994.
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II.
AGUA POTABLE
A. FUNDAMENTOS
Agua Potable
Es el agua que por carecer de principios nocivos para la salud, y no tener mal olor ni
sabor, puede servir para la bebida y utilizarse en la elaboración de alimentos.
Presión
La presión se define como Fuerza / Superficie. En las instalaciones se usan Kg/cm y
Metro columna de Agua (m.c.a) que es igual al peso de una columna de agua que tenga
por base una unidad de superficie (e.g. 1 cm2) y una altura entre el punto de medición y la
superficie horizontal de la columna de agua. En una cañería se mide por la altura que
puede alcanzar el agua en un tubo abierto, desde el punto considerado.
Redes Públicas de Distribución de Agua Potable
Son aquellas instalaciones exigidas por la urbanización conforme a la ley, inclusive los
arranques de agua potable, operadas y administradas por el prestador del servicio público
de distribución, a las que se conectan las instalaciones domiciliarias de agua potable. Una
Red de Distribución comprende las obras de captación, las instalaciones de filtración, los
dispositivos depuradores, y las instalaciones de esterilización. Además de la acumulación,
distribución y entrega del agua potable en la Instalación Domiciliaria
Instalación Domiciliaria de Agua Potable
Es el conjunto de conducciones e instalaciones diseñadas y construidas para abastecer
de este líquido a la propiedad, y comprende el arranque domiciliario y la instalación
interior de la red
Arranque Domiciliario
Se entiende por arranque domiciliario a la parte de la instalación entre la cañería matriz
del servicio público, y la llave de paso colocada después del medidor, inclusive. Estos son
de responsabilidad y propiedad de la Empresa Sanitaria.
Medidores
El medidor se coloca preferentemente en el acceso al inmueble y en todo caso en un
lugar accesible y protegido por un nicho. En general se colocan en posición horizontal.
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B. INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE
Son aquellas obras necesarias para dotar de agua potable al interior de cada vivienda o
departamento, perteneciente a cualquier tipo de conjunto, ubicadas a continuación del
elemento de medición individual. Está bajo la responsabilidad de la empresa constructora
y posteriormente del propietario. La instalación domiciliaria debe garantizar la
preservación de la calidad del Agua Potable y el suministro adecuado a todos los
artefactos.
Gasto
El consumo de una vivienda es muy variable, pero se puede estimar referencialmente
entre 150 y 450 litros de agua diarios por persona.
El gasto de los artefactos mas usuales es: Inodoro: 20 l/min; lavatorio, bidet y ducha 10
l/min.
Dimensionamiento
Para establecer el diámetro de las cañerías a emplear, el proyectista de Agua Potable
debe considerar el gasto máximo probable de la instalación, de acuerdo a los artefactos
y la pérdida de carga de las cañerías.
La pérdida de carga de una tubería se debe al roce de las moléculas de agua con las
paredes de la canalización. Son agravadas por los codos, las llaves, las uniones
defectuosas, las variaciones bruscas de diámetro, etc. [En una tubería lisa, recta y
uniforme, la pérdida de carga es inversamente proporcional al diámetro de la tubería].
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El diámetro mínimo de una tubería que alimenta a un solo artefacto es de 13 mm para dos
o mas es de 20 mm. El mínimo de presión sobre el punto de salida del artefacto más
desfavorable es de 4 m.c.a.
Canalizaciones:
De Cobre: Las cañerías de cobre son las ampliamente usadas, porque resisten la
corrosión, son maleables, y no sufre incrustaciones calcáreas como las de hierro. Sin
embargo es un metal relativamente blando, expuesto a malos tratos en la obra. El tipo de
cobre más frecuente en las instalaciones domiciliarias es el “L”, para instalaciones de
agua fría y caliente, vapor, riego de jardines, y gas licuado de baja y media presión (hasta
1,4 Kg/cm2). Existen también los tipos K (para usos a presión especiales) y el DWV para
usos sin presión. El tipo L se vende en rollos y en tiras rectas.
Las uniones se realizan con piezas de unión (fittings) soldadas por capilaridad.
De PVC. El PVC es un material termoplástico, que se deforma levemente por acción del
calor, y la presión, volviendo a endurecer sin perder sus cualidades) Existen en el
mercado tres tipos comunes de plástico en las canalizaciones. PVC hidráulico (para
instalaciones con presión); PVC Sanitario (para alcantarillado y otras instalaciones sin
presión) PVC conduit (para conducción de cables eléctricos).
El PVC hidráulico está limitado a agua fría, tiene una alta resistencia mecánica y a la
corrosión, y tampoco recibe incrustaciones. Mas recientemente se han agregado las
cañerías de polipropileno, que permiten realizar instalaciones de agua caliente en este
material.
Llaves, Uniones, Artefactos, Accesorios
En una red de agua potable, las llaves se usan para controlar el flujo de agua a través de
la instalación y para dar salida en algunos puntos de consumo. Hay que distinguir válvulas
de llaves (a pesar de que las partes básicas son las mismas). En las llaves, la presión de
trabajo no supera laos 8,8 Kg/cm2. En las instalaciones interiores se usan llaves y no
válvulas, puesto que la presión de la red está siempre bajo ese límite.
Los tipos de llave son tres, de globo, compuerta y bola. Las llaves de globo hacen pasar
el agua por un recorrido “sinuoso”, por lo cual hay en ellas una cierta pérdida de carga
adicional. Son recomendables para regular el caudal. Las llaves de compuerta son
recomendables no para regular el caudal, sino que como llaves de paso para dos
posiciones: abierto / cerrado. En caso de quedar abiertas en una posición intermedia
provocarán turbulencias. Las llaves de bola el paso es directo y completo, por lo que no
provocan turbulencias. Basta con ¼ de giro de la palanca. Se usan preferentemente de
paso.
