Suministro y Distribucion de Agua Potable

Suministro y reserva de agua potable

• Suministro: es el conjunto de obras, conductos, equipos y accesorios que son necesarios para el abastecimiento de agua en las edificaciones. 
• Reserva: es el volumen de agua que se requiere almacenar en estanques, para el consumo de una edificación. El almacenamiento es indispensable en lugares donde el abastecimiento de agua público no es continuo o carece de presión suficiente. 

En las ciudades y poblados donde existe una infraestructura urbana adecuada (redes de: agua potable, recolección de aguas residuales y drenajes de lluvias) existen derivaciones de tuberías hasta cada parcela denominadas acometidas las cuales culminan en un medidor que es el dispositivo encargado de cuantificar el consumo de agua de la edificación. El medidor es el vínculo entre la red urbana y la red de distribución de la edificación. A partir del medidor encontramos la tubería de aducción que suministra la totalidad del agua que va a ser consumida por los usuarios de la edificación. 

Las cantidades de agua consumidas por los usuarios de los distintos tipos de edificaciones (dotación diaria), han sido estudiadas por los organismos oficiales para establecer las normas correspondientes en función del uso de cada edificación. Estas normas están contenidas en la Gaceta Oficial N° 4.044 de Septiembre de 1988.

Suministro Directo: es la forma de distribuir el agua en la edificación utilizando la presión disponible del acueducto a la salida del medidor.

Suministro por Gravedad: utiliza la presión disponible de un estanque elevado para distribuir el agua en la edificación, este estanque es abastecido directamente del acueducto. Es recomendado en aquellos lugares donde no existe un abastecimiento de agua permanente y la presión de agua del acueducto es suficiente para llenar el estanque.

Suministro por Bombeo a Estaque Elevado: requiere de un estanque bajo de almacenamiento desde el cual a través de una bomba hidráulica se envía el agua al estanque elevado del cual se distribuye el agua a la edificación. Se recomienda en aquellos casos donde el abastecimiento del acueducto de agua no es continuo ni la presión es suficiente para llenar el estanque elevado. Se recomienda además en edificaciones grandes que requieren un estanque elevado de gran capacidad pero que no es conveniente estructuralmente en zonas sísmicas debido a su dimensión y peso. 

Detalle de un Sistema de Suministro por Bombeo a Estanque Elevado: 

Suministro con Sistema Hidroneumático: consiste en estanque de almacenamiento bajo, un sistema de bombeo y un estanque de presión que contiene volúmenes variables de agua y aire. La presión ejercida por el aire sobre el agua permite que esta abastezca las distintas piezas sanitarias de la edificación. Se recomienda su utilización cuando el abastecimiento público no garantiza presión suficiente para el funcionamiento adecuado de la distribución de agua en la edificación. 

Detalle de un Sistema de Suministro por Hidroneumático:

Suministro por Bombeo Directo: consiste en un estanque bajo de almacenamiento de agua y de un conjunto de bombas hidráulicas cuyo funcionamiento continuo de por lo menos una de ellas permite el abastecimiento directo de las piezas sanitarias de la edificación. Se recomienda para aquellos casos donde el abastecimiento público no garantiza presión suficiente. Se recomienda su utilización cuando el abastecimiento público no garantiza presión suficiente para el funcionamiento adecuado de la distribución de agua en la edificación.

Detalle de un Sistema de Suministro por Bombeo Directo:

Sistema de Distribución de agua potable

Es el conjunto de conductos que transporta el agua desde los puntos de abastecimiento hasta los diferentes puntos de consumo de la edificación. También se denomina red de distribución. Está conformada por tuberías, conexiones, piezas sanitarias y accesorios. 

Formas de trazado de la red de distribución en las edificaciones:

• Desarrollada mayormente a nivel del piso 

• Desarrollada mayormente dentro de las paredes o aérea 

• Desarrollada en parte por el piso y en parte por las paredes o mixta 

Tipos de consumo

• Domestica (higiene personal, limpieza, cocina, riego, otros ) 

• Pública (edificios institucionales, hospitales, escuelas, parques, otros ) 

• Comercial e industrial (fábricas, hoteles, centros comerciales, oficinas, otros) 

Aspectos a considerar en el diseño de la red 

El diseño de la red de distribución de agua a los distintos puntos de consumo de la edificación está influenciado por varios aspectos: 

• Técnicos: Presión existente de la red urbana en la zona Altura de la edificación Uso de la edificación 

• Económicos: Inversión inicial del sistema Costo de mantenimiento (de acuerdo al nivel de ingresos del usuario) 

En cualquiera de los tipos de suministro, el diseño y cálculo de la distribución debe considerar los siguientes criterios: 

• El trazado debe efectuarse considerando la distribución más adecuada para el tipo de suministro existente. 

