UNIDAD V. INSTALACIONES
1.1. TEMA V.1 INSTALACIONES HIDRÁULICAS.
1.1.1. Servicios domiciliarios. |
La distribución anterior puede adoptar las formas siguientes:
1. - Línea general de alimentación con ramificaciones a todos los servicios.
Este sistema se recomienda cuando existe agua en cantidad y presión suficiente en la calle y cuando la conexión domiciliaria se admite con diámetros amplios 3/4” ó 1”.
2. - Línea directa a un tanque regularizador colocado a altura conveniente sobre los edificios. A partir de este tanque líneas especiales por unidad de habitación.
La costumbre a generalizado este último sistema como el más usado en México.
En Veracruz se acostumbra instalar a la entrada de los edificios un aljibe y de él bombear a los tanques elevados de los cuales se realiza la distribución en la forma normal, cuando el proyecto es correcto.
El uso del aljibe o cisterna, esta prohibido en todas las ciudades, pues origina la extracción de agua en un nivel mínimo, fomentando la baja presión en la red. Además el aljibe resulta antihigiénico y es frecuente que permita grandes contaminaciones del agua. Su construcción generalmente es defectuosa, pues consiste de una caja de mampostería de tabique delgado (14 cm) que al poco tiempo ofrece cuarteaduras y que en ninguna forma garantiza impermeabilidad. Si la deficiencia general del sistema hace imprescindible el uso de este aljibe, la modificación mínima que debería establecerse es la de construirlos sobre la superficie del terreno en tanto que una legislación adecuada regulariza esta situación.
Si de la tubería general de agua a presión, parte una tubería de menor diámetro que penetra en el edificio y se ramifica en su interior, estamos hablando de una acometida. (Con Edificio queremos decir casa habitación, departamento, o lo que es lo mismo inmueble)
Medidores de Agua.
Los medidores son los aparatos destinados a contar la cantidad de agua suministrada a un edificio. Un contador es un pequeño motor hidráulico de embolo o de turbina que acciona un mecanismo de relojería, el cual registra el caudal que pasa por él. Los de émbolo se denominan contadores de volumen, y los de turbina, de velocidad.
Las cualidades que un medidor debe reunir son las siguientes: medir con toda exactitud el caudal que pasa; No producir ruido; Ser fácilmente inspeccionable; ser sencillo, duradero y de poco costo; y finalmente inviolable.
· Medidores de volumen.
Consisten en un motor de émbolo que es movido por el agua que los atraviesa; un aparato de relojería mide el número de emboladas, registrándose la cantidad de agua que pasa por el contador, ya que se conoce el volumen de cada embolada. Estos medidores son exactos pero ruidosos y de gran volumen. Dentro de los medidores de volumen tenemos que los más conocidos son: el de émbolo rotativo, el de émbolo alterno, el de disco y el de rosca.
· Medidores de velocidad.
Estos contadores miden la cantidad de agua que circula por ellos en función de la velocidad de aquella; al entrar el agua, choca con las paletas de una pequeña turbina o de un molinete haciéndoles girar tanto más rápidamente cuanto mayor sea la velocidad del agua y por consiguiente, el gasto, el cual quedará reflejado por medio del mecanismo de relojería, en los registros correspondientes. Entre los medidores de velocidad se hallan: el contador de caja de inyección, el de chorro único y el de hélice.
Red interior de distribución.
Para la red de distribución interior se emplean tuberías y conexiones de diferentes materiales, fierro galvanizado, acero al carbón, cobre y PVC (Cloruro de polivinilo) Las medidas de sus diámetros se expresan corrientemente en pulgadas, por la influencia de los gringos, y el espesor de la pared (grueso del material) se da en relación al diámetro y se llama cédula, sobre todo en tubería de acero al carbón y fierro galvanizado.
La unión de la tubería se da en diversas formas, con coples, codos, tee’s, reducciones; roscados para la tubería de fierro galvanizado, soldadura en las de cobre y acero al carbón y mediante pegamento en las de PVC. Pero también se puede unir la tubería de acero al carbón, de diámetros pequeños, mediante coples roscados, o con bridas en las de diámetro mayor. En los extremos de las tuberías, - salida -, se emplean llaves de nariz, llaves de globo, llaves de paso etc. que dan lugar a la conexión de los muebles de baño, vertederos, fregaderos, calentadores, llaves de riego, etc.
Los aparatos sanitarios pueden clasificarse por su finalidad de la siguiente manera:
Retretes (WC)Evacuadores <
Mingitorios.
