Instalaciones I/BLOQUE II. INSTALACIONES DE AGUA FRÍA EN LOS EDIFICIOS
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Instalaciones I/BLOQUE II. INSTALACIONES DE AGUA FRÍA EN LOS EDIFICIOS

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Contenido

NORMATIVA APLICABLE

Código Técnico de la Edificación HS 4 (CTE)

Sustituye a la NBE

Código Técnico de la Edificación


Reglamento del suministro domiciliario de agua.

Decreto 120/1991 de 11 de Julio.

No es de aplicación nacional, sólo de la Junta de Andalucía.

Decreto 120/1991 de 11 de Julio por el que se aprueba el reglamento del suministro domiciliario de agua

Nota. Según este reglamento:
Pc = Pa - 20%

Pc: presión de cálculo
Pa: presión en la acometida


NTE-IFF

Normativa de no obligado cumplimiento anterior al CTE. Consiste, dicho en lenguaje llano, en guías para la resolución de instalaciones. Desde la entrada en vigor del CTE los cálculos que aparecen en las NTE no son válidos. Sólo debemos usarlas para consultar detalles.

TIPOS DE VÁLVULAS EN UNA INSTALACIÓN DE FONTANERÍA

Válvulas de corte. Tipos

Símbolo: Símbolo válvula de corte.svg

Válvula de husillo o de tornillo

Casi no se utilizan en las instalaciones de edificios porque la zapatilla se termina gastando. En las redes de abastecimiento sí se utilizan, siendo de gran tamaño.

Esquema válvula de husillo.png


Válvula de bola

Esfera hueca que está en el interior de la válvula. Esta se gira, mostrando al flujo de corriente la cara hueca (para dejar pasar el agua) o la maciza (para cortarla). Son válvulas de cierre rápido. Producen, por tanto, golpe de ariete.

Esquema válvula de bola.png

Con el tiempo, estas válvulas sufren sulfatación en la zona de nylon y comienzan a perder agua. La cal las destruye.

Válvulas reductoras de presión

Gráfico: símbolo válvula reductora de presión


Muy parecida a las válvulas antiariete. Se utiliza para bajar la presión en el edificio en el tramo de alturas que nos interese.

Obligamos a pasar al agua por un recodo, provocando una pérdida de carga y, por consiguiente, de presión.

Gráfico: esquema válvula reductora de presión


Válvulas de desagüe

Gráfico: símbolo válvula de desagüe


Muy importante. Nos sirven para vaciar una parte de la instalación, en caso de avería. Se ponen en los montantes, en la parte más baja de la instalaciónh.

Gráfico: esquema unifilar válvulas de desagüe


Hay que preparar un sumidero. Se conecta a la válvula una manguera y se guía al sumidero.

Válvulas antirretorno

Gráfico: símbolo válvula antirretorno


Evita que el agua que ha pasado a la red privada, desde la red externa, vuelva atrás. Se coloca, por ejemplo, al principio de los montantes, a la entrada y salida de los contadores, a la entrada y salida de las bombas...

Hay dos tipos:

1. Válvula de bola.

Gráfico: esquema válvula antirretorno de bola


2. Válvula de pistón.

Gráfico: esquema válvula antirretorno de pistón


Válvulas de seguridad

Gráfico: símbolo válvula de seguridad


Impide que la presión pase a ser superior a la determinada por el usuario. Se regula la presión mediante un tornillo incororado. Hay que colocar un desagüe para que al regular la presión salga eel agua. Muy importante porque si falla podemos romper la instalación. Hay que abrirla para limpiarla de los depósitos calcáreos.


Válvulas de purga

Gráfico: símbolo válvula de purga


Muy importante en las instalaciones de agua caliente. Se coloca en la parte más alta de la instalación y sirve para expulsar el aire que pueda haber en la tubería. Normalmente son de bola

Gráfico: esquema válvula de purga


TUBERÍAS. TIPOS

Plomo

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Tuberías de acero

Hechas con acero de bajo contenido en carbono. Ya no se utilizan si no es acero galvanizado (con un baño protector de zinc).

Son aptas para conducciones de agua fría, ya que el galvanizado evita la corrosión.

Para agua caliente no, puesto que el baño de zinc se desprende y se produce la corrosión del acero.

Se usa muy poco, excepto para acometidas e instalaciones urbanas. No se usa para instalaciones interiores, puesto que no se pueden soldar las juntas (se perdería el baño galvánico). Las uniones se deben hacer, por tanto, a rosca: es necesario, entonces, un aparato para hacer la rosca en obra. Esto es de gran dificultad, por el tiempo que requiere y lo cara que es la mano de obra.

Se mide en pulgadas.