• Establecer recorridos cortos y eficientes a fin de reducir las longitudes de tuberías y seleccionar los diámetros adecuados para conducir los caudales dentro de las velocidades permisibles a fin de reducir las pérdidas de carga hidráulica en su recorrido por la tubería. 

• Racionalizar la utilización de piezas de conexión con lo cual se reducirá el costo y se hará mas eficiente el funcionamiento hidráulico minimizando las pérdidas de carga de la red. 

• Sectorizar la red utilizando llaves de paso para cada zona de consumo de agua potable. 

Símbolos convencionales usados profesionalmente:

 Sistema de producción y distribución de agua caliente. 

El abastecimiento de agua potable debe prever instalaciones de producción y distribución de agua caliente en las edificaciones de casi todos los usos: vivienda, hospitales, clínicas, locales de venta de comida e instalaciones industriales para satisfacer las necesidades de este consumo. 

Métodos de producción de agua caliente: 

1- Según la capacidad del equipo productor: 

• Calentador individual ( para una sola pieza sanitaria) 

• Calentador común (para un grupo de piezas sanitarias) 

• Equipo común (para toda una edificación o grupo de edificaciones) 

2-Según el tipo de energía utilizada: 

• Calentador eléctrico 

• Calentador a gas 

3-Según la forma de producción: 

• Instantáneo 

• Con depósito 

Formas de distribución del agua caliente. 

Sistema no circulado: cuando una tubería principal lleva el agua fría hasta el equipo de producción de agua caliente y de allí se distribuye por tuberías ramificadas a cada pieza sanitaria en forma similar al agua fría. Es recomendable en edificaciones de una o dos plantas. 

Sistema circulado: desde el equipo productor se lleva el agua caliente a través de tuberías malladas. Es recomendable en edificaciones de tres o más pisos 

Los sistemas circulados pueden ser: 

• Por gravedad: el agua caliente circula por el fenómeno de convección, es decir la columna de agua más caliente pesa menos que la columna de agua fría por lo cual el agua caliente sube y la fría baja de manera natural 

• Por bombeo: el agua caliente es forzada a circular por acción de una bomba hidráulica. Se debe emplear en Hospitales, clínicas o donde se requiera agua caliente de forma instantánea.

Diseño de la red de distribución de agua caliente. 

Dependiendo del tipo de calentador (eléctrico o a gas) y su tamaño debe determinarse su ubicación más adecuada y segura. 

En el caso de los calentadores eléctricos podrán ser instalados dentro del mismo espacio a servir (baño, cocina, oficios) 

En el caso de calentadores a gas deben instalarse en lugares ventilados y techados (terrazas, patios, corredores ) 

Partiendo de la ubicación del calentador debe trazarse la red de distribución, tratando de seguir los recorridos más cortos, para esto puede ser conveniente plantear tramos con recorridos distintos a los del agua fría. 

En la distribución de agua caliente no es necesario sectorizar la red mediante llaves de paso en las distintas áreas de la edificación. 

Cálculo del sistema no circulado de producción y distribución de agua caliente. 

Comprende dos aspectos: 

1. Cálculo del equipo de producción de agua caliente. 

Según las normas de la Gaceta Oficial 4.044 pueden utilizarse dos métodos: 

• En función del tipo y tamaño de la edificación: se utilizan las tablas 23 (para obtener el consumo) y la tabla 24 (contiene los factores de capacidad horaria) con este método se obtienen las capacidades mínimas de los equipos de producción de agua caliente, las capacidades optimas están desde 1,5 hasta 2 veces estos resultados. 

Ejemplo: Determinar la capacidad del calentador para una vivienda de 4 habitaciones. Según tabla 23 el consumo es = 420 L /d 

Si el calentador es a gas: Según tabla 24 el factor de capacidad horaria es = 1/7 del consumo Por tanto, 420x 1/7 = 60 l/h ó 1 l/min. El calentador debe producir mínimo 1 l/min., preferiblemente 2 l/min. 

Si es calentador eléctrico: Según tabla 24 el factor de capacidad del estanque es = 1/5 del consumo Por tanto, 420x 1/5 = 84 litros El calentador debe almacenar entre 84 lts. y 126 lts. 

