Informe de La San It Arias

8/3/2019 Informe de La San It Arias

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UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTNEZ DE MAYOLO FILIAL BCA.

INSTALACIONES SANITARIAS EN EDIFICIOS - DESAGUE

Todo lugar o poblacin dotados de suministro de agua, cualquiera que fuese su procedencia, requierede un sistema de desage.La Instalacin de Saneamiento de un edificio consiste en la evacuacin

por conductos de las aguas negras, amarillas y tambin de las aguas pluviales que se generan en elmismo.

GENERALIDADES

Todo lugar o poblacin dotados de suministro de agua, cualquiera que fuese su procedencia, requierede un sistema de desage. Estos sistemas de desage estn clasificados dependiendo de su

precedencia y se clasifican en desages para edificaciones, pozos spticos y alcantarillados.

CLASIFICACIN

La red domiciliaria puede ser subterrnea o estar sostenida del cielo raso del stano de la

edificacin y de igual manera se pueden ver entre placas y son clasificadas en 2 tipos:

a) Desage sanitario.- Este tipo de desage recibe la descarga producto de las actividadesfisiolgicas humanas, desperdicios domsticos y en general las aguas negras. En lasedificaciones con stanos y semistanos cuya rasante se encuentra por debajo de la clave delalcantarillado pblico es necesarios proyectar equipos de bombeo para su evacuacin

b) Desage pluvial.- En edificaciones la cubierta debe disearse con pendientes adecuadas hacia

los recolectores de aguas pluviales, los cuales a su vez, estarn conectados con los tubosbajantes verticales que envan el agua recogida hacia el sistema de drenaje.

Existen 3 tipos de desages los cuales dependen de la localizacin de stos. En lasedificaciones se instalan en las siguientes partes para evacuar las aguas llovidas.

i. Desage Pluvial Interior.- Generalmente es instalado en las edificaciones que tienenstano o dentro de las paredes del edificio.

ii. Desage Pluvial Exterior.-Es el instalado alrededor de las paredes del edificio. Laanchura y el nmero de los canales vienen dictaminados por la superficie a desaguar y /oforma pavimentada.

INSTALACIONES SANITARIAS - DESAGUE


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iii. Desage Pluvial Superior.-Es el que va instalado en el techo del stano de lasedificaciones. Casi siempre son identificadas por estar pintadas de color anaranjado.

COMPONENTES DE UN SISTEMA DE DRENAJE

Tres grandes componentes:

Aguas negras

Aguas lluvias

Ventilacin

TIPOS DE DESAGUE SANITARIO

La norma espaola considera 2 tipos de desage sanitario, los cuales funcionan de formaindependiente, los cuales funcionan de forma independiente dentro de la edificacin:

1. Desage primario2. Desage secundario

1. Desages primarios.-Son todos aquellos que sirven como cao para las aguas denominadasNegras, entendindose por ello las aguas con cierto grado de toxicidad, producto de losdesechos industriales o humanos.

Conexin a desage primario



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2. Desage secundario.- Son los que conducen las aguas blancas (Aguas jabonosas) y lasaguas limpias, las cuales no arrastran elementos txicos y/o de desecho humano oindustrial

Conexin a desage secundario

ELEMENTOS BASICOS DE UN SISTEMA DE DESAGUE

Los elementos bsicos de un sistema de desage son:a) BAJANTES.- Es toda tubera orientada verticalmente para recibir la descarga de los aparatos

localizados en los pisos superiores.b) COLECTOR PRINCIPAL.-Se denomina as a la tubera que capta el caudal de todos los

ramales, para conducirlos hasta el alcantarillado pblico o sitio de disposicin final.c) RAMAL PRIMARIO.- Es una tubera colocada perpendicular a la bajante con una pendiente

uniforme, y que recibe la descarga de una o ms bajantes para conducirlas hasta el colectorprincipal.

d) RAMAL SECUNDARIO.-Es un conducto perpendicular a la bajante, de pendiente uniforme,al cual se conectan uno o ms aparatos sanitarios; y cuya descarga es conducida hasta una

bajante, ramal primario o colector Principal.

e) SIFONES.- Un sifn es un accesorio, el cual consiste en una depresin o punto bajo de unsistema de desage, tal que, reteniendo una porcin de agua impide el paso de los gasesmefticos; es decir, se utiliza para formar un sello hidrulico. Su instalacin debe hacerse a la

salida de cada aparato sanitario.