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En toda red de A.P. se necesitarán uniones debido a los cambios de dirección, de
diámetro o de material. Para ello se usan accesorios para uniones llamados comúnmente
“fittings”. En las uniones de cobre, existen uniones permanentes, para ser soldadas (SI,
SO. SE) y desmontables, de extremos roscados (HI, HE). Las uniones en PVC serán
soldadas o con anillo de goma, ellas incluyen las combinaciones para unir cobre a PVC.
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Los artefactos sanitarios deben cumplir algunos requisitos: usar materiales inoxidables,
ofrecer una fácil evacuación de las aguas, ser de fácil limpieza, tener superficies lisas y no
absorbentes.
Además de estar correctamente instalados a la red de agua potable y desagües, los
artefactos requieren que se instalen en ellos una serie de accesorios, tales como llaves
de salida, sifones, etc.
3. Nomenclatura (seg/ R.I.D.A.A.) y Representación
De acuerdo a la definición del Reglamento de Instalaciones de Agua Potable y
Alcantarillado, existe un repertorio de signos y abreviaturas convencionales que permite el
diseño del proyecto y la comunicación entre Profesionales y Especialistas.
La representación del proyecto de Agua Potable incluye dos formas típicas: en planta
y en isométrica. Este último es en general innecesario en el caso de edificios de uno y
dos pisos, pero es una herramienta que puede llegar a facilitar mucho el diseño y
comprensión de redes más complejas.
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4. Trazado y Distribución
En una instalación, las tuberías se pueden dividir en: 1) Cañería General de distribución
2) Ramales de distribución.
La cañería general de distribución lleva el agua desde el medidor hasta los recintos de
servicio. El trazado de la cañería general depende de las características arquitectónicas
del edificio, pero en general debe ser lo mas corto y recto posible. El diámetro mínimo es
de 20 mm. Se denomina trazado exterior al tramo de la cañería general que va desde el
MAP hasta el edificio. Se recomienda que vaya bajo tierra a una profundidad de 40 cm. Es
importante que no cruce ni siga redes de Alcantarillado. La parte interior de las cañerías
generales puede realizarse por el piso, embutidas en el radier, por los entretechos o sobre
el cielo falso, según sea el caso.
Los ramales de distribución son las cañerías que llevan el agua desde las cañerías
generales hasta los artefactos. Los ramales de distribución son a menudo colocados
embutidos en el estuco de terminación en muros o en el interior de tabiques, para
alcanzar las alturas necesarias de entrega en los artefactos.
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Las llaves de paso deben ubicarse en lugares que faciliten cortar el suministro
parcialmente en la instalación, pera efectuar reparaciones sin afectar el total de la
instalación. Todo ramal de servicio en una sala de baño debe consultar una llave de paso
para el agua fría y una para el agua caliente. Del mismo modo se debe consultar una llave
de paso para artefactos tales como lavaplatos, lavaderos, máquinas lavadoras, etc. En el
calefón se debe consultar una llave de paso de 20 mm como mínimo. Todas ellas deben
estar en lugares accesibles y visibles.
Ubicación de Artefactos
Las indicaciones más relevantes del Reglamento respecto a la colocación de artefactos
son: No se debe surtir a más de un artefacto en un mismo tramo con cañería de 13 mm.
Los artefactos nunca deben estar a una distancia menor que 25 cm entre sí.
4. Cálculo de redes.
El reglamento establece mínimos de 13 mm para alimentar un solo artefacto, y 20 mm
cuando se alimentan a dos, además de los mínimos en las cañerías generales de
distribución. Una instalación elemental podría no requerir más que estos criterios y
una inteligente colocación de artefactos y llaves de paso, junto con un trazado sencillo y
directo.
Sin embargo, para instalaciones de mayor complejidad es indispensable el
desarrollo de una metodología de cálculo de los diámetros de las redes. El cálculo
sirve para determinar cuáles son los diámetros de las tuberías de manera que la presión
en el artefacto mas desfavorable sea adecuada para su operación correcta. El mínimo en
el punto mas desfavorable de la red debe ser 4 m.c.a.
Para ello, el proyectista sigue una serie de pasos en que se consideran los siguientes
elementos:
1. La presión inicial entregada por la empresa sanitaria (min 15 m.c.a.)
2. La dotación y el consumo máximo diario. La dotación es el promedio de agua
que cada habitante consume diariamente, se define de acuerdo a los criterios del
proyectista en un rango que va entre los 150 y 450 l / hab / dia. El consumo
máximo diario es la suma de todos los consumos que se producirán en esa
instalación, incluyendo la dotación y otros consumos tales como regadío de jardín,
etc.
3. El gasto máximo instalado (QI), que corresponde al caudal que demandaría el
conjunto de artefactos de una vivienda si todos ellos estuvieran funcionando a
plena capacidad al mismo tiempo. Se define en un cuadro de consumos en que se
detallan por artefacto. En base a ello se define un gasto máximo probable
(QMP), mediante la aplicación de un gráfico definido en el reglamento, o mediante
la fórmula: QMP = 1,7391 QI 0,6891
4. Con estos datos es posible definir el diámetro del medidor necesario de acuerdo
al R.I.D.A.A.
5. A continuación se calculan la pérdida de carga en el medidor (JMAP) cuyo sentido
es verificar desde el punto de vista de la pérdida de presión que el medidor elegido
es el adecuado.
6. Pérdida Máxima de Presión. Conocida la Presión a la que el medidor entrega, se
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considera la pérdida por altura según la ubicación de cada artefacto, para verificar
que aún se tiene por lo menos 4 m.c.a. en el artefacto mas desfavorable.