Tuberías de cobre

Se usan en instalaciones interiores por su gran resistencia a la corrosión. Es maleable y fácil de manejar y soldar. Se suelda con estaño-plata. Se limpian las dos partes a soldar con estropajos abrasivos (generalmente de aluminio), se aplica un decaante, se da calor, y se aplica el estaño-plata, que ocupa por símismo el lugar que ha dejado el decapante al derretirse.

Las tuberías de cobre se denominan por la medida en mm de sus diámetros interior y exterior. Existen accesorios de todo tipo: codos, curvas, "T",...

Su instalación es muy sencilla y rápida.

  • Notas:
10/12 es un diámetro muy pequeño. Su instalación es difícil porque si se suelda en exceso se tapona el interior.
El CTE establece los diámetros que se derivan a los sanitarios e instalaciones de agua en los baños. 
Estos no se calculan
Tuberías de paredes lisas. Coeficiente de hidratación bueno.
Por tanto, se usa tanto en agua fría como en agua caliente. No son corrosivos ?! (¿corrompibles?). 
Para mayores diámetros se buscan otras soluciones.


Circuitos mixtos de cobre y acero galvanizado. Precauciones a tener en cuenta

El cobre no necesita protección especial contra los materiales clásicos de construcción (yeso, cemento...). El único elemento que puede atacar al cobre es el amoniaco. Puede formar parte del agua que se añade al hormigón.

El mayor problema de incompatibilidad de tuberías se presenta en los sistemas mixtos, donde combinamos cobre y hierro, ya que el cobre es electropositivo (potencial: + 0'35 V) y el hierro electronegativo (-0'44 V). Por lo tanto en la unión del cobre y el hierro se produce un efecto de oxidación-corrosión al formarse una pila elemental, donde el hierro es el ánodo, el cobre el cátodo, y el agua el electrolito. Se produce una transposición iónica del ánodo al cátodo, que acaba por picar la tubería aunque esta esté galvanizada.

El efecto es tanto mayor cuanto mayor se al contenido en sales del agua, y se activa con mayor agresividad por los efectos de las altas temperaturas (en circuitos de agua caliente).

Este problema se agrava si en el circuito colocamos primero la tubería de cobre y seguidamente la de acero. En estas condiciones los iones de cobre viajan con el agua, y el efecto se produce al depositarse sobre las paredes del tubo de acero.

  • Formas de evitar este fenómeno.
    1. Interposición de un manguito aislante de plástico o teflón en el punto de unión entre acero y cobre (CTE).
    2. Colocación de la tubería de acero primero y después la de cobre, en el sentido de circulación del agua.
    3. Recubrimiento interno de depósitos de algún elemento que impida el contacto del acero con el agua (p. ej., resina epoxi, poliéster,...).
    4. Echando algún dispersante que haa que los iones de cobre floculen y no precipiten. Sólo vale para circuitos cerrados (p. ej., circuitos de calefacción). En circuitos cerrados, para eliminar partículas pequeñas, se hace que floculen para eliminarlas. En circuitos abiertos las partículas salen.
    5. colocación de ánodos sacrificio de manganeso, que es más electronegativo que el hierro.

Gráfico: ánodo sacrificio de manganeso


Esta incompatibilidad sólo se da entre acero y cobre. El latón, por ejemplo, no produce incompatibilidades.

Tuberías de plástico

Tubos de policloruro de vinilo (PVC)

No funciona con la temperatura, no sólo por la temperatura del agua, sino también por las contracciones y dilataciones por el ambiente. No es válido, por tanto, ni para agua fría ni para agua caliente. Sólo se usa para evacuación de aguas.

Fácil ensamblaje. Unión entre partes con cola.


Tubos de polietileno (PE)

No se utilizan en instalaciones exteriores por el efecto de la temperatura sobre el material, teniendo falta totald e resistencia a temperaturas mayores a 60º. En determinados medios sufre un envejecimiento muy prematuro. Tiene un elevado coeficiente de dilatación. Es un material muy flexible.

Los rayos infrarrojos lo ataca degradándolo. Por ello no puede estar en el exterior (vida media a la intempeie 3 o 4 años).

En instalaciones de agua potable se usa habitualmente en las acometidas. Hay tipos autorizados para el agua potable y otros que no. Normal mente se utiliza para uso agrícola, en las instalaciones de riego no enterradas. Es muy barato.

Para agua potable sí deben de estar enterrados. Para la colocación de accesorios se sacan (mediante codos) a arquetas de registro.

Hay una gama amplia de presiones que pueden aguantar los tubos de polietileno. Hay que tener en cuenta la presión de la red.

Tubos de polipropileno (PP)

Es un producto de síntesis obtenido por poimerización del propileno, resultando un copolímero termoplástico.

Rápido de instalar. Se utiiza tanto para el agua fría como para la caliente. Garantizado hasta 90 ºC.

Buena resistencia química a ácidos y a bases. Excelente resistencia mecánica incluso a temperatura elevada. Tubería ligera.