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SIFONAMIENTOSe denomina as, a la prdida del sello en los sifones, la cual est estrechamente ligada al

proceso de ventilacin. Se identifican los siguientes tipos: Sifonamiento

Autosifonamiento.-Se produce cuando el desage de un aparato fluye aseccin llena, o presenta un tapn formado por una onda estacionaria, y dadoque no se cuenta con una ventilacin adecuada, la subpresin termina porromper el sello hidrulico.

Sifonamiento inducido.-El agua que baja de un sanitario instalado aguasarriba al pasar por la conexin de otro, instalado en un punto ms bajo delmismo conducto principal, genera un vaco temporal a la salida del sifn y lacorrespondiente ruptura del sello.

Sifonamiento por compresin.-Es un fenmeno de presin reversa, o contrapresinque se genera cuando el aire es comprimido por un flujo que se descarga por un

bajante.



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Evaporacin Atraccin capilar Sifonamiento por efecto del viento Sifonamiento por transmisin de momento

f) TAPONES DE INSPECCION.-Para facilitar las labores de inspeccin y mantenimiento de lastuberas horizontales y verticales, el sistema debe proveerse de tapones de inspeccin; y suinstalacin debe realizarse en reas comunes que no interfieran con la individualidad de lasunidades de vivienda o espacios privados de las mismas.

INSTALACIONEn general, los tapones deben ser instalados en los siguientes puntos:

i. Cambios de direccin mayores de 45.ii. En la base de las bajantes.

iii. En tuberas de dimetro menor o igual a 4. (Uno cada 15m).iv. En tuberas de dimetro mayor a 4 (Uno cada 30m)

MATERIALES CONMUMENTE UTILIZADOS

1) ELEMENTOS DE PLOMO.-Es un material que prcticamente no se utiliza en este momento,comercializado en forma de planchas, tubos en rollos de hasta 10 ms y sifones, su adecuada

puesta en obra requiere un trabajo artesano de alta cualificacin y, por tanto, cada vez menoscompetitivo. Da lugar a excelentes instalaciones por su versatilidad, seguridad en susuniones, e insonoridad ante la cada y paso del agua. Inalterable frente a agentes atmosfricos No necesita proteccin Es atacado las cales y cementos Las uniones se hacen por medio de soldadura

2) TUBOS DE CLORURO DE POLIVINILO (PVC).- Existen 2 clases de tubos : Serie "F", utilizables para ventilaciones de redes, ciertas aguas usadas (manguetones

de inodoro) y pluviales. Serie "C", utilizables para todo tipo de aguas usadas, tanto en ramales como en

bajantes y colectores.Propiedades: Ligero, barato y, actualmente, con multitud de accesorios y piezas especialesque facilita un rpido montaje, da lugar a excelentes y seguras instalaciones de Saneamiento.

3) ELEMENTOS DE FUNDICION.- El acero como fundicin es un producto siderrgico que

resulta de la asociacin de hierro y carbono, de las propiedades ms conocidas de lafundicin son:



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Resistencia a la corrosin. Resistencia al envejecimiento. Resistencia a aguas a cualquier temperatura. Resistencia mecnica. Poca propagacin del ruido

4) ELEMENTOS DE FIBROCENTRO.-Sus principales ventajas son: Homogneos Inoxidables Imputrible. Poco peso con relacin a los elementos fundicin Transporte econmico. Fcil instalacin.

5) TUBERIA DE GRES.-Por ser un producto cermico, se le limitan a poca longitud en tuberahasta inferiores a un metro, esto multiplica los puntos dbiles de la red aparte que la encarece,de manera que deja descompensadas otras ventajas.

BAJANTES

La bajante funciona verticalmente, y recibe las aguas servidas de los aparatos instalados en lasunidades sanitarias.La conexin de un ramal a una bajante se hace por medio de una Tee, o una Ye. Esta ltima brindauna mejor componente vertical a la velocidad, lo que aumenta la capacidad de la bajante. Pero tiendea producir sifonamiento en los sellos conectados al ramal horizontal.