7. Previa definición del material (y por lo tanto del roce y la pérdida de presión que
supone en la red), se calculan las pérdidas totales en la red de acuerdo a los
diámetros y largos definidos en el proyecto, según dos métodos: el de “longitud
equivalente” y el “exacto”. No es propósito de este curso entrar en detalles de
los métodos de cálculo.
8. Finalmente se verifica la presión en el artefacto más desfavorable y evaluando
el total. Es posible corregir el valor final modificando los diámetros de las cañerías.
5. Recepción y Prueba de Presión
Toda instalación domiciliaria de agua potable deberá ser absolutamente impermeable y no
podrá ponerse en servicio mientras no sea sometida a una prueba de presión hidráulica
que deberá cumplir las siguientes características:
a. Presión mínima de 10 kg/cm2, en el punto de mayor cota del tramo probado.
b. Las pruebas podrán efectuarse por tramos separados de longitud no inferior
a 20 metros, según las características de la instalación, debiendo instalarse la
bomba de prueba y el manómetro en el extremo inferior del tramo.
c. La duración de la prueba será de 10 minutos y durante ese tiempo no debe
producirse variación en el manómetro. Las pruebas correspondientes a equipos
elevadores, estanques y accesorios consistirán en la verificación de su correcto
funcionamiento por un período no inferior a dos horas.
Certificado de Factibilidad
Es el documento formal emitido por las concesionarias de servicios públicos sanitarios,
mediante el cual asumen la obligación de otorgar los servicios a un futuro usuario,
expresando los términos y condiciones para tal efecto.
6. Redes de Incendio
En edificios de cierta magnitud y de acuerdo a sus usos según lo establecido en la OGCU
se deben proveer redes especiales para incendios:
Red Húmeda En los inmuebles destinados a la reunión de personas tales como
hospitales, comercio, escuelas, industrias, edificios públicos, deportivos y otros destinados
al mismo efecto, así como también en los edificios de tres o más pisos se deberá
considerar para utilización contra fuegos incipientes, una boca de incendio de 25 mm
como mínimo por piso, conectada al sistema de distribución de agua del edificio.
Las bocas de incendio se distribuirán de manera que ningún punto del inmueble
quede a una distancia mayor de veinticinco metros de ellos, con una manguera que cubra
el punto más alejado y su acceso será expedito y de fácil accionamiento deválvulas y
mangueras no colapsables, capaces de cubrir distancias de 25 m, que se colocan en un
gabinete especial en un carrete.
Red Seca En los edificios de siete o más pisos de altura se deberá instalar una red seca
para agua independiente de la red de distribución de agua para el consumo. Será una
tubería matriz para utilización exclusiva del Cuerpo de Bomberos, de acero galvanizado
con unión roscada y tendrá un diámetro mínimo de 100 mm. (sin agua) con cañería de
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
21
matriz de 100 mm con entrada en el primer piso al exterior, y salidas en los diferentes
niveles y uniones disponibles a Bomberos.
Estanques
Antiguamente se usaban estanques de acumulación en las azoteas o sobre cubiertas,
para acumulación de Agua Potable con presión de la red pública, para entregar al edificio
con mayor presión. Hoy se han reemplazado por bombas hidroneumáticas (Hidro Pack)
que a su vez deben usar un estanque (habitualmente subterráneo, para bombear puesto
que no pueden hacerlo desde la red. Deberán proyectarse y construirse en los edificios de
cuatro o más pisos, y su capacidad total conjunta ser superior al 50% del consumo medio
diario, salvo justificación técnica en contrario. La capacidad útil total del estanque superior
deberá ser mayor al 5 % de dicho consumo.
Bibliografía y Fuentes
i.
ii.
iii.
iv.
Fuentes, J. y Gárate, F. “Instalaciones Sanitarias. Diseño y Ejecución de
Instalaciones Interiores de Agua Potable”. PUC Colección Teleduc, 1994.
Bascuñan, Eugenio. “Apuntes para un curso de instalaciones domiciliarias de
alcantarillado y agua potable”. Santiago, Chile, 1984. TUC 1984 B298a
Araneda Ruiz, Jorge. “Instalaciones sanitarias”. Concepción: Universidad del BioBio, 1988. 628.72/0202 A662i 1988.
N.N. “Biblioteca Atrium de Las Instalaciones: Agua”. Barcelona: Atrium, [1990?].
R 696.2 G246e 1990.
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
22
III.
ALCANTARILLADO
A. FUNDAMENTOS
1. Generalidades
Alcantarillado es el conjunto de canalizaciones y accesorios diseñados y construidos para
recibir y dar salida a las aguas servidas del edificio y a las aguas lluvias, en el interior
de la propiedad, hasta la unión domiciliaria, que lo conecta con la red pública
Debe asegurar la evacuación rápida de las aguas servidas, sin dar lugar a depósitos
putrescibles. También debe impedir el paso hacia los espacios habitados del aire
viciado, los olores y los microorganismos de las tuberías. Para ello las instalaciones
deben ser impermeables no sólo al agua, sino también al aire y a los gases.
Es importante señalar que el sistema de alcantarillado funciona sin presión, por
escurrimiento, a diferencia del Sistema de Agua Potable.
Alcantarillado: Aguas Lluvias y Aguas Servidas
Hay sistemas de alcantarillado separados para aguas lluvias y aguas servidas. Se
entienden por aguas servidas los desagües de cocinas, baños, excusados (o water
closet), urinarios, lavatorios, bidets, lavadoras de ropa, etc.
Impermeabilidad y Sifones
Con el objeto de mantener la impermeabilidad no sólo a los líquidos sino que también a
los gases y a los olores, toda boca de admisión a las tuberías debe estar provista de un
sifón o cierre hidráulico. Esto es un tubo en forma de “S” capaz de retener siempre una
cierta cantidad de agua que lo mantiene sellado e impide la salida de gases viciados
desde la red. Un ramal en desuso que se seca deja escapar los malos olores. Por
diferencias de presión entre el interior y el exterior de la red es posible arrastrar el
agua del sifón, con el mismo resultado.