Lavaderos (Lavadoras, lava-vajillas)Limpieza de Objetos. <
Fregaderos (Vertederos)
 |
Bañeras (Tinas, Tinas de hidromasaje (jacuzy))
Lavabos (Ovalines, binarios)
Higiene <
Regaderas
Bidés
Todos ellos deberán ser higiénicos, económicos, de aspecto agradable y estar construidos con materiales no absorbentes y fácilmente lavables. Su instalación se realizará de modo que el estancamiento del agua en los sifones quede garantizado. Los materiales empleados en su construcción son variados, yendo desde porcelana vitrificada, loza, acero inoxidable, plástico, etc. Los retretes constan de dos piezas principales, la taza y el depósito de descarga. Las tazas llevan un reborde acanalado que distribuye el agua que proviene del depósito, dicho reborde ha de estar dispuesto de manera que cada descarga lave la superficie interior del aparato. El sifón interior forma un sello hidráulico que impide que salgan los malos olores.
Agua.
El agua en la naturaleza paradójicamente es uno de los elementos mas abundantes y mas escasos, se le encuentra en los mares, en forma de hielo y nieve, vapor de agua, en ríos superficiales y subterráneos, lagos, etc., pero el agua potable es escasa para las necesidades crecientes de la población humana. ( El 97.5 % del agua que tiene nuestro planeta es agua salada y solo el 2.5 % restante es agua dulce. De ésta solo una pequeñisima parte es potable ) En el pasado se desarrollaba un gran esfuerzo para la selección de fuentes que produjeran el agua de mayor potabilidad. Ciudades privilegiadas podían elegir entre dos ó tres fuentes. En la actualidad el tratamiento se impone pues apenas si se puede obtener agua suficiente de las corrientes superficiales o de almacenamientos construidos para el efecto, aunado a esto debemos de considerar que la gran contaminación existente en el aire, partículas en suspensión, provoca que la lluvia que antes nos proporcionaba una gran fuente de agua potable, ahora sea inaprovechable por ser lluvia ácida
Para establecer el grado de potabilidad del agua se requieren tres tipos de exámenes, físico, químico y bacteriológico, algunos autores sugieren además el examen sanitario.
· ANÁLISIS FÍSICO.
Se refiere a las sustancias que el agua tiene en suspensión y con relación a esto se desarrollan las siguientes pruebas.
· Turbidez. Se refiere a la dificultad que ofrezca el agua para el paso de la luz. El agua potable es cristalina y la no potable puede ofrecer varios grados de turbidez. Se han empleado varias escalas y métodos para medir la turbidez; tales como la profundidad a la que se pierde una superficie brillante de platino y otras, pero en la técnica moderna la turbidez se mide en partes por millón de sílice y se expresa PPM de sílice.
· MÉTODO. Se preparan muestras a las que se agrega sílice pura impalpable, (finamente pulverizada) en pesos que arrojen las graduaciones deseadas, generalmente 10, 20, 30 PPM de sílice. Comparando estas muestras con el agua se determina la calidad de la turbidez diciendo agua con turbidez de 20 PPM de Sílice,
· Sólidos totales. Sometiendo agua a la evaporación se determina el peso del residuo, que relacionado con el peso del líquido total indica la cantidad de sólidos totales, también en PPM.
· Color. El color en el agua es producido por las sustancias disueltas en ella o por organismos que ahí se crean. El color puede ser muy variado pero se define tomando el que más se asemeja a patrones obtenidos.
· ANÁLISIS QUÍMICOS
La calidad del agua esta determinada por su composición química. Existen diferentes medidas de gran utilidad en hidrobiologia, ecología, Ing. Sanitaria, etc. A las que convencionalmente denominamos parámetros fisico-químicos. Los componentes químicos del agua pueden ser divididos en cinco categorías principales que son:
A) Iones y compuestos inorgánicos disueltos.
B) Partículas de compuestos inorgánicos en suspensión.
C) Compuestos orgánicos disueltos.
D) Partículas de compuestos orgánicos.
E) Gases disueltos. (Orgánicos e inorgánicos.)
A continuación se revisan algunos de los parámetros empezando con los de naturaleza iónica.
Alcalinidad.- Existen cinco características que determinan la alcalinidad en el agua dulce y son:
· La presencia de carbonatos y boratos.
· Presencia de bicarbonatos.
· Hidróxidos aislados.
· Combinación de carbonatos y bicarbonatos.
· Combinación de hidróxidos.
Hay varias definiciones alternativas de alcalinidad que se anotan a continuación.
· Suma de iones negativos que reaccionan para neutralizar hidrogeniones cuando un ácido se agrega al agua.
· Exceso de cationes que forman sales con los ácidos débiles.
· Numero de miliequivalentes en cargas positivas para balancear los iones negativos presentes.
