Las instalaciones sanitarias tienen por finalidad conducir fluidos, como el agua potable, para ser utilizados en las edificaciones, y residuos, como las aguas servidas, para extraerlos de las mismas.
Estas redes atienden necesidades esenciales del ser humano, como el agua potable para la preparación de alimentos, el aseo personal y la limpieza del hogar, además de la eliminación de desechos orgánicos. En este caso, son del tipo domiciliario, donde se consideran los aparatos sanitarios de uso privado.
El diseño debe buscar durabilidad y economía en toda la vivienda. Para lograrlo, es necesario conocer las necesidades de los usuarios, la ubicación de los aparatos sanitarios, las diferencias de altura y las condiciones de conexión con las redes públicas. Conociendo estos datos se logrará un correcto dimensionamiento de las tuberías y accesorios de la vivienda.
Componentes de la red sanitaria
La red de Agua Potable comprende las tuberías con sus diferentes diámetros, piezas especiales, medidores y otros elementos destinados a conducir el agua hasta los puntos de consumo.
La red de alcantarillado recibe las aguas servidas procedentes de los aparatos sanitarios y las conduce hacia la red pública. La red primaria es la que recibe las aguas negras provenientes de WC y lavaplatos.
La red secundaria es la que recibe las aguas grises provenientes de baño tina, baño ducha y lavatorios.
La red de ventilación es aquella que ventila la red primaria para evitar efectos de jeringa, favorecer el funcionamiento de los sifones y reducir el riesgo de que los malos olores ingresen a la edificación.
Objetivos de la instalación de agua potable
- Dotar de agua en cantidad y calidad suficiente para abastecer a todos los servicios sanitarios dentro de la edificación.
- Evitar que el agua contaminada ingrese a la edificación por el peligro de la contaminación.
- Garantizar un suministro adecuado para la preparación de alimentos, el aseo personal y la limpieza del hogar.
- Permitir trabajos de mantenimiento, reparación o reposición de elementos sin paralizar todo el servicio.
- Conseguir un diseño durable y económico para toda la vivienda.
Ubicación general de las instalaciones
El recorrido de las tuberías debe definirse desde las conexiones domiciliarias hasta cada uno de los ambientes que contienen servicios sanitarios. La ubicación debe facilitar la ejecución, el control y el mantenimiento de la instalación.
La red debe llegar hasta las conexiones domiciliarias, siendo además deseable que su recorrido no cruce los ambientes principales, como sala, comedor y hall.
En lo posible debe evitarse cruzar elementos estructurales. Las instalaciones sanitarias deben ubicarse de tal manera que no comprometan los elementos estructurales.
En cuanto a la ubicación de las instalaciones con relación a la estructura, por lo general suele preferirse el empotramiento en muros y losas.
Las tuberías y accesorios deben disponerse de modo que exista acceso suficiente para los trabajos de mantenimiento y reparación o reposición de elementos. El acceso debe considerar el número de usuarios y el espacio mínimo indispensable para la circulación de las personas en relación con el uso de los aparatos.
En las áreas sanitarias se recomienda emplear materiales que permitan garantizar una fácil limpieza de las mismas, como mayólica y loseta.
La ubicación de las tuberías de ventilación debe considerar que se trata del aparato de descarga más alto.
Planos y representación de las redes
El diseño consiste en delinear el recorrido de las tuberías desde la conexión domiciliaria hasta cada uno de los ambientes que contienen servicios sanitarios.
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.
En los planos deben identificarse los ambientes, los aparatos sanitarios, las tuberías, los accesorios, las válvulas, los medidores y los puntos de entrega.
Materiales utilizados en las tuberías
Se pueden encontrar tuberías de los siguientes materiales:
- Hierro fundido: ya no se usan en instalaciones interiores por su alto costo y peso elevado.
- Plástico: PVC rígido para conducción de fluidos a presión SAP (Standard Americano Pesado).
- Plomo: para trampas y ciertos trabajos especiales.
- Plástico: PVC rígido SAL.
Las tuberías de PVC rígido para conducción de fluidos a presión SAP se clasifican en clase 7.5, que soporta 105 lb/pulg2, y clase 5, en función de la presión que pueden soportar.
Las tuberías de PVC rígido SAL 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.
Actualmente, las tuberías de hierro fundido han caído en desuso debido a su costo y peso, que hacen la instalación más cara y complicada.
| Material o sistema | Uso o característica |
|---|---|
| Hierro fundido | Ya no se usa en instalaciones interiores por su alto costo y peso elevado. |
| PVC rígido SAP | Conducción de fluidos a presión. |
| PVC rígido SAL | Diámetros de 2”, 3”, 4”, 6” y 8”. |
| Plomo | Trampas y ciertos trabajos especiales. |
Válvulas y elementos de control
La instalación debe incorporar válvulas de interrupción que permitan efectuar reparaciones sin paralizar todo el servicio.
Las tuberías de aducción e impulsión deben llevar una válvula de retención.
Al ingreso de cada ambiente debe instalarse, en lo posible, una válvula.
La disposición de las válvulas debe facilitar los trabajos de periódico control y registro.