FLUJO EN BAJANTES

Para los caudales pequeos, el agua baja pegada a la pared interna de la tubera. Con el aumento decaudal, la adherencia continua hasta un punto donde la friccin con el aire hace formar un pistn deagua que desciende hasta que el incremento de presin bajo el pistn lo rompe y se forma un anilloalrededor de la tubera con un cilindro de aire en el centro.Los investigadores Both Dawson y Roy B. Hunter, encontraron que el anillo de flujo, que desciende

por las paredes, puede causar fluctuaciones de presin en la columna de agua, lo cual puede ocasionarprdida de los sellos.

SISTEMA DE VENTILACION

El diseo sanitario debe considerar, paralelamente, el diseo de un sistema de ventilacin comomedida de proteccin ante la eventual rotura de los sellos hidrulicos de los aparatos sanitarios.



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Para el anlisis de los posibles problemas generados por una mala circulacin del aire dentro delsistema, hay que considerar sus principales caractersticas: Compresibilidad (Altamente compresible 20000 veces ms que el agua). Elasticidad (Dada su condicin de gas es completamente elstico). Densidad (Fluido mucho ms liviano que el agua, relacin comparativa de 1/830).

Dado que el aire circula en contacto con el agua en los ramales horizontales y las bajantes, en lossitios donde la profundidad del agua se incrementa, el aire es comprimido dando lugar a cambios de

presin.Las fluctuaciones de presin en toda la red deben limitarse a un valor de 2.5 cm.c.a. (245 N/m2).En este sentido, los conductos de ventilacin tienen que permitir la libre circulacin del aire sinsometerlo a expansiones ni contracciones que pudiesen comprometer los sellos.

ELEMENTOS DE VENTILACION

A. SIFONES.-Dado que el problema se origina por accin del aire, los conductos de ventilacinpueden, tambin, representar una condicin de falla. La solucin es guardar las distanciasmnimas entre la acometida de ventilacin y la salida del sifn, a fin de prevenir elautosifonamiento.

B. VENTILACION PRIMARIA.- Toda bajante y/o desage de sanitario debe prolongarse hastala azotea, tanto para facilitar el buen descenso del lquido como para evitar tras su pasosucciones sobre los cierres hidrulicos de los aparatos que encuentre a su paso.

C. VENTILACION SECUNDARIA.-Las bajantes van acompaadas, normalmente, de un tuboparalelo con el que se comunican, al menos, por su parte inferior formando un circuito. Taltubo se denomina ventilacin secundaria.

D. VENTILACION TERCIARIA.-Las ventilaciones terciarias, se interponen entre los pistoneshidrulicos y los sellos hidrulicos, liberando a estos ltimos de las consiguientessobrepresiones y subpresiones.



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METODOS DE VENTILACION

Existen mltiples formas de ventilacin para lograr que los sifones permanezcan con un sello deagua. Las ms usualmente utilizadas son:*Ventilacin individual: Cada aparato sanitario cuenta con una tubera de ventilacin propia.

*Ventilacin comn: Cuando los aparatos se disponen de tal forma que sus sifones estn o bien, unoal lado del otro o uno en frente del otro, resulta conveniente hacer una ventilacin comn.

*Ventilacin Continua.-Consiste en un sistema de aireacin, individual y comn, en el cual cadauno de los aparatos est ventilado. En este mtodo, todos los aparatos que lo requieran sernventilados.

*Ventilacin Hmeda.- En este sistema, una tubera que sirve de desage para un aparato, tambinsirve de ventilacin para otro cuyo sifn est por debajo.



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Para aplicar adecuadamente este mtodo, deben atenderse las siguientes recomendaciones.Para ltimo piso:

i. Se debe descargar no ms de una unidad a travs de un conducto hmedo de ventilacin de1, y no ms de cuatro unidades para uno de 2.

ii. La longitud del drenaje no debe exceder el mximo permisible entre la ventilacin y el sifndel aparato.

iii. El ramal horizontal se conecta a la bajante al mismo nivel que el sanitario o por debajo de l.

*Ventilacin en circuito.- Este mtodo consiste en un ramal de ventilacin que sirve a dos, o msaparatos que tienen salida por piso. Para hacer el circuito, la conexin al ramal horizontal se hace enfrenteal ltimo aparato, y se lleva hasta el conducto deventilacin secundaria.Para que este mtodo provea una adecuada ventilacin, debe restringirse a ocho (8) el nmero deaparatos conectados al ramal de aireacin, y en ningn caso se pueden conectar inodoros defluxmetro al circuito.