· Exceso de cargas positivas que debe ser balanceado por los iones carbonato CO3= y bicarbonato HCO3¯
pH.- El agua, aún la más pura químicamente, está disociada en iones H+ y OH¯ por partes iguales, valiendo para el agua destilada 10¯14 grm. por litro de agua, la disociación a 22º C, 10-7 es la concentración de H+, por ello se valor pH es 7, ya que por definición el pH es el logaritmo negativo de la concentración de hidrogeniones o en otras palabras, el logaritmo decimal con signo cambiado de la concentración de iones hidrógeno expresado en átomos gramo por litro.
El pH es una medida de la concentración de hidrogeniones, resultante de cambios de alcalinidad (suma de iones negativos que reaccionan para neutralizar hidrogeniones cuando un ácido se agrega al agua). Cuando uno de los productos de una reacción de disociación dentro del agua es H+ , la solución se acidifica en pH. La principal influencia del pH en el agua es la participación en el sistema del bióxido de carbono ( CO2), que es el proceso resultante de la interacción de CO2 libre, agua y carbonatos minerales. El sistema del dióxido de carbono tiene significado importante en la solubilidad del oxígeno (respiración), en la fisiología de los animales acuáticos y en la disponibilidad de CO2 para la fotosíntesis. El agua con valor de pH 7 es neutra, entre 7 y 14 alcalina y por debajo de 7 es ácida. Las aguas naturales en su pH varían alrededor de 7, los valores extremos son de pH 12 para aguas alcalinas y 3 para agua ácidas.
CLASIFICACIÓN DE LAS AGUAS SEGÚN SU SALINIDAD
| AGUAS | CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA (umhos/cm) | ALCALINIDAD TOTAL (ppm) | SO4 (ppm) |
| Dulces, blandas | 40 - 700 | 0 - 40 | 0 - 10 |
| Dulces, duras. | 40 - 700 | 41 - 200 | 1 - 50 |
| Salobres. | 300 - 1800 | 200 | 50 - 300 |
| Saladas. | 3500 - 10000+ | 200 | 300 |
CRITERIOS DE CALIDAD DEL AGUA
LIMITES PARA DISTINTOS USOS
| Indicador | Unidad de Medida | Recreo | Vida acuática tolerante | Vida acuática no tolerante | Ganado y vida silvestre | Riego | |
| Temperatura máxima | ºC | 35 | 34 | 24 | 35 | 35 | |
| Coliformes | Por ml. | 10 | -- | --- | -- | --- | |
| Estreptococos | Por ml. | 1 | -- | --- | --- | --- | |
| Oxígeno disuelto | mg/l | -- | 4 | 6 | Algo | Algo | |
| Acidez | pH | 5 - 9 | 6 - 9 | 6 - 9 | 5 - 9 | 5 - 9 | |
| Sólidos disueltos | mg/l | -- | 10,000 | 5,000 | 7,000 | 1,000 - 3,000 | |
| Fosfatos | mg/l | -- | ----- | 0.4 | ------ | Beneficioso | |
| Nitrógeno amoniacal | mg/l | -- | Beneficioso en pequeñas Cant. (1.5) | | 5,000 | Beneficioso | |
| | | | | | | | |
Dureza.- Es la propiedad que presentan las aguas epicontinentales, debida a las concentraciones de metales alcalinoterreos, originados en depósitos calcáreos. Los iones Ca++ y Mg++, se combinan fácilmente con los carbonatos y bicarbonatos formando la dureza temporal y con los cloruros y otros aniones de ácidos minerales, resultando la dureza permanente. La dureza por carbonatos puede ser removida por calentamiento, causando la precipitación del CaCO3. La fracción de iones Ca++ y Mg++ que quedan en solución como sulfatos, cloruros y nitratos, después del calentamiento, constituyen la dureza residual, no debida a carbonatos. Debido a que los iones más comunes son el Ca++ y el Mg++ , la dureza se define como la concentración de estos iones expresados como carbonatos de calcio.
CLASIFICACIÓN DE DUREZA DEL AGUA .
DUREZA
| CLASE | GRADO | ppm* | pp mil |
| 1 | Suave | 0 - 55 | 0 - 0.055 |
| 2 | Ligeramente dura | 56 - 100 | 0.056 - 0.1 |
| 3 | Moderadamente dura | 101 - 200 | 0.101 - 0.2 |
| 4 | Muy dura | 201 - 500 | 0.201 - 0.5 |
* ppm partes por millón.
Para propósito de ingeniería sanitaria las aguas se clasifican de acuerdo a sus grados de dureza en:
0 - 75 mg/litro AGUAS BLANDAS
75 - 150 mg/litro AGUAS MODERADAMENTE DURAS
150 - 300 mg/litro AGUAS DURAS
más de 300 mg/litro AGUAS MUY DURAS.