Fácil instalación de los accesorios por presión. Resistente al hielo. Muy baja pérdida de carga, debido a que su coeficiente de rozamiento es muy bajo. No se corroe y no se producen incrustaciones. Por último muy resistente a la absorción, permitiendo trabajar a velocidades altas.

  • Hay dos tipos en función de la presión que aguanta: 10 kg/cm² y 20 kg/cm².
  • Diámetros comerciales: 16 mm, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 75 (diám interior).


Tubos de polipropileno reticulado (PPR)

Es muy rígido, mientras que el PP es muy flexible. Muy caro porque es difícil de instalar, ya que launión de piezas se hace por termofusión, y porque es rígido.

Aguanta hasta 90 ºC. Portanto, se puede usar tnto en instalaciones de agua fría como caliente.

?! Se usa principalmente para reparar instalaciones antiguas. Es muy caro.

Otros tipos de tubos

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Uniones entre tubos y accesorios

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CONTADORES DE AGUA

Gráfico: símbolo contador


Tipos

  1. Contador general. Mide la totalidad de los consumos d agua producidos en un edificio.
  2. Contador divisionario. Mide el consumo de agua de cada usuario.
  • En la mayoría de los casos no es obligatorio poner contador general de agua.

Gráfico: esquema contadores.


Clases:

  1. De volumen (turbina).
  2. De velocidad (molinete).
    1. Mecánicos.
    2. Eléctricos.
  3. Combinados (hélice).
En contadores divisionarios se automatiza a lectura en la central.

Funcionamiento: Al pasar el agua mueve (la turbina, el molinete, la hélice) haciendo girar y activando una serie de relojes que contabilizan el gasto.

Todos los contadores tienen que estar homologados por el Ministerio de Industria.


Contadores de volumen

Medición directa de un recipiente de capacidad determinada, registrándosecada uno de los llenados por un mecanismo de relojes que controla de forma precisa el volumen de agua consumido.

Estos contadores son muy precisos y muy caros. Sólo se usan para mediciones exactas, normalmente de laboratorio.


Contadores de velocidad

Los más utilizados. Se basan en el número de vueltas que da un elemento móvil al ser arrastrado por el agua, siendo su velocidad proporcional al gasto. Este movimiento es transferido a través de un sistema de engranajes hasta un totalizador que ns da la equivalencia entre un determinado número de vueltas y lso m³ de gasto o consumo.

En el mercado hay una amplia gama de modelos y tipos, adecuados a cada tipo de aplicación.

Los utilizados en viviendas son de chorro único. Los hay también de chorro múltiple, aplicados a las industrias.


Contadores combinados

Son de hélice y permiten grandes variaciones en el régimen de caudales.



Existen contadores secos y húmedos.

Se debe prever cable corrugado en vacío para conectar el contador a la central.

Los contadores se designan por el Q nominal (caudal nominal)

Qn = Qmax/2  

Qmax: caudal más elevado que puede pasar por el contador sin deterioro del mismo,
respetando los errores máximos tolerados, y sin sobrepasar el valor máximo de pérdida de carga.

Características generales que debe reunir un contador.

  1. Asegurar un servicio prolongado, excluyendo la posibilidad de fraude.
  2. Debe resistir una presión mínima de 10 bares.
  3. Que los materiales del contador no degraden la potabilidad del agua.
  4. CAda contador irá provisto de un filtro a la entrada del agua y de unaa tapa protectora que proteja la esfera de medida.
  5. la pérdida de carga máxima no excederá de 1 bar.


Distintas formas de instalación

Prever lugar para la centrralización. Dimensiones mínimas especificadas en el Decreto 120/1991 de 11 de Julio.

Nº cont. = Nº viv. + Nº locales + Otros usos + 1 serv. generales

Otros usos: piscina, aire acondicionado, etc.

La instalación, para contadores divisionarios, se deja preparada con llaves gatell para la posterior colocación del contador.

Gráfico: esquema contadores divisionarios llaves gatell


Gráfico: esquema contador un solo usuario


GRIFERÍAS

Griferías simples o individuales

Parecidas a las válvulas de husillo. Se utilizan para aquellas salidas de agua donde sólo se requiera agua fría.


Griferías mezcladoras

Se usan donde necesitamos agua fría + agua caliente. El tipo más común es el monomando.



En edificios públicos, estudiaremos la tipología de la grifería ?!. Pulsador automático: evita que la jente se deje el grifo abierto.


Fluxores

Aparato válvula que se coloca en los inodoros, normalmente sólo en edificios públicos. Sustituye a la cisterna. Al pulsar el mando, produce una descarga muy grande en una fracción de tiempo pequeña.

Q (caudal, según CTE) = 1'25 l/s


  • Principio de funcionamiento

Gráfico: fluxor


Primero la válvula D está cerrada. Ha entrado agua al fluxor, llenándose tanto la cámara superior como la inferior.