Diámetro de Tuberías
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
23
Está establecido en el ”Manual de Normas Técnicas para la realización de Instalaciones
de Agua Potable y Alcantarillado” (parte del R.I.D.A.A.) el diámetro mínimo para
tuberías que descargan inodoros (W.C.) es de 100 mm (4”), que es también el diámetro
de la unión domiciliaria. Artefactos como lavatorios, urinarios y duchas pueden descargar
en tuberías de 38 mm (1,5”); baños de tina, bidets, lavaplatos, etc., pueden hacerlo en
cañerías de 50 mm (2”).
Pendientes
En general, la pendiente mínima de las tuberías que conduzcan en dirección horizontal
materias fecales o grasosas es de un 3%, y la máxima de un 7%. Sin embargo en las
tuberías bajo losa, entre los piso de un edificio, se acepta hasta un 1%. Cada vez que se
deben disponer materias sólidas en la red de alcantarillado deben ir acompañadas de un
golpe de agua capaz de arrastrarlas y lavar la red y el artefacto, y volver a llenar el sifón
con agua limpia. Los estanques de los inodoros descargan entre 18 y 20 litros de agua.
No deben descargarse en el alcantarillado desperdicios de cocina, cenizas, cuerpos
extraños, aguas ácidas o residuos industriales o en general cualquier desperdicio que
pueda causar daño u obstrucción en la red.
Unión Domiciliaria
Es el empalme de en que se conecta el servicio domiciliario. Su definición más
importante además de la ubicación es la profundidad, ya que ello define si será posible
dar a la red interior la pendiente necesaria para el escurrimiento natural del desagüe hacia
la red pública. De no tener la profundidad necesaria, es necesario descargar en un
estanque de acumulación y elevarlas desde allí por medio de bombas de elevación o
eyectores para descargarlos en la unión domiciliaria.
2. Canalizaciones y Materiales
De cemento comprimido
Se les usa en desagües de Alcantarillado o para la conducción de líquidos, sin presión.
Los tubos de menor diámetro (entre 100 y 450 mm) tienen un enchufe o ensanchamiento
en un extremo, para alojar el extremo liso o espiga del siguiente tubo. Tubos de mayor
diámetro tienen uniones de lengüeta y ranura, de rebaje o de corte plano. Los tubos
tienen una longitud útil de 1 m. Los diámetros internos de los de enchufe son: 100, 150,
175, 200, 250, 300, 350, 400, y 450 mm. Lo más común es que se aproxime su diámetro
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
24
interior en pulgadas, aproximando a 25 mm/pulg.
Se fabrican accesorios para formar las canalizaciones: curvas, tees, vees, piletas, tubos y
curvas con registro, tapas de cámara, etc.
De PVC
Su nombre comercial es “Vinilit”, y se distinguen por su color gris (PVC sanitario) o blanco
(PVC sanitario con uniones de arandela de goma) de las tuberías para agua potable (de
color azul-celeste, PVC hidráulico). Las tuberías de alcantarillado en PVC representan un
gran ahorro en mano de obra por la facilidad y rapidez de instalación. Un factor
especialmente importante es el peso, además de que sus paredes son lisas, y de buena
resistencia química. Su inconveniente es la dilatación que experimentan (0,08 mm por
metro y grado de temperatura). Por esta razón no deben ir embutidas en hormigón,
cuestión especialmente importante en las pasadas de losas o vigas.
Se entregan en piezas de 6 m de largo, sin enchufe, con diámetro exterior de 40, 50
(espesor 1, 5 mm), 75 y 110 mm. (espesores 1,8 y 2,3 mm). Se complementan con
accesorios: coplas, codos / en 45° y 87,5 °, y diversos tipos de tees, vees, reducciones,
piletas, etc. Se unen con adhesivo especial proporcionado por el fabricante, o con
uniones especiales con anillo de goma colocado una canal en el interior del enchufe, con
lo que se resuelve (aunque parcialmente) el tema de la dilatación del material y/o la red.
Deben general considerarse la dilatación en tramos que excedan los 20 diámetros.
En los tramos verticales o a la vista debe cuidarse su dilatación, afianzándolos al edificio
por medio de abrazaderas que la permitan la dilatación, y en tramos enterrados se
asientan sobre un a capa de arena de 10 cm de espesor y después de probadas se
cubren también con arena.
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
25
Revisión y Limpieza
Otra característica importante debe ser su accesibilidad y posibilidad de revisión y
limpieza. Todas las cañerías principales deben ser fáciles de revisar y desatascar en
caso de haber una obstrucción. Con este propósito, se ubican en las tuberías que van
bajo tierra cámaras de inspección cada cierto trecho. Se coloca una lo más cerca posible
del colector, otra en la confluencia de ramales, o en los puntos que la red cambia de
dirección o pendiente, con una distancia de 30 m para tuberías de 10 cm (4”), y de 50 m
para tuberías de 15 cm o más. En cañerías que vayan a la vista es posible reemplazarlas
por tapa registro herméticas, ubicadas de manera que permitan la revisión de tramos
homogéneos.
3. Cámaras y Ventilaciones
Cámaras de Inspección
Las cámaras de inspección son cajas o pozos de ladrillo y cemento que se usan en la
confluencia de ramales y en puntos en que la canalización cambia de dirección. Hasta 1
m de profundidad son de 60 x 60 cm en planta, entre 1 y 2 m de profundidad son de 70 x
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
26
100 cm, y en mayores profundidades de 75 x 120 cm. Las tapas son en todos los casos
de 60 x 60 cm. Sobre el fondo construido con un emplantillado de unos 15 cm se da forma
a unas banquetas, con pendiente de 33%, que a su vez da forma a las canalizaciones
abiertas que conducen las descargas dentro de la cámara.
