Hidraulica aplicada

Consideremos la figura adjunta abajo

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La línea azul es la línea oficial o línea de edificación, es la línea de separación entre lo privado y lo publico. La línea naranja es la solera. La acera se encuentra entre las solera y la línea oficial, y la vereda es por donde las personas caminan, esta es pavimentada.
Todas las instalaciones que se encuentren entre las líneas de edificación es llamado vía nacional de uso público.
El agua potable se divide en instalaciones publicas y domiciliarias. Donde las públicas están fuera del recinto, de la línea oficial, y son responsabilidad de la empresa sanitaria.
La cañería de agua potable va por debajo de la vereda y se le llama matriz de agua potable. Desde esta se conecta otra tubería llamada arranque de agua que abastece a la casa conectándose al medidor de esta, el cual se encuentra en la entrada de la casa.

Existen 2 llaves de paso en este arreglo sanitario, la primera es la llave de paso exterior que esta en el arranque de agua (fuera de la reja) donde la empresa sanitaria corta el agua si es que uno no ha pagado.
Y la llave de corte interior que esta después del medidor la cual tiene como función cortar el agua de la casa para realizar reparaciones.
La empresa sanitaria responde hasta justo antes de la llave de paso interior.

Las normas que rigen el diseno de las instalaciones publicas es la NCH691 y para lo domiciliario es la NCH2485 y el RIDAA (reglamento de instalaciones domiciliarias de agua potable y alcantarillado). Estas normas y reglamentos tienen exigencias, diseños y cálculos diferentes.

En el caso del alcantarillado, la caneria (colector publico) va por debajo de una de las pistas y el colector aguas lluvias bajo la otra.
Existe una cámara de inspección domiciliaria la cual se encuentra fuera de la casa y este es el limite entre lo publico y privado. La tubería que conecta el colector publico con la cámara de inspección domiciliaria es la union domiciliaria. Estas 3 instalaciones, cámara de inspección domiciliaria, la union domciiliaria y el colector publico son instalacions publicas y se diseñan bajo la norma NCH 1105. Mientras que las instalaciones que se encuentren después de la cámara de inspección domiciliaria son diseñadas por la norma NCH3371 Y el RIDAA.
Usualmente la tubería de alcantarillado tiene un diámetro mayor, por transportar solidos,  y esta inclinada bajo la tierra para que el agua se mueva por gravedad, a diferencia del agua potable donde el agua debe ir a presión.

Lo mismo sucede con los otros tipos de instalaciones, de gas, de electricidad, etc… esto es se diseñan de manera diferente para las instalaciones publicas y privadas.

En la norma Nch2485 podemos observar una tabla con los artefactos de agua potable y su consumo (L/min). El agua que consume la llave se llama caudal instalado.
Por normativa todas las instalaciones deben tener una instalación para mitigar el fuego. Las casas ocupan la llave de jardín para este fin, donde existen 2 tamanos usuales; la de 13 mm la mas común y la de 19 mm (3/4”) que es para alimentar artefactos (alimentar equipos como de enfriamiento o llenar un estanque) y lo que no es casa, edificio, bodeja, galpón, tiene un gabinete de red humeda el cual consume 65 [L/min].

Lo que se debe hacer es determinar la cantidad de agua que el proyecto consume y luego determinar el medidor y la cañería a utilizar.

Existe un concepto que se llama caudal máximo probable y considera la simultaneidad de uso, que es el caudal mas probable de uso. Es un valor menor al caudal instalado, ya que el caudal instalado considera todas las llaves abiertas, pero eso no es realmente lo que sucede por lo que se debe reducir este valor al caudal máximo probable que considera el caudal mas probable que sucederá en la casa considerando los artefactos en el domicilio. Este calculo se realiza únicamente con el agua fría (el WC no utiliza el agua caliente por ejemplo).

El medidor tiene diferentes medidas y hay que usar el que corresponda por capacidad. Para efectos de calculo la empresa sanitaria me tiene que garantizar que la perdida de carga total máxima entre la matriz de agua potable y el medidor es te 5mca y que la presión mínima de agua que sale del medidor, después de la llave de corte interior, es de 14mca.

TIPOS DE MATERIALES PARA LAS TUBERIAS

1. PVC: Hay diferentes tipos de colores que se relacionan al uso a ocupar (estos tienen resistencias y variables diferentes). Único material que se deja fuera de instalaciones exteriores por norma.

Azul: Usado para agua potable en instalaciones exteriores pues el PVC es fácil que se dañe en contacto con clavos y/o hormigon. Este PVC es llamado PVC hidraulico
Blanca: Para alcantarillado interior y aguas lluvias
Gris: Para alcantarillado exterior

Naranjo: Para instalaciones eléctricas. Este PVC es llamado Conduit

Amarillo: Para instalaciones de gas

El PVC se vende en diferentes resistencias categorizado por PN: Presión nominal.
Por ejemplo un PN6 : Aguanta hasta 60 m columna de agua de presión.
Para las instalaciones domiciliarias de agua potable se ocupa un PN mínimo de 10 (PN10)

Para el riego se ocupa un PN6 o PN8

La tabla entrega diámetros nominales y espesores, esto para poder determinar el diámetro interior (diámetro nominal – 2 x espesor).