Acidez mineral. La acidez mineral debida al CO2 no puede producir aguas más ácidas que un pH de 4.5, el punto final del indicador naranja de metilo. Si las aguas son más ácidas que un pH de 4.5, entonces deberán contener un mineral fuertemente ácido. La causa más común de acidez mineral en aguas naturales es el ácido sulfúrico originado del sulfuro de hierro o pirita que lo produce.
Los cuerpos de agua que reciben drenaje de minas de carbón usualmente contienen acidez mineral, también algunos suelos desarrollados de sedimentos marinos con depósitos de sulfuros en planicies costeras, característicamente estas aguas son muy claras y con frecuencia tienen un tinte azuloso o verde-azul, parecen bonitas pero son estériles.
Oxigeno disuelto. De todas las sustancias químicas disueltas en el agua natural, el oxígeno es una de las más importantes, por ser un regulador de procesos metabólicos en los organismos y la comunidad y por ser indicador de las condiciones en los lagos y aguas estancadas, es también un parámetro importante en aguas industriales y de desperdicio.
El oxígeno disuelto en el agua en un tiempo dado, depende de la temperatura del agua, la presión parcial del oxígeno en la atmósfera en contacto con el agua y la concentración de sales disueltas en el agua.
La solubilidad del oxígeno se relaciona con la Ley de Dalton de las presiones parciales, la cual sostiene que la presión parcial de una mezcla de gases, es igual a la suma de las presiones ejercidas por cada uno de los componentes. En otras palabras, la solubilidad de cada gas es independiente de los otros gases en la mezcla. La Ley de Henry, también contribuye a explicar la solubilidad del oxígeno al considerar que a una temperatura dada la concentración de una solución saturada de un gas ligeramente soluble que no esta unido químicamente con el solvente, es muy cercana en forma directamente proporcional a la presión parcial del gas.
La concentración de sales disueltas modifica la solubilidad del oxígeno, con el aumento de salinidad disminuye la concentración de oxígeno. A 0º C el agua dulce en saturación contiene 2 cc/litro de oxígeno más que el agua marina promedio, 35 partes por mil de salinidad, a la misma temperatura. A 15 º C la diferencia es de 1.5 cc/litro.
· ANÁLISIS BACTERIOLÓGICO.
Examen bacteriológico-microscópico.
El examen bacteriológico también puede llevarse para la determinación de algún tipo de bacteria, sin embargo se ha adoptado como índice de contaminación el bacilo coli y los análisis se practican para determinar el número de colonias que pueden desarrollarse en placas incubadas durante 24 hrs. a la temperatura de 37º C. El medio de cultivo es el agar (Especie de gelatina neutra bacteriológicamente). El reporte bacteriológico se hace por el número de colonias desarrolladas.
El bacilo coli esta generalmente asociado a diversas bacterias patógenas y por lo tanto a elevada concentración de coli aumentan las probabilidades de contaminación en el agua.
El bacilo coli es más difícil de destruir que el de la tifoidea por lo que las supervivencias de pequeñas cantidades de coli, permiten suponer la desaparición del bacilo de la tifoidea.
El examen microscópico es complementario del bacteriológico y consiste en la exposición del agua al microscopio para observar los microorganismos y la materia suspendida que contenga.
El examen microscópico sirve :
· Para explicar la presencia de olor o sabor.
· Para explicar la obturación de los filtros.
· Para explicar el progreso de la autopurificación.
· Para indicar la presencia de residuos industriales.
· Para indicar la presencia de contaminación.
· Para ayudar y explicar el análisis químico.
· Para identificar la fuente de agua.
· Para ayudar en el estudio de la alimentación de peces.
· ANÁLISIS SANITARIO.
Se da el nombre de análisis sanitario al conjunto de observaciones que permiten definir factores externos cuya existencia o coincidencia puedan alterar la calidad del agua.
Un pozo al que pueda retornar agua que escurra en la superficie que lo rodea, es sanitariamente afectable, aunque el agua que produzca sea potable. Un tanque de almacenamiento incorrectamente ubicado o protegido se reportara, en el examen sanitario como inadecuado.
Las fluctuaciones en la presión dentro de una tubería pueden dar origen a contaminaciones, igualmente las fluctuaciones en el tirante de depósitos subterráneos.
5.2 INSTALACIONES SANITARIAS.
El problema de las instalaciones sanitarias ha sido preocupación del hombre desde el principio de la civilización y para resolverlo ha ensayado toda clase de materiales para fabricar con ellos canales, ductos y tuberías.