En los casos en que sea indispensable una cámara de inspección dentro de un espacio
(cosa admisible sólo en espacios tales como estacionamientos, bodegas u otros de usos
no habitacionales), se debe colocar una contratapa de 58 x 58 cm, unos 30 cm mas abajo.
Ventilaciones.
Las ventilaciones son extensiones de la red de alcantarillado abiertas al exterior para
efectos de mantener el equilibro de presiones entre el interior y el exterior de la red
que evita el desifonaje. El Reglamento lo define como “Tubería o sistema de tuberías
instaladas para proveer un flujo de aire hacia y desde el sistema de alcantarillado o para
proporcionar una circulación de aire dentro del sistema a objeto de proteger los cierres
hidráulicos de sifonaje”.
Se establecerá, a lo menos, una tubería de ventilación principal, de diámetro nominal
no inferior a 75 mm por cada empalme con la red pública, la que deberá quedar en el
punto más alto de la red de alcantarillado domiciliario.
Toda tubería de descarga que reciba servicios de pisos superiores, exceptuando aquellas
que desagüen a una pileta o cámara sifón, deberá estar ventilada por medio de un ramal,
las que deberán conectarse mediante una “V” invertida.
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
27
Artefactos y requerimientos de ventilación
Se deberán ventilar los ramales de inodoros (WC) que recorran, en planta, más de 3
metros antes de llegar a una cámara de inspección o empalme con ventilación y cualquier
otro ramal que recorra más de 7 m con excepción de los ramales de pileta, en que se
podrá aceptar hasta 15 metros.
Se aceptará sin ventilación un grupo de artefactos sanitarios colocados a una distancia
hasta de 2 m de la descarga, en el primero y último piso de un edificio. En pisos
intermedios, sólo se aceptará un artefacto sin ventilación por descarga, siempre que esté
colocado a una distancia no mayor de treinta veces el diámetro de la tubería interceptora
ventilada o de descarga.
Nomenclatura
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
28
4. Trazados
El Trazado de las redes de alcantarillado se diseña en cumplimiento de los criterios
indicados anteriormente, cuidando especialmente la continuidad de las descargas y su
ventilación, al mismo tiempo que la adecuada ventilación de los artefactos. En general se
deberá cuidar especialmente la compatibilidad las descargas, avances y ventilaciones con
los espacios definidos en el proyecto de arquitectura, puesto que el alcantarillado
desplaza un cierto volumen en su desarrollo que puede requerir previsiones tales como
cielos y vigones falsos, conductos verticales, zócalos sanitarios, y los registros
relacionados, además de pasadas en losas y vigas. Debe tenerse en cuenta que los
avances de alcantarillado se desarrollan con una pendiente de en general un 3%.
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
29
Algunos ejemplos de trazados típicos de alcantarillado de acuerdo al R.I.D.A.A.:
5. Pruebas y Recepciones
Toda instalación domiciliaria de alcantarillado deberá ser absolutamente impermeable a
gases y líquidos, y no podrá ponerse en servicio mientras no sea sometida a las
siguientes pruebas:
a. Prueba hidráulica.
Antes de ser cubiertas las tuberías, se efectuará una prueba de presión hidráulica de 1,60
m de presión sobre la boca de admisión más alta durante un periodo mínimo de quince
minutos.
b. Prueba de bola
Consiste en pasar una bola con que deben efectuarse las pruebas tendrá una tolerancia
máxima de 3 mm con respecto al diámetro de la tubería verificada.
c. Prueba de Luz
Esta prueba se efectúa instalando una fuente de iluminación adecuada, en una de las
cámaras que delimitan el tramo de tuberías a probar. En la otra cámara, se instala un
espejo que deberá recibir el haz de luz proveniente de la primera debiendo verificarse que
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
30
la recepción de la imagen interior del tubo reflejada en el espejo sea redonda y no
presente interrupciones durante el transcurso de la prueba.
d. Segunda prueba hidráulica, de bola o de luz
Una vez cubiertas las tuberías, deberán someterse nuevamente a una prueba hidráulica y
de bola o de luz, en su caso, de la misma manera como se indicó anteriormente, a fin de
garantizar el estado del sistema después del relleno de la excavación.
f. Prueba de humo
Esta prueba, tiene por objeto garantizar la estanqueidad de las junturas y el
funcionamiento satisfactorio de los cierres hidráulicos y ventilaciones. La prueba de humo
será satisfactoria si durante cinco minutos no se observa desprendimiento de humo por
las junturas, manteniendo una presión suficiente.
B. INSTALACIÓN DE ALCANTARILLADO
Toda unión domiciliaria debe empalmar con una cámara de inspección (C.I.).
Después de la unión domiciliaria tenemos la matriz domiciliaria, que es la cañería que
une dos cámaras de inspección. Los ramales secundarios son las cañerías que evacuan
las descargas de agua de los diferentes artefactos o grupos de ellos .
_matriz domiciliaria y ramales
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
31
_distancia entre cámaras
1. Requerimientos Generales
•
•
•
•
•
•
•
El diámetro mínimo de la unión domiciliaria será 100 mm
Nunca se podrá disminuir el diámetro aguas abajo, aunque haya una fuerte
pendiente.
La pendiente mínima será un 3% y la máxima 7%. Excepcionalmente se
aceptarán pendientes de mínimo 1% en avances bajo losa.
Se establecerá, a lo menos, una tubería de ventilación principal, de diámetro
nominal no inferior a 75 mm por cada empalme, en el punto más alto de la red de
alcantarillado domiciliario.