Existen 2 tablas en los catálogos. Uno de ellos llega hasta un diámetro nominal de 90 mm y el otro comienza con un diámetro nominal de 110 mm. Y esto es porque las tuberías de la segunda tabla no quedan completamente selladas y por ende  estos tubos vienen con un anillo de goma llamado unión anger.

1. Cobre: Es fácil de instalar, es eterno, fácil de reparar y antibacterial. Se usa poco porque es muy caro. En una casa es bueno usar tuberías de cobre porque dura para siempre. Se vende en tiras o en rollo (principalmente para instalaciones de gas). Para el agua potable se vende en tiras rectas y existen 2 tipos: tipo L y tipo M

Tipo M:  Es un poco mas blando, se fácil de doblar. Se utiliza para instalaciones de agua fría

Tipo L: Es un poco mas duro, mas difícil de doblar. Se utiliza para instalaciones de agua caliente o gas. Para conectar entre tuberías hay que agregar una pasta de soldar (fundente) entre las partes y soldar calentando la tubería para que la pasta de soldar se funda de manera uniforme sobre la union. Se sella la unión, por todos los lados, con un alambre de estaño. (Si es de gas es con alambre de plata).

También se tienen tuberías de cobre con una camisa amarilla que son para instalaciones de gas, pues la normativa dice que deben estar a la vista y de color amarillo.
(25 mm x pulgadas = mm)
El cobre se puede instalar afuera y adentro.

1. PPR (polipropileno random) : Se puede utilizar para instalaciones en el interior y exterior (pero usualmente es para instalaciones interiores). Existen diferentes colores para diferentes usos         (gris y verde). Es un plástico como el PVC pero mas duro y mas grueso. Es una alternativa para el cobre, se utiliza harto porque es mas barato. Se venden tiras rectas de 1, 3 o 6 metros. Y el rango de diámetros es menor que en el de cobre (llegando hasta un diámetro nominal de 110mm). Esta pensado para instalaciones domiciliarias. También existe en diferentes resistencias PN(10, 16 y 20), y como esta pensado en instalaciones domiciliarias la tabla comienza inmediatamente con PN10. En el caso del PPR estas presiones nominales también están asociadas a la capacidad de aguantar temperatura. Como criterio el PN10 es para agua fría, el PN16 para agua fría y tibia(agua caliente de la casa), y el PN20 para agua caliente.  
   Se utiliza una termofusora que derrite el borde de las partes a unir (por 5 a 8 segundos) y luego se juntan inmediatamente, para que cuando esten fríos se peguen.
   Las paredes o espesor de las tuberías es grande, muy difícil de doblar.

1. HDPE: canerias negras con línea azul al lado. Es parecido al PPR. Es una caneria plástica pero mas denso, mas duro. Se tienen varios diámetros. Usado para agua potable. Vendida en tiras rectas o rollo. El HDPE es una tubería mas flexible que el PPR por su gran espesor. Para diámetros chicos (160 mm hacia abajo) se utiliza la electrofusion y una union especial llamado copla que tiene en el interior unos hilos de cobre y la electrofusora le da corriente a estos hilos para calentarlos y hace que al derretirse las tuberías queden pegadas. Si el diámetro es mas grande se utiliza una electrofusora grande para calentar los bordes y luego se aprietan los elementos para que en frio estas queden pegadas. Para instalaciones interiores y exteriores, pero se utiliza principalmente para conexiones principales por ejemplo la tubería principal que pasa por todos los niveles de un edificio, y las tuberías de arranque con PPR)

1. PEX: Las piezas son caras. Son dos tubos, el interior (blanco) para el agua y la camisa (rojo para agua caliente y azul para agua fría). En caso de cambio uno puede tirar el tubo interior (blanco) en vez de picar. La instalación es super rápida y sencilla pero cada elemento (codo o T) es muy caro. El mayor uso que tiene es para instalaciones de clima por ejemplo losa radiante, climatizaciones, etc… Uso habitual es para instalaciones interiores.

La tubería interior debe aguantar el paso del tiempo, para evitar la reparación (picar muros, baldosas, etc…)

DIAMETROS

En el articulo 52 del RIDAA dice:  El diámetro mínimo de las tuberías a utilizar en las instalaciones domiciliarias de agua potables es de 13 mm (1/2 pulgada) para tuberías de cobre y de 16 mm para tuberías de plástico, pero todos los cálculos deben determinarse. Pero por experiencia del profe podemos guiarnos con esta tabla.

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