En la actualidad se usan varios materiales para fabricar tuberías sanitarias en diferentes características, entre ellas el fierro vaciado ha sido de uso muy común. (Cabe mencionar que las primeras instalaciones con tuberías de fierro fueron hechas en París en la época de Luis XIV y aún están en servicio) Las instalaciones sanitarias deben proyectarse y construirse en forma permanente y sin que requieran reparaciones. El único mantenimiento admisible consiste en limpieza ocasional utilizando los registros dispuestos para ese objeto, pues de otra manera no proporciona la economía, higiene y comodidad indispensables en construcciones de cualquier tipo.
La función de una instalación sanitaria bien planeada en su rama de saneamiento es retirar de los edificios las aguas negras y materiales de desecho para que éstas no representen un peligro para la salud al descomponerse. Para este efecto una instalación sanitaria debe planearse de tal manera que aproveche las cualidades de los materiales que en ella se empleen, de manera más práctica y económica pero, sin sacrificar las exigencias higiénicas y eficiencia que requieren la construcción moderna y los reglamentos y Códigos sanitarios que tienden a garantizar el funcionamiento adecuado de las instalaciones individuales, indispensables para el buen funcionamiento de la red de drenaje municipal al determinar los requisitos mínimos a que se deben sujetar estas instalaciones.
Tanto en las canalizaciones que conectan al colector público, como en aquellas que descargan en fosas sépticas, se conducen los gases producidos por la descomposición de las materias acarreadas, por lo que se hace necesario establecer barreras contra el paso de estos gases hacia las habitaciones. Los numerosos residuos de la vida y actividad humanas vician la atmósfera y contaminan el terreno, determinando la insalubridad de toda aglomeración al modificar de un modo desfavorable el medio ambiente.
Una de las medidas principales a tomar para asegurar la salubridad de una población es, aparte de una buena distribución de agua potable para subvenir a todas las necesidades públicas y privadas, alejar y destruir dichos residuos antes de que entren en fermentación. Es preciso, en suma, conciliar el medio urbano con el medio natural para lo cual el hombre esta organizado. Este resultado no puede conseguirse más que con la instalación de un sistema de evacuación general. En las ciudades se dirigen a la alcantarilla las aguas residuales, encargándose aquellas de llevarlas a un sitio donde sean tratadas, (planta de tratamiento) para que después puedan verterse sin ocasionar inconvenientes. En localidades que carezcan de alcantarillado se usan fosas sépticas.
5.2.1. FOSA SÉPTICA.
La fosa séptica es la estructura mas común y a la vez sencilla para el tratamiento de aguas.
Como su nombre lo indica en ella se emplea el proceso anaerobio o séptico que se desarrolla con el solo requisito de privar al agua de la posibilidad de incorporar oxigeno al través de la superficie expuesta. En instalaciones pequeñas se logra el aislamiento al cubrir la fosa, pero en las grandes instalaciones se aprovecha la tendencia natural que adquiere la materia orgánica de flotar cuando se forman en su interior burbujas de los gases de su descomposición.
La fosa séptica es un recipiente en que el movimiento del agua es lento, donde se priva a esta del contacto con el aire y se permite la acumulación de lodos sépticos, dando origen al siguiente esquema general de fosa.
Ilustración 21.- Esquema de fosa séptica.
Las partes esenciales de la fosa son las siguientes:
1.- Entrada con trampa para descargar a la zona de flujo conservando la costra y sin remover los lodos.
2.- Espacio para la costra, aun cuando la fosa quede cubierta.
3.- Salida de gases.
4.- Espacio para el flujo y sedimentación. Velocidades de agua pequeñas y tiempo de retención elevado, mayor a 4 hrs.
5.- Espacio para el deposito de lodos con capacidad para retener el volumen que pueda depositarse en un año sin requerir limpieza.
6.- Dispositivo de extracción de lodos ya sea sobre la cubierta o por el fondo.
7.- Trampa de salida, evitando movimientos en la costra y en los lodos.
La sección y forma de las fosas sépticas puede ser muy variada y dar origen a gran cantidad de tipos, desde los domésticos con tanques con capacidad de 200 lts. Hasta los municipales en estanques abiertos de ¼ ó ½ hectárea.
La fosa séptica puede continuarse con una estructura complementaria que tiene por efecto restituir el oxigeno al agua, después de esta, es conveniente, si el terreno es permeable, construir un pozo de absorción.
5.2.2.- RED SANITARIA.
La evacuación de los residuos de un edificio, casa habitación, bodega, fabrica, laboratorio, etc., tiene diversas características que van de acuerdo a el tipo de residuos que se producen, por lo tanto no es lo mismo el drenaje de una casa habitación, donde se producen residuos orgánicos, que el drenaje de un laboratorio donde los residuos son además químicos.