Se deberán ventilar los ramales de inodoros (WC) que recorran, en planta, más
de 3 metros antes de llegar a una cámara de inspección o empalme con
ventilación y cualquier otro ramal que recorra más de 7 m con excepción de los
ramales de pileta, en que se podrá aceptar hasta 15 metros.
Se aceptará sin ventilación un grupo de artefactos sanitarios colocados a una
distancia hasta de 2 m de la descarga, en el primero y último piso de un edificio.
En pisos intermedios, sólo se aceptará un artefacto sin ventilación por
descarga, siempre que esté colocado a una distancia no mayor de treinta veces el
diámetro de la tubería interceptora ventilada o de descarga.
2. Ventilación de Artefactos
En general, es posible descargar individualmente y sin ventilación artefactos que no
estén a mas de 30 diámetros de una línea interceptora ventilada.
Se pueden dar, teniendo lo anterior en cuenta, tres tipos de soluciones para grupos de
artefactos:
• Solución directa;
• Solución por rodeo;
• Solución Diagonal
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
32
_solución directa
_solución por rodeo
_solución diagonal
3. Soluciones en altura
La principal diferencia de las instalaciones en altura radica en la forma de ventilación. Se
pueden distinguir sistemas de ventilación de acuerdo al número de pisos.
Hasta 3 Pisos de Altura
En edificios de hasta 3 pisos de altura, tendremos una descarga que recibe los
servicios del 2° y tercer piso, y en el punto mas alto de cada uno una ventilación, y se
recomienda
una
sola
ventilación,
común
para
el
2°
y
3er
pisos.
_descarga y ventilación hasta 3 pisos
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
33
Entre 3 y 7 Pisos
En edificios de entre 3 y 7 pisos de altura, la solución agrega a la anterior una
ventilación como continuación de la descarga, del mismo diámetro y preferentemente
recta.
Entre 8 y 14 Pisos
En este caso, se debe agregar a la cañería de descarga una cañería de descompresión
en los tres primeros pisos, que puede ser paralela y unida a ella o paralela a la
interceptora unida a la ventilación.
En edificios de mayor altura es necesario prolongar la descompresión.
Solución “en arbolito”
Además, en edificios de hasta 4 pisos, se acepta la solución “en arbolito”, siepre y cuando
por piso descarguen hasta 3 artefactos.
(Ver diagramas)
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
34
SOLUCIÓN ENTRE 3 Y 7 PISOS
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
35
SOLUCIÓN ENTRE 8 Y 14 PISOS
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
36
Para más de cuatro pisos, la solución “en arbolito” obliga a una cañería de descompresión
unida a los tres primeros pisos y hacia arriba piso por medio. Ambas deben continuar
como ventilaciones
5. Cálculo de redes de Alcantarillado
La base de los cálculos de instalaciones de alcantarillado es la unidad de equivalencia
hidráulica (U.E.H.), que se define como un “concepto probabilístico en términos del cual
se cuantifica la contribución del gasto al sistema de tuberías de la instalación domiciliaria
de alcantarillado, de cada uno de los artefactos instalados, expresados en una
determinada escala”:
Cada artefacto tiene asignada una cantidad de U.E.H. según su uso.
_u.e.h. y diámetro de descarga para cada artefacto seg/
uso
Para calcular los diámetros, se debe sumar todas las U.E.H. que llegan a un ramal, y con
este dato se entra a la tabla, de la que se obtiene el diámetro de las descargas verticales
y el diámetro y pendiente de las cañerías horizontales.
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
37
_ueh máximas según diámetros de descargas
_ueh máximas según diámetros y pendientes de avances
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
38
El cálculo se inicia desde el punto mas alto de la red, e.g., una tina cuyo aporte (3 UEH)
diámetro (50 mm) y pendiente se definen según tablas. En seguida se suma el aporte del
WC (3 UEH) con 100 mm, y así sucesivamente.
El procedimiento de cálculo es el mismo en el caso de varios pisos, sumando los aportes
en cada tramo de las descargas.
Bibliografía y Fuentes
i.
Bascuñan Pérez de Arce, Eugenio.
“Apuntes para un curso de instalaciones domiciliarias de alcantarillado y agua potable”.
Santiago, Chile, 1984.
ii.
Araneda Ruiz, Jorge.
“Instalaciones sanitarias”. Concepción: Universidad del Bio-Bio, 1988.
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
39
IV.
GAS
A. FUNDAMENTOS
Puede definirse una Instalación de gas como el conjunto de elementos que permiten
suministrar gas a una propiedad desde una fuente establecida hasta los artefactos para
su consumo.
1. Familias de Gases
Los cuerpos gaseosos combustibles se pueden clasificar en tres grandes grupos:
1) Gases Manufacturados Son gases elaborados por el hombre a través de métodos
físico – químicos que combinan destilación de combustible sólido o liquido (ej. carbón) o a
través de la acción del vapor sobre un combustible sólido, liquido o gaseoso. Se conoce
como GAS CORRIENTE o GAS DE CIUDAD. se distribuye en la ciudad a través de las
calles en conductos subterráneos de polietileno color amarillo a una profundidad de 60
cm. Antiguamente se utilizaban de hierro fundido. El gas corriente está siendo
reemplazado en Chile por el gas natural. Actualmente en Santiago solo se utiliza este gas
en la Comuna de Santiago.
2) Gases Naturales Estos gases son una mezcla de hidrocarburos livianos, en estado
gaseoso. El gas natural puede encontrarse en capas netamente gasíferas o en las capas
superiores de yacimientos petrolíferos. Se obtiene directamente de la tierra sin
necesidad de ningún tipo de fabricación. Su principal componente es el Metano,
también están presentes el Etano, Propano, Butano, Pentano y otros en menor
proporción. Se distribuye en forma de GNL (gas natural licuado) de manera muy similar al
gas de ciudad pero a diferente presión. Esta gas se distribuye en la ciudad a través de las
calles en ductos subterráneos de polietileno color amarillo a una profundidad de 60 cm.