• En función del tipo de edificación y número de piezas sanitarias se utilizan las tablas 25 y 26. Con este método se obtienen equipos de mucha mas capacidad. 

Instalaciones Sanitarias

INSTALACIONES SANITARIAS

Comprenden los planos en planta, isometrías y detalles correspondientes a las tuberías de agua blanca, aguas servidas o residuales, de aguas de lluvias, equipos de bombeo, y sistemas hidroneumáticos. En el desarrollo de estos planos se requiere especial atención a las Normas Sanitarias Vigentes. 

Es el conjunto de tuberías, equipos y accesorios que se encuentran dentro del límite de propiedad de la edificación y que son destinados a suministrar agua libre de contaminación ya eliminar el agua servida. 

Estos servicios se encuentran dentro del límite de propiedad de los edificios, tomando como punto de referencia la conexión domiciliaria. 

Sus objetivos son: 

• Dotar de agua en cantidad y calidad suficiente para abastecer a todos los servicios sanitarios dentro de la edificación. 
• Evitar que el agua usada se mezcle con el agua que ingresa a la edificación por el peligro de la contaminación. 
• Eliminar en forma rápida y segura las aguas servidas; evitando que las aguas que salen del edificio reingresen a él y controlando el ingreso de insectos y roedores en la red.

TIPOS DE INSTALACIONES SANITARIAS

Las instalaciones sanitarias de una edificación comprenden en general los siguientes tipos de sistemas:

• Distribución de agua fría
• Distribución de agua caliente
• Distribución de agua contra incendios
• Distribución de agua para recreación
• Redes de desagüe y ventilación
• Colección y eliminación de agua de lluvia
• Distribución de agua para instalaciones industriales (vapor, entre otros.)

Las Instalaciones Sanitarias de Agua Blancas, Claras o Potable y Sistema de Recolección de Aguas Servidas o Alcantarillado, poseen diversos componentes dentro de su recorrido, entre la red pública y la edificación.

LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE

Si observamos en el esquema, comienzan en la Matriz de la red de Agua Potable, la cual, recorre la ciudad y es conectada al medidor mediante un Arranque. Desde el medidor el agua es distribuida a través del edificio o vivienda mediante las cañerías que llegan a los distintos artefactos (Lavaplatos, Llaves de Jardín, Lavamanos, Duchas, Inodoros, Urinarios, entre otros). El medidor es el encargado de registrar y medir el consumo de agua en la propiedad y también registra las perdidas existentes en la instalación. 

AGUAS SERVIDAS O RESIDUALES (ALCANTARILLADO) 

Estas instalaciones, son las encargadas de evacuar los desechos sólidos y aguas servidas (ya utilizadas) desde la vivienda hasta el colector público. Desde los artefactos sanitarios bajan hasta las Cámaras de Inspección Domiciliarias, para luego ser enviadas hasta el colector público a través de la Unión Domiciliaria, que es como se denomina el tramo entre la primera cámara y el colector.

Estas instalaciones 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.

TUBERÍAS DE AGUAS RESIDUALES O SERVIDAS.

• VERTICALES —— conocidas como BAJADAS

• HORIZONTALES — conocidas como RAMALES

TIPOS DE VENTILACIÓN

Existen tres tipos de ventilación, a saber:

1).- 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.

2).- 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:

- Los ramales de ventilación que parten de la cercanía de los obturadores o trampas hidráulicas.

- Las bajadas de ventilación a las que pueden estar conectados uno o varios muebles. 

MATERIALES PARA INSTALACIONES SANITARIAS

Tuberías y Accesorios de Agua Potable. Se pueden encontrar de los siguientes materiales:

• Hierro fundido: ya no se usan en instalaciones interiores por su alto costo y peso elevado.

• Hierro galvanizado: son las de mayor uso junto con las de plástico, por su mayor durabilidad; uso de accesorios del mismo material en las salidas de agua, menor riesgo de fractura durante su manipuleo.

• Acero: para uso industrial o en líneas de impulsión sujetas a grandes presiones.

• Cobre: son las mejores para las instalaciones de agua potable, sobre todo para conducir agua caliente, pero su costo es muy elevado y se requiere mano de obra especializado para su instalación.

• Bronce: solo tiene en la actualidad un uso industrial.

• Plomo: se utilizan en conexiones domiciliarias; han sido dejadas de lado al comprobarse que en determinados caso se destruyan rápidamente por la acción de elementos químicos hallados en el agua; sin embargo aún se utilizan como abastos de aparatos sanitarios.