En nuestro medio es muy común utilizar tubos de cemento en los drenajes, antiguamente se usaba mucho el Fo.Fo. (Fierro fundido), pero en la actualidad se usa el PVC sanitario, que lo sustituye con ventajas. La instalación debe planearse de manera de conectar, por medio de ramales (red), todos los aparatos sanitarios a un colector que descargará las aguas negras y que llamaremos "COLECTOR PRINCIPAL*", en caso de construcciones de varios pisos los aparatos sanitarios descargarán en colectores verticales o bajantes que a su vez, descargarán en el "COLECTOR PRINCIPAL". Al proyectar la instalación debe calcularse el volúmen de agua que desalojará cada colector para que sea de diámetro adecuado para ese volúmen.
Debe preverse que las descargas de agua en los colectores serán bastante rápidas y darán lugar a cambios de presión capaces de arrastrar el agua retenida en las trampas, dejándolas sin efecto o bien vencer b resistencia del agua de dichas trampas introduciendo gases de las tuberías a las habitaciones. Para evitar esto, existe la necesidad de incluir tuberías de ventilación que harán el doble trabajo de equilibrar las presiones y evitar la corrosión al introducir aire fresco que diluya los gases de los ramales y colectores.
a) Toma domiciliaria o acometida es la parte de la instalación sanitaria donde ésta se conecta al colector público o atarjea.
Aunque a veces se usa en esta parte tubería de barro o concreto con la idea de efectuar una economía, debemos hacer notar que esta economía puede resultar contraproducente pues las juntas entre los tubos de barro o concreto no son flexibles y por lo tanto no soportan las flexiones producidas por asentamientos en el terreno o por causas fortuitas como temblores o hundimientos y al romperse, producen filtraciones que ameritan reparaciones que no son más que soluciones temporales. El paso de raices de árboles o arbustos a través de materiales permeables obstruye o destruye las tuberías.
b) Trampa de acometida o trampa general.
Esta trampa se instala entre le colector principal de la instalación y la conexión domiciliaria. Debe tener el mismo diámetro que la tubería de acometida; defae instalarse perfectamente a nivel y tener un registro para su limpieza.
Acerca de esta “trampa general" haremos notar que, aunque muchos reglamentos sanitarios la exigen, otros la consideran innecesaria y hasta nociva, pues si bien impide la entrada de los gases producidos en el colector publico a las instalaciones particulares, también deja todo el trabajo de ventilación de éste a las alcantarillas y pozos de visita. Los cuales por lo general están situados en la vía publica lo cual puede causar que éstas exhalen gases que molestarán a los transeúntes, por lo que se considera conveniente que las instalaciones sanitarias particulares, (que se suponen bien ventiladas por encimaa de la altura de los tejados) actúen como puntos de ventilación para los colectores públicos. Pude usarse una trampa especial con válvula que impide d paso de las aguas negras del colector municipal a las residencias (trampa de ratas), cuando por causas fortuitas el colector municipal trabaja a presión.
c) Albañal o colector principal.
Es la cañería sensiblemente a nivel que se conecta directamente a la acometida con una pendiente mínima de 2 % y en la que desembocan los ramales de cada aparato sanitario, o las bajadas que recogen las descargas de aparatos situados en pisos superiores; debe de ser de un diámetro que le permita manejar la suma de volúmenes de todas las descargas. En los grandes edificios con sótanos profundos puede darse el caso de que este colector quede a un nivel más bajo que la cloaca pública, en cuyo caso se descarga en un pozo o cespol de donde se elevarán las aguas negras por medios mecánicos o neumáticos Por ser este colector el más susceptible de obstrucciones, ya que se acostumbra descargar en él, (cuando los reglamentos sanitarios lo permiten) además de las aguas negaras, las canalizaciones pluviales, debe tenerse especial cuidado en diseñarlo con un numero suficiente de registros para su limpieza que deben de ser de fácil acceso y colocados de la manera siguiente: Un registro en cada extremo del colector y en puntos intermedios separados por no más de 5 mts. Es muy conveniente instalar registros al pié de cada una de las bajadas
d) Bajadas.
Para las bajadas es conveniente emplear tubería de alta resistencia. Deben apoyarse firmemente en su base y sujetarse a muros y columnas por medio de abrazaderas a intervalos no mayores de 3 mts. Las bajadas deben colocarse lo mas recto posible y cuando necesiten cambiar de dirección, éstas deben de hacerse con curvas largas o ángulos muy abiertos. Todos los empalmes con los ramales de los aparatos o con el colector horizontal deben hacerse formando ángulos de 45°
e) Tubos de ventilación
Los tubos de ventilación tienen la triple función de introducir aire fresco a las tuberías para diluir los gases ofensivos, de facilitar la circulación de las descargas, igualando presiones e impedir la formación de sifones que dejarían a las trampas sin efecto.