En el caso de Santiago el gas
natural viene de la Central de
Neuquén en Argentina y es
transportado a través de un
gasoducto por el Cajón de
Maipo. En puente Alto llega a
puertas reguladoras de presión o
“city gate” donde la presión se
baja a 35 bar. Para ser
distribuido a través de un anillo.
Este anillo alimenta las redes de
distribución menores a una
presión de 4 bar.
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
40
3) Gases Licuados de Petróleo. Son productos derivados de la destilación del petróleo.
Se identifica con la sigla GLP. Bajo de terminadas condiciones de presión temperatura
puede ser licuado, almacenado y envasado, por esto recibe el nombre de gas licuado.
Esta compuesto mayormente por Butano y también contienes Etano, Propano e
Isobutano.
Este gas se comprime a alta presión para licuarlo y se gasifica al entrar en contacto con
el aire (a más baja presión).
Se distribuye a través de estanques de entre 500 y 4000 l., que son abastecidos por
camiones o a través de balones de 5, 11, 15 y 45 l para consumo menor.
Este gas es más pesado que el aire, por lo tanto ahí que tener especial cuidad en
sus redes de instalación no pasen por subterráneos o pozos de ningún tipo, ya
que cualquier filtración o escape en uniones pudría generar acumulación de mezclas
explosivas de aire-gas.
Estas tres familias de gases no son tóxicos en si mismos, pero al producirse escapes
pueden causar asfixia. Cuando se producen casos de toxicidad es por el mal
funcionamiento o falta de mantención de algún artefacto a gas, en que su proceso de
combustión comienza a producir oxido de carbono. Filtraciones o escapes pueden
generar acumulación de mezclas explosivas de aire-gas.
Tipos de Instalaciones de Gas
Siguiendo las familias antes definidas de tipos de gas, es posible distinguir claramente
dos tipos básicos de Instalaciones de Gas: Instalaciones de Gas Corriente o Natural, e
Instalaciones de Gas Licuado.
La característica fundamental que diferencia un sistema de gas licuado de uno de gas
corriente o natural, además de los combustibles mismo es:
a) El Gas Corriente o natural es suministrado desde una central productora y
distribuido a través de una ciudad, para servir a una cantidad indeterminada de
usuarios.
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
41
b) En cambio el gas licuado para el consumo es abastecido desde centrales
individuales (portátiles o fijas) ubicadas generalmente en una misma propiedad o
bien desde plantas con estanques pequeños (máximo 12 m3 de capacidad) que
sirven exclusivamente a un conjunto de propiedades privadas predeterminado
(grupo habitacional o edificio).
B. DESCRIPCIÓN Y TIPOS DE INSTALACIONES
Presiones de Servicio
Las empresas distribuidoras de gas deben entregar presiones establecidas por la
normativa vigente especificadas en la siguiente tabla. Estas presiones son medidas en el
punto de entrega interior ya sea en el medidor o en el regulador.
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
42
Instalaciones de Gas Corriente
En las Instalaciones de Gas corriente se distinguen dos partes o sistemas: el público y el
privado o domiciliario.
El sistema de la red pública está compuesto por:
a) Planta productora de Gas (Gasómetro)
b) Red de matrices de alta y media presión (tuberías, sistemas de regulación de
presión, centrales de presión, etc)
c) Empalmes domiciliarios (acometida que entrega el gas en las propiedad privada)
El sistema domiciliario está compuesto por:
a) Medidor (controla el consumo)
b) Red de cañerías y accesorios (línea de consumo)
c) Unidades de artefactos (que entregan la energía al usuario final)
cocina
medidor
estufa
regulador
calefont
Instalación domiciliaria de Gas Natural
Instalaciones de Gas Licuado
Es el sistema de elementos que se instalan para suministrar gas específicamente a una
propiedad o conjunto habitacional, formado por:
a)
b)
c)
d)
e)
Envases portátiles o fijos (cilindros, estanques)
Reguladores de presión
Red de cañerías y accesorios (línea de consumo)
Medidores (si corresponde)
Unidades de Artefactos
cocina
estufa
estanque
calefont
Instalación de Gas Licuado
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
43
Las instalaciones de Gas Licuado pueden ser agrupadas en:
Instalaciones particulares menores que están formadas por: baterías de cilindros (a
menudo de 45 kg.); regulador de presión; línea de consumo; y artefactos.
Instalaciones particulares mayores en que es necesario recurrir a un estanque de
acumulación relativamente pequeño. Están formadas por el estanque y sus accesorios;
regulador de presión 1ª etapa; líneas de consumo de media y baja presión o de baja
presión exclusivamente; y artefactos.
Instalaciones colectivas destinadas a servir a un conjunto de propiedades privadas
(edificios de departamentos, conjuntos de casas o edificios, etc.) que están formadas por:
a) una red de media presión (semi-pública) que incluye estanque, reguladores y red de
media presión. B) una red de baja presión (de cada propietario), que incluye medidores,
línea de consumo y artefactos.
Medidores para Instalaciones de Gas Natural
Se debe tener en cuenta que siempre el medidor debe la misma capacidad que el
regulador de presión utilizado. Para un regulador de 10 m3/hr, el medidor que se debe
instalar debe ser de 10 m3/hr (+- 10%).
Para la ubicación de medidores en los proyectos de instalaciones interiores de gas, se
debe tomar en cuenta las disposiciones del REGLAMENTO DE INSTALACIONES
INTERIORES DE GAS. N°222/96.
Requerimientos Gabinetes
Deben ser uso exclusivo de medidores y reguladores de gas, asegurando acceso directo
a ellos.
Construidos en material resistente al fuego, al menos F-120
Puerta con cerradura y ventilación superior e inferior.