Condiciones de presión y altura
Para el diseño deben considerarse la altura estática entre la tubería de la red de distribución pública y el punto de entrega en el edificio.
También deben evaluarse las pérdidas de carga en tuberías y accesorios.
La presión disponible debe ser suficiente para que el agua llegue a todos los aparatos sanitarios, especialmente al punto más desfavorable de la instalación.
Si se usan calentadores a gas, se recomienda que la presión mínima a la salida de la ducha sea de 5 m.
Entre los accesorios y equipos que deben considerarse se encuentra la válvula fluxométrica.
Cálculo de la red de distribución interior de agua
El método más utilizado para el cálculo de las redes de distribución interior de agua es el método de Roy B. Hunter o de los gastos probables.
Este método se basa en la aplicación de la teoría de las probabilidades para el cálculo de los gastos.
Específicamente consiste en asegurar a cada aparato sanitario un número de “unidades de gasto” determinadas experimentalmente.
La “unidad de gasto” es la que corresponde a la descarga de un lavatorio común que tiene una capacidad de 1 pie3, el cual descarga en un minuto; es un valor adimensional.
Para estimar la máxima demanda de agua en un edificio debe tenerse en cuenta si el tipo de servicio que van a prestar los aparatos es público o privado.
En el caso del servicio público, varios aparatos pueden ser utilizados por diferentes personas simultáneamente.
Para estimar sus unidades de gasto se puede recurrir a ciertos valores mostrados en tablas del Reglamento Nacional de Construcción.
Al aplicarse el método debe tomarse en cuenta si los aparatos son de tanque o de válvula, pues tienen diferentes unidades de gasto.
Los diámetros de las tuberías de distribución se calcularán con los gastos probables obtenidos según el número de unidades de gasto de los aparatos sanitarios para servir.
En el caso de sistemas con muy pocos aparatos sanitarios, la sobrecarga puede producir condiciones inconvenientes de funcionamiento.
Procedimiento de cálculo
- Efectuar un isométrico de la red de agua identificando cada punto de entrega a un aparato o grupo de aparatos sanitarios.
- Determinar el punto que requiere presión mínima, siendo este el más alejado horizontalmente y el más elevado con respecto a la cota de la red pública.
- Asignar las unidades de gasto correspondientes a los aparatos sanitarios.
- Sumar progresivamente las unidades de gasto de arriba hacia abajo hasta el punto inicial del tramo.
- Determinar el o los gastos probables para el tramo.
- Asumir diámetros y, con los gastos respectivos, obtener las pérdidas de carga parciales.
- Verificar que las presiones disponibles sean suficientes en los puntos de entrega.
Para el cálculo de las tuberías de distribución, la velocidad mínima será de 0.6 m/s y la velocidad máxima según tablas.
Red de desagüe y conducción de aguas servidas
La red de desagüe tiene la finalidad de conducir las aguas servidas fuera de la edificación.
La red primaria recibe las aguas negras provenientes de WC y lavaplatos, mientras que la red secundaria recibe las aguas grises provenientes de baño tina, baño ducha y lavatorios.
Los aparatos sanitarios deben conectarse a las tuberías mediante accesorios adecuados que permitan conducir los residuos hacia el colector.
La conexión de desagüe a la red pública se realiza mediante caja de albañilería o buzón de dimensiones y profundidad apropiadas.
El sistema debe proteger la edificación contra malos olores a través de los cierres hidráulicos y de una ventilación adecuada.
Ventilación sanitaria
La red de ventilación es aquella que ventila la red primaria para evitar efectos de jeringa.
La ventilación debe prolongarse hasta el punto necesario para mantener el equilibrio de presiones dentro de las tuberías y evitar la pérdida de los sellos hidráulicos.
La ubicación de las tuberías de ventilación debe tener en cuenta el aparato de descarga más alto.
Agua caliente
En las instalaciones de agua caliente puede disponerse una canalización de retorno que devuelve al calentador el agua no utilizada.
Esta tubería no es requerida en pequeñas instalaciones.
Cuando se dispone una canalización de retorno, debe considerarse el funcionamiento del sistema y las condiciones de presión en los puntos de consumo.
Recomendaciones para el diseño y la ejecución
- Definir el recorrido desde la conexión domiciliaria hasta cada ambiente sanitario.
- Evitar el cruce de ambientes principales siempre que sea posible.
- Evitar el cruce de elementos estructurales.
- Instalar válvulas de interrupción para sectorizar la instalación.
- Colocar una válvula de retención en las tuberías de aducción e impulsión.
- Instalar, en lo posible, una válvula al ingreso de cada ambiente.
- Considerar las diferencias de altura entre la red pública y los aparatos sanitarios.
- Verificar las pérdidas de carga en tuberías y accesorios.
- Dimensionar las tuberías mediante los gastos probables y las unidades de gasto.
- Comprobar las velocidades mínimas y máximas indicadas para las tuberías de distribución.
- Garantizar una fácil limpieza de las áreas sanitarias mediante materiales apropiados.
- Facilitar el acceso para el periódico control, mantenimiento, reparación o reposición de elementos.