Queremos hacer notar particularmente la importancia del sistema de ventilación en el buen funcionamiento de las trampas y, por lo tanto de la instalación sanitaria en general, pues es costumbre sacrificar por una economía mal entendida esa parte tan importante en la planeación de una buena instalación sanitaria.
f) Ramales de los aparatos sanitarios.
Estos ramales sirven de conexión entre los aparatos y las babadas o el colector principal. Se conectan a la trampa de cada aparato y necesitan tenderse con una pendiente de 1 a 4 %.
Estos ramales por quedar ocultos ya sea en las losas del piso o en los muros deben quedar perfectamente bien construidos con especial atención a las Juntas que pudieran ser causa de filtraciones.
Estos ramales deben ser de menos de 1.50 mts. de longitud cuando la boca de ventilación se encuentra más abajo que el nivel de agua de la trampa. Los ramales de mas longitud crean problemas de depósito de las descargas pequeñas, pueden producir arrastre del agua de la trampa y resienten mas corrosiones por acumulación de gases por falta de ventilación.
Algunos reglamentos sanitarios limitan la distancia entre la trampa y la ventilación a 0.60 m cuando ésta está más atojo que el nivel de la trampa.
Es muy importante que las descargas de aguas negras no puedan entrar a tos tubos de ventilación, por lo que no debe hacerse conexión en ningún punto del ramal que quede abajo de la pendiente hidráulica o sea la recta que une el nivel más elevado de agua en el aparato sanitario con la conexión del ramal o la bajada.
Cuando el ramal conecta a la bajada formando ángulo recto en conducto de ventilación sigue la dirección del brazo vertical del empalme y si la conexión se ha hecho debidamente, es decir, si no queda debajo de la pendiente hidráulica no habrá peligro de que el conducto de ventilación se obstruya. Cuando se instalan conjuntos de aparatos sanitarios en batería es muy conveniente dar ventilación por grupos no mayores de 8 aparatos.
g) Trampas.
Pueden clasificarse en 2 tipos: 1°. Trampas individuales de los aparatos sanitarios y 2°. Trampas de la red sanitaria. Las primeras pueden ser de diferentes formas y materiales y deben de adaptarse tanto en su diámetro como en el sistema de conexión a las necesidades particulares de cada aparato. Las segundas se fabrican de fierro vaciado y el número de ellas así como la colocación dentro de la instalación dependen de las necesidades de ésta.
Para los dos casos deben aplicarse las condiciones necesarias para su tero funcionamiento. Debe tomarse en cuenta que mientras más profundo sea el cierre en una trampa más resistente será a la succión pero tendrá más superficie ensuciable, por lo que deber escogerse una profundidad que ofrezca seguridad de cierre pero sin presentar demasiada superficie. Una profundidad que varía «a 5 y 10 cm., y que permite una altura de agua de cierre de más de 2.5 cm., es el que se acepta generalmente. Las trampas deben ser capaces de renovar todo su contenido cada vez que funcionan para que no queden aguas que puedan descomponerse, pero además de esto pueden tener un registro que permita su limpieza.
Por lo general cada aparato sanitario debe tener su trampa particular, pero en casos de 2 o 3 lavabos o lavaderos, o un fregadero y 2 piletas, es admisible usar una sola trampa para los 3 aparatos, teniendo cuidado de colocaría después de hechos todos los empalmes.
h) Bajadas de aguas pluviales y desagües de patios.
En algunos casos los reglamentos prohíben la descarga de aguas pluviales en la red de drenaje municipal en cuyo caso la descarga se hace directamente a la vía pública.
Cuando los reglamentos lo permiten, se acostumbra evacuar las aguas pluviales recibidas por los edificios hacia el colector municipal, por el mismo colector principal de la instalación sanitaria y su conexión domiciliaria, este sistema se llama combinado
También pueden hacerse toadas especiales para las aguas pluviales que van a desembocar a resumideros o alcantarillas conectados al colector principal. Estas mismas alcantarillas descargarán las aguas pluviales recibidas en los patios. Este sistema se llama separado.
Cuando estos resumideros o alcantarillas no están provistos de piezas especiales de fundición que tienen como parte integral la trampa hidráulica para los gases, es necesario introducir en la instalación una trampa común y corriente entre cada alcantarilla y el colector principal.
Hay que proveerlos además de registros para su limpieza, ó tanques desarenadores pues por lo general arrastran arenas y materias pesadas que pueden obstruir la tubería
Funcionamiento de los sifones y las trampas.
Se llama sifón en Física a un tubo curvado en forma de "U” invertida con las ramas de longitud desigual en el que se provoca una corriente causada por la diferencia de peso del líquido que ocupa las dos ramas sometidas a la misma presión atmosférica.