Radier de altura mínima 5 cm. sobre el nivel de terreno. Altura máxima para la base del
medidor de 1,8 m.
Las dimensiones de nichos para medidores de una capacidad máxima de 12 m3/hr (uso
mayoritario) se indican en la siguiente tabla:
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
44
1. Materiales y Componentes
Cañerías
Las redes de gas generalmente son realizadas en cañerías de cobre tipo L o tipo K, en
diámetros generalmente de entre 3/8” y 1 ½ “.
Las cañerías de cobre son las ampliamente usadas, porque resisten la corrosión, son
maleables, y no sufre incrustaciones calcáreas como las de hierro. Sin embargo es un
metal relativamente blando, expuesto a malos tratos en la obra. El tipo de cobre más
frecuente en las instalaciones domiciliarias es el “L”, para instalaciones de agua fría y
caliente, vapor, riego de jardines, y gas licuado de baja y media presión (hasta 1,4
Kg/cm2). Existen también los tipos K (para usos a presión especiales) y el DWV para
usos sin presión. El tipo L se venden en rollos y en tiras rectas.
Fittings
Soldaduras
Llaves de Paso
Sifones
2. Trazados de redes
El punto inicial de la red esta en el medidor. El recorrido esta conformado por las cañerías
desde el medidor hasta los artefactos que utilizan gas.
Diseño Línea de Consumo
Al diseñar una línea de consumo se deben considerar los siguientes requisitos:
1. La línea de consumo debe ser instalada en lugares accesibles, de fácil ubicación en
casos de ser necesarias revisiones o reparaciones.
2. el recorrido entre el medidor y los artefactos deberá ser lo mas corto posible.
3. la red de cañerías no debe interferir con otras instalaciones como las eléctricas, de
agua o alcantarillado.
4. la red cañerías debe estar separada, en lo posible a mas de 0,60 m de líneas
eléctricas.
5. en el interior de las viviendas, las redes no deben atravesar dormitorios. Esto se
exige tanto para cañerías horizontales como verticales. Esta situación solo se
permiten cuando las redes sean dispuestas en entretechos ventilados de los últimos
pisos de las edificaciones.
6. en el interior de las viviendas las redes deben ser trazadas en los pasillos y accesos
hasta llegar a baños o cocina.
7. en el caso de conjuntos de instalaciones individuales como departamentos u
oficinas, cada instalación debe ser colocada exclusivamente en la propiedad de
cada usuario. Si es necesario que atraviesen los pisos, estos se dispondrán en
accesos comunes: pasillos, escaleras, etc.
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Ejecución de la Red. Cañerías exteriores
1. las cañerías de cobre exteriores bajo tierra deben ser instaladas en una zanja
de entre 0,5 y 0,6 m de profundidad y ancho de 0,40 cm. El fondo debe ser
plano y parejo, siguiendo la pendiente de la cañería.
2. una vez ubicadas las cañerías, las zanja se rellena con el material extraído en
dos capas de 0,20 m. La primera capa debe estar compuesta de material fino,
sin piedras ni residuos duros que amenacen la constitución física de las
cañerías. Esta capa debe ser aprisionada cuidadosamente antes de recibir la
segunda capa.
Ejecución de la Red. Cañerías interiores:
1. en primer piso las cañerías se pueden situar bajo el radier para lo cual deberán
estar protegidas.
2. Si la instalación es por piso, las cañerías se ubican sobre la losa o radier, en el
relleno de piso y no necesitan protecciones especiales.
3. cuando la instalación es entre losas, las cañerías se dejan embutidas en la
losa de hormigón antes de la faena de hormigonado
4. en una instalación a la vista, las cañerías de fijan a muros a través de
abrazaderas.
5. en una instalación embutida en muros de hormigón armado, las cañerías se
colocaran antes de la faena de hormigonado.
6. en un muro de albañilería estucado podrán quedar bajo el estuco.
7. podrán colocarse en el cielo siempre que este corresponda a la vivienda del
usuario.
3. Ubicación y ventilación de artefactos
Se entiende por instalación, el conjunto de elementos que inciden en la correcta operación
de éste.
La instalación incluye los requisitos que debe cumplir el recinto donde se instalara el
artefacto. El montaje comprende fijaciones, conexiones para gas, agua y electricidad,
conductos para la toma de aire y evacuación de los productos de la combustión.
ubicación de artefactos
1. lugar NO debe presentar condiciones de riesgo para las personas y cosas
2. evitar la exposición a corrientes de aire que puedan afectar el normal
funcionamiento el artefacto
3. el recinto debe cumplir con las capacidades de volumen y requisitos de
ventilación exigidos.
4. los artefactos diseñados para funcionar con Gas Licuado del Petróleo (GLP), no
podrán ser instalados en subterráneos, pisos zócalo y otros, cuyo nivel permita la
acumulación de mezclas explosivas gas-aire.
ET2 APUNTES DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS
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Bibliografía y Fuentes
i.
REGLAMENTO DE INSTALACIONES INTERIORES DE GAS. N°222/96.
ii.
Fernández, José.
“Apuntes de Instalaciones de Gas”. Santiago, Chile: Pontificia
Universidad Católica de Chile. Escuela de Construcción Civil, 1981. 696.2 F363a.
iii.
Fuentes, Jacinto. Celis, Jorge. “Instalaciones de Gas Natural”. Pro-Cobre Inacap.
Santiago de Chile 2004.
iv.
Fuentes, Jacinto. Celis, Jorge. “Instalaciones de Gas en baja Presión”. Pro-Cobre
Inacap. Santiago de Chile 2004.
v.
N.N. “Biblioteca Atrium de Las Instalaciones: Gas y Electricidad”. Barcelona:
Atrium, [1990?]. R 696.2 G246e 1990.
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