*Ventilacin en anillo.-Este mtodo ventila a travs de un ramal horizontal, que, en este caso, seconecta directamente a la prolongacin de la bajante, y no a la columna de ventilacin como en laventilacin en circuito. Por lo tanto el sistema es dispuesto, nicamente en el ltimo piso de laedificacin.

*Ventilaciones espciales.-Cambio de direccin de la bajante: Cuando una bajante tiene un cambiode direccin de ms de 45, los tramos arriba y abajo del punto de inflexin son sometidos a unincremento de presin hidroneumtica, por lo cual es necesario proveerla de una ventilacin de alivio.

La ventilacin V1 sirve de alivio, y esconectada a la base de la bajante con eldimetro adecuado para ventilar las unidadesde ese tramo.



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V1 es la ventilacin principal de la parte dearriba y cumple la condicin anterior. V2 esla ventilacin principal de la parte de abajo ydebe estar diseada para ventilar la totalidadde unidades de la bajante.

V1 y V2 es una ventilacin principal y debepara la totalidad de las unidades.

*Ventilacin de alivio.-En los edificios, las presiones en las bajantes y columnas de ventilacinestn fluctuando continuamente como resultado de los ramales horizontales que descargan adiferentes niveles.Para balancear estas presiones producidas, se implementan las ventilaciones de alivio, las cualesconectan a la bajante con la ventilacin secundaria en intervalos de, por lo menos, 4 pisos, contadosdesde el ltimo piso hacia abajo.

La conexin de alivio sugerida en lanorma NTC 1500, debe hacerseutilizando un tubo de igual dimetroal de la ventilacin secundaria, ymediante piezas de tipo Ydispuestas en ngulo de 45 conrespecto a la bajante.



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PENDIENTE DE LA TUBERIA DE VENTILACIN

Cuando se tiene ventilacin en circuito o individual para un aparato, la cual se conecta a laventilacin principal o secundaria, esta deber hacerse con una pendiente hacia la red de desage con

el fin de drenar los lquidos condensados al interior del tubo.Est pendiente no ser mayor del 2%, para reducir las posibilidades de sifonaje.

EFECTOS DE LOS JABONES Y DETERGENTES

Los jabones y detergentes generan problemas, especialmente en los edificios altos, debido a laabundante espuma que es producida, y que tiende a acumularse en las partes bajas de la bajante y lastuberas de ventilacin.

CALCULO DE LOS SITEMAS DE VENTILACION

El diseo de los sistemas de ventilacin considera que la ocupacin mxima del anillo de agua en la

bajante debe ser de 7/24, a fin de prevenir oscilaciones de presin mayores a 2.5 cm.c.a.

Caudal de aire en la ventila.-Si se considera que la friccin del aire con el agua hace que tanto lapared externa del anillo como la interna se desplacen a la misma velocidad terminal, entonces, el aireatrapado en el centro tendr igual velocidad que el agua.Por lo tanto la velocidad terminal del agua en la bajante es, tambin, aplicable al flujo del aire.

Donde: Va = Velocidad del aire, m/s. Vt = Velocidad terminal, m/s. q = Caudal que circula, l/s. d = Dimetro de la bajante, pulg.


5

2

76.2VtVa

==d

qx


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Aplicando la ecuacin de continuidad, y considerando que 17/24 de la seccin de la bajante fluye conaire, obtenemos el caudal de aire que fluye por la misma.

Donde: Qa = Caudal de aire, l/s. Va = Velocidad terminal, m/s. D = Dimetro de la bajante, pulg.

Longitud mxima de la tubera de ventilacin.- Las ecuaciones anteriores permiten calcular lacantidad de aire que debe ser aliviado mediante la tubera de ventilacin secundaria; sin embargo, lafriccin generada por las paredes de la tubera hace que el aire se eleve hasta una longituddeterminada.Para prevenir presiones peligrosas, la mxima longitud de la tubera de ventilacin se establece conrespecto a una prdida de cabeza de 2.5cm.c.a.Empleando la ecuacin de Darcy Weisbach para la prdida de carga permitida, la longitud mximade la tubera de ventilacin puede ser calculada como sigue:

Donde:

f = Factor de friccin de Darcy. V = Velocidad del aire en la tubera de ventilacin, m/s. D = Dimetro de la tubera de ventilacin. L = Longitud mxima de la tubera de ventilacin.