Supongamos el émbolo A. Obtura la salida de tubo vertical B, porque la presión P1 es mayor que la presión inferior, ya que la cara superior del émbolo tiene mayor superficie.

Si accionamos la llave de paso D,estamos descargando la Presión P1 a través del conducto E. El émbolo es empujado por tanto hacia arriba (ahora P1<P), quedando entonces el conducto B abierto. Se produce entonces la descarga de la cámara completa.

Cuando soltamos D, el conjunto vuelve al estado inicial.


Importancia del fluxor en las instalaciones. Hay una gran diferencia de caudal entre los distintos elementos de la instalación. Si la red no está correctamente dimensionada, el agua que necesita el fluxor se la quitará al resto de la instalación.

La antigua norma establecía el uso de una doble acometida, una para los fluxores y otra para el resto de la instalación, cuando el caudal total de los fluxores fuera mayor al del resto de la instalación.

Actualmente se deja a criterio del diseñador, mediante un pequeño estudio de los caudales totales, siguiendo el criterio anterior.

Qf = N f * 1'25 * Cs

N f: número de fluxores
Cs: coeficiente de simultaneidad


No se utilizan en viviendas. En oficinas, tal vez. Son aparatos caros. Necesita un gran caudal, ya que se utiliza en sitios donde se necesita un gran arrastre (p. ej. hospitales).


  • Ventajas.
  1. Ocupa menor espacio que las cisternas.
  2. Se pueden utilizar inmediatamente después de su uso.
  3. Siempre que su uso sea racional, economiza agua.
  • Inconvenientes
  1. Gran ruido. La descarga es muy rápida (2-3 seg).
  2. Elevado caudal; diámetros de tuberías necesarios grandes.
  3. La presión residual (presión mínima necesaria para que ese grifo funcione en el punto más desfavorable) debe de ser mayor que un grifo normal, del orden de 20 a 25 mca, frente a lso 10 mca de un grifo normal.
  4. Produce un descenso de presión en el resto de la instalación cuando se produce una descarga múltiple.
  5. Peligro de golpe de ariete, debido a la rápida velocidad de descarga del fluxor.

SUMINISTRO DE AGUA EN LOS EDIFICIOS

Propiedades de la instalación (Calidad del agua)

Las compañías suministradores facilitarán los datos de caudal y presión

Protección contra retornos

Condiciones mínimas de suministro

Existen unas condiciones mínimas de suministro. Los caudales instantáneos mínimos para cada tipo de aparato sanitario que debemos tener en cuenta para los cálculos aparecen en la tabla 2.1 del CTE.

Presión mínima:

  • En cualquier punto de la red: 100KPa = 1'0197 Kg/cm^2 = 10'197 mca
  • En fluxores y calentadores: Pmin=150KPa = 15'19 mca

Presión máxima:

  • En cualquier punto de la red: 500KPa = 5'098 Kg/cm^2 = 50'98 mca

Esquema general de la instalación

Contador único

Una red con contador genera único está compuesta por:

  • Acometida
  • Instalación general
  • Distribuidor principal
  • Tubo de alimentación
  • Derivaciones colectivas

La instalación general va adosada en un armario o arqueta, en función del calibre del contador, la tabla 4.1 del CTE define sus dimensiones.

Contadores aislados

Una red con contadores aislados está compuesta por:

  • Acometida
  • Instalación general
  • Instalaciones particulares
  • Derivaciones colectivas

Diversos tipos de instalación según NTE

  1. Contador único y distribución vertical por grupos múltiples de columnas (se aplica a hoteles, hospitales, etc.)
  2. Contador único y distribución vertical por grupo único de columnas (se aplica a colegios, residencias, etc.)
  3. Contadores divisionarios centralizados (se aplica a viviendas)
  4. Contadores divisionarios no centralizados (en desuso)

ELEMENTOS QUE COMPONEN LA INSTALACIÓN

Acometida

Llave de corte general

Filtro de la instalación general

Armario o arqueta del contador general

Tubo de alimentación

Distribuidor principal

Ascendentes o montantes

Contadores divisionarios

Instalaciones particulares

Derivaciones colectivas

Sistemas de sobreelevación: Condiciones de la instalación de los grupos de presión

Sistemas de reducción de la presión

Sistemas de tratamiento de agua: situación del equipo

CONDICIONES DE CÁLCULO EN LOS EDIFICIOS

Coeficientes de simultaneidad

Simple

Ponderado

En viviendas colectivas

Velocidades máximas y mínimas en una instalación de fontanería: Gráfico

Presión disponible y presión necesaria

Altura de carga de un aparato

Cálculo de tuberías por el método de la pérdida de carga

Dimensionado de las derivaciones a cuartos húmedos y ramales de enlace