En la siguiente figura tenemos el tubo curvado A-B. en el se forman las ramas A-4 y B-d. la presión en tí extremo de la rama superior A-d es igual a la presión atmosférica menos el peso de la columna del liquido F, y la presión en el extremo de la rama inferior B-d es igual a la presión atmosférica menos el
peso de la columna de liquido G, la diferencia de presiones entre ambos extremos del sifón es igual a la
diferencia del peso entre las dos columnas de liquido en las dos ramas del sifón. Si un liquido, llena el tubo del sifón, circulará del extremo A al extremo B causando una baja de la presión en el interior del tubo y permitiendo que le presión atmosférica introduzca mas líquido por el extremo A y la circulación será continua hasta que el extremo A quede al descubierto. El funcionamiento del sifón puede provocarse haciendo succión en el extremo B, o por cualquier otro medio que cause una baja presión en el interior del tubo. Para que el sifón funcione es necesario que el extremo de la rama corta A-d quede arriba del extremo de la rama larga B-d la acción de sifonado se impide si hay una entrada de aire al interior del tubo pues igualaría las presiones.Aunque los sifones son muy útiles en el funcionamiento de inodoros y mingitorios, es muy importante evitar que las trampas funcionen como sifones, pues al romperse el cierre dejarían de llenar su función de impedir el paso de gases y malos olores. Por esto es tan importante la correcta ventilación de la instalación sanitaria,
Las trampas en forma de “S" funcionan como sifones perfectos cuando son herméticos al aire y en ese caso el agua de cierre puede ser arrastrada dejando libre paso a los gases. La ruptura del cierre hidráulico de la trampa puede ser causada por tres razones diferentes:
1°.- Baja presión del aire dentro del tubo provocada por la succión o aspiración producida por el movimiento de una cantidad de agua en la tubería de bajada.
2°.- Aumento de presión o contrapresión producida por una compresión de aire dentro del tubo a causa del paso de una descarga de agua a lo largo del bajante. Los efectos de esta contrapresión son mayores en la base de las bajadas y aumentan con el volumen de agua de la descarga.
3°- Autosucción causada por la propia descarga cuando no hay ventilación adecuada. Toda trampa intercalada en una tubería produce un cierre hidráulico que da lugar a una compresión del aire arrastrado por las aguas evacuadas de los aparatos sanitarios. Esta compresión puede forzar la salida de gases malolientes a través de las trampas de los aparatos sanitarios que, por ser más pequeñas, ofrezcan menos resistencia a su paso, o bien, arrastrar el agua retenida en las trampas de los colectores impidiendo su función. Para nivelar esas presiones es indispensable proveer tubos de ventilación, no solo en puntos apropiados sino de diámetro suficiente que aumentará de acuerdo con el diámetro de los tubos de descarga. Resumiendo todo lo anterior, podemos establecer que una de las bases esenciales para el buen funcionamiento de las instalaciones sanitarias es la ventilación, punto que, frecuentemente se descuida, al sacrificarla para lograr una economía inicial, economía que producirá fallas y gastos mayores en el mantenimiento de la instalación y molestias constantes pues se tendrán que soportar malos olores dentro de las habitaciones.
Pruebas de las instalaciones.
Otro punto importante para el funcionamiento sanitario adecuado de la instalación y para la protección de pisos y muros cercanos a ella, son las juntas entre los elementos de la instalación. Estas juntas deben ser absolutamente herméticas, a prueba de agua y gas para lo cual muchos reglamentos sanitarios exigen que la instalación sea probada antes de ser puesta en servicio.
Una instalación sanitaria puede probarse de 2 maneras:
1°- Prueba hidráulica. Una vez que se ha terminado de tender la instalación y antes de terminar pisos o muros se cierran los extremos abiertos de las canalizaciones y ramales cera tapones especiales para el caso y se llena la instalación de agua. En las construcciones grandes o elevadas, las instalaciones pueden probarse en secciones. Son presiones adecuadas para la prueba las siguientes: 0.35 kg/cm2 cuando se haga prueba con aire a presión, equivalente a una carga de 3.5 mts de agua. 2°.- Prueba con humo. Después de colocar todos los aparatos sanitarios, se llena de agua tos sifones y se conecta a la instalación una máquina que la llena de humo a presión. Si no hay fugas de humo en las juntas, o si los cierres hidráulicos de los sifones retienen el agua durante 15 minutos (lo cual se nota por fluctuaciones de presión en la máquina), la instalación puede ser puesta en servicio.
NOTA:- La prueba con humo básicamente indicará fallas considerables en las juntas por lo que generalmente se usa LA PRUEBA HIDRÁULICO.
En instalaciones de drenaje sanitario basta para la prueba 3.5 mts de agua y para instalaciones de drenaje pluvial hay que tomar LA ALTURA DEL EDIFICIO más 3.5 mts de agua.
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