La velocidad, V, del aire en el conducto de ventilacin de dimetro D, puede obtenerse mediante laecuacin de continuidad para el flujo (Qa) que viene por la ventilacin primaria:

Donde: V = Velocidad del aire en la tubera de ventilacin, m/s. D = Dimetro de la tubera de ventilacin, plg. Qa = Caudal de aire en la tubera de ventilacin, l/t.

EJEMPLOS DE CLCULO

Se requiere disear la ventilacin para una bajante de 4 de dimetro y 12m de longitud, la cual puededescargar mximo 500UD, con un anillo equivalente a 7/24 de la seccin total de la bajante.


5

2

2359.0

xVaxdQa=

Vaxd24

17

4Qa

2

=

+=g

VKm

g

Vx

D

Lfx

224.25

22

2973.1

D

QaxV =


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Para el caudal equivalente de 9.15 l/s (500 UD), la velocidad terminal se calcula utilizando laecuacin 1; asi:

Como el aire baja a la misma velocidad del agua, es posible aplicar la ecuacin de continuidad para elaire con velocidad igual a 3.84 m/s. Utilizando la ecuacin 3.

Del resultado anterior, se conoce que el caudal que deber ser expulsado por el conducto deventilacin secundaria es 22.13 l/s.El proceso general de diseo ser el de comprobacin. Asi, pues, se supone un dimetro de 3 y secomprueba la mxima longitud que permite una perdida de 2.5 cm.c.a.Para aplicar la ecuacin 6.4 se supone un anillo de dos codos de 45 (Km = 0.8) y 8 uniones(Km = 2.4), con lo cual el coeficiente global de perdidas menores (Km) es 3.2.

Por continuidad, la velocidad del aire en la tubera de ventilacin secundaria, = 3, esta dada por laecuacin 5.

Con el aire de 14 C, el numero de Reynolds del flujo se calcula:

Para una tubera de ventilacin de PVC, la rugosidad absoluta es Ks = 0.0015 mm; y la rugosidadrelativa es:


smxVt /84.34

15.976.2

5

2

=

=

slxxVa /13.22484.3359.0 2 ==

smxV /85.43

13.22973.1

2==

( )23110

106.1

0254.0385.4Re

/106,1

5

25

==

=

x

xx

smxV

( )5

6

1097.10254.03

105.1

== xx

x

D

Ks


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Para la rugosidad relativa, y el numero de Reynolds, calculada el factor de friccin se obtienemediante la ecuacin de Colebrook-White.

Finalmente, la ecuacin 4 es utilizada para calcular la mxima longitud de la ventilacin, L:

La longitud calculada es satisfactoria puesto que es mayor que la longitud de la bajante ventilada,12m.

Efectos de accesoriosEn el caso anterior el resultado obtenido esta en el orden de 54 m entonces, la suposicin de 8uniones (9 tubos de 6 m) es vlida.Por otra parte, se puede observar que si no se hubiera colocado las perdidas en los accesorios, lalongitud mxima permitida se calculara de la siguiente manera:

MANTENIMIENTO Y CONSERVACION

Para un correcto funcionamiento de la instalacin de saneamiento, se debe comprobarperidicamente la estanqueidad general de la red con sus posibles fugas, la existencia deolores y el mantenimiento del resto de elementos.

Se revisarn y desatascarn los sifones y vlvulas, cada vez que se produzca una disminucinapreciable del caudal de evacuacin, o haya obstrucciones.

Cada 6 meses se limpiarn los conductos de locales hmedos y cubiertas transitables. Lostubos y canales de cubiertas no transitables se limpiarn, al menos, una vez al ao.

Una vez al ao se revisarn los colectores suspendidos, y el resto de posibles elementos de lainstalacin tales como cajas, bombas de elevacin.

Cada 10 aos se proceder a la limpieza de cajas de inspeccin o antes si se apreciaran olores.


025.0=f

81.92

85.42.3

81.92

85.4.

0762.0025.04.25

22

xx

x

Lx +=

m

x

xx

L 76.54

81.92

85.4.

0762.0

025.0

81.92

85.4

2.34.252

2

=

=

m

x

Lx

Lx 5.64

81.92

85.4.

0762.0

025.0

4.25

81.92

85.4.

0762.0025.04.25

2

2

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