• Asbesto – cemento: solo se utilizan en redes exteriores.

• Plástico: PVC rígido para conducción de fluidos a presión SAP (Standard Americano Pesado). Estas tuberías se fabrican de varias clases: clase 15 (215 lb/pulg2), clase 10 (150 lb/pulg2), clase 7.5 (105 lb/pulg2) y clase 5 (lb/pulg2), en función a la presión que pueden soportar. Poseen alta resistencia a la corrosión y a los cambios de temperatura, tienen superficie lisa, sin porosidades, peso liviano y alta resistencia al tratamiento químico de aguas con gas cloro o fluor.

Tuberías y Accesorios para Desagüe. Se pueden encontrar de los siguientes materiales:

• Asbesto – cemento: son muy frágiles por lo que requieren una manipulación cuidadosa, tienen un costo elevado y existe carencia de accesorios en el mercado (solo se atienden bajo pedido); se utilizan para redes externas.

• Arcilla vitrificada: para redes exteriores, no existe producción en gran escala.

• Concreto: para uso exterior, es muy utilizada en tramos rectos sin accesorios.

• Fierro fundido: para uso general en redes interiores y exteriores, tuberías de ventilación. Actualmente han caído en desuso debido a su costo y peso que hacen la instalación más cara y complicada.

• Plomo: para trampas y ciertos trabajos especiales.

• Fierro forjado: para uso industrial.

• Plástico: PVC rígido. Estas tuberías se encuentran en diámetros de 2”, 3”, 4”, 6” y 8”; en longitudes de 3 m para diámetros hasta de 3” y 5 m para diámetros mayores. Para instalaciones domesticas se suelen utilizar diámetros entre 2 y 4 pulgadas. 

CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO DE INSTALACIONES SANITARIAS

Delineamiento de redes.

Consiste en delinear el recorrido de las tuberías desde la conexión domiciliaria hasta cada uno de los ambientes que contienen servicios sanitarios. Para ello se debe considerar:

1. Los tramos horizontales pueden ir por los muros o contrapisos de acuerdo a que los aparatos sanitarios descarguen por el muro o por el piso respectivamente.

2. Al ir por los muros se hace economía en el recorrido de tuberías y accesorios, pero se tiene la desventaja que hay que picar las paredes y efectuar pases en los vanos de las puertas y pasadizos.

3. El ir por el piso resulta ventajoso cuando se debe efectuar una reparación, pues es más económica y fácil cambiar las losetas del piso que las mayólicas de las paredes.

4. Los tramos verticales deber ir preferentemente en ductos, con una separación mínima de 0.15 m de las tuberías de agua caliente y de 0.20 m de las montantes de aguas negras y de lluvia (distancia medida entre sus generatrices más próximas).

5. En lo posible debe evitarse cruzar elementos estructurales.

6. Debe procurarse formar circuitos porque así se obtiene una mejor distribución de la presión y se pueden ubicar adecuadamente las válvulas de interrupción que permitan efectuar reparaciones sin paralizar todo el servicio.

7. Al ingreso del predio es necesario colocar una válvula de interrupción después del medidor.

8. Las tuberías de aducción e impulsión deben llevar una válvula de retención.

9. En los tramos horizontales las tuberías de agua fría deben instalarse siempre debajo de las de agua caliente y encima de las de desagüe, a una distancia no menor de 0.10 m entre sus superficies externas.

10. Al ingreso de cada ambiente debe instalarse en lo posible una válvula.

11. Al delinearse las redes de desagüe exteriores en el primer piso de debe tener presente que las cajas de registro estén ubicadas en forma tal que puedan ser revisadas cómodamente, sin causar molestias ni dañar la estética.

GRAFICACIÓN DE LAS REDES DE AGUA Y DESAGÜE

La graficación de redes se efectúa sobre un plano de planta a escala 1/50, donde se hará resaltar las redes de agua y desagüe, quedando en segundo plano la distribución arquitectónica; generalmente en este plano se obvian muchos detalles que aparecen en los planos arquitectónicos (puertas, mobiliario, entre otros). El tamaño de la lámina depende del proyecto arquitectónico.

Las redes de agua se grafican de menor grosor que las de desagüe (generalmente a la mitad del grosor). Para el dibujo de cisternas y tanques elevados (cortes) se emplean escalas de 1/20ó 1/25.

DIBUJOS ISOMÉTRICOS 

Una vez graficada la red de agua y desagüe se procede a dibujar su isometría (ángulo de 30º); a veces se sugiere dibujarlo a escala de 1/50