— Tutorial nº 180 —
Estudio de las instalaciones de suministro de agua
Índice de contenidos:
1- Introducción
2- Descripción de una instalación de suministro de agua
2.1- Generalidades
2.2- Acometida
2.3- Instalación general del edificio
2.4- Instalaciones particulares
3- Características de la instalación según normativa
3.1- Calidad del agua
3.2- Protección contra retornos
3.3- Valores de los caudales y presiones de suministro
3.4- Mantenimiento y señalización
3.5- Ahorro de agua
3.6- Incompatibilidades
4- Tipos de trazados para el suministro de agua
4.1- Redes de distribución interior con contador general único
4.2- Redes de distribución interior con contadores divisionarios
5- Componentes de las instalaciones de agua fría
5.1- Tipos de tuberías
5.2- Contadores de agua
5.3- Llaves y válvulas
5.4- Filtros
5.5- Fluxores
5.6- Accesorios de fijación y unión
Anexos:
A.1- NIA: Normas Básicas para las Instalaciones Interiores de Suministro de Agua
DESARROLLO DEL CONTENIDO
1- Introducción
En este tutorial se va a estudiar las características de las instalaciones de suministro de agua en los edificios destinado para el consumo humano. Pretende servir este tutorial como referencia para que el lector tenga una idea clara de las partes que componen una instalación de suministro de agua y qué aspecto hay que tener en cuenta a la hora de realizar un buen diseño de la misma.
Comenzará este tutorial describiendo los distintos tramos en los que se divide toda instalación de suministro de agua en los edificios, dependiendo del tipo de edificio que se trate, a la vez que se estudiarán los distintos elementos y aparatos que integran en cada caso la instalación.
A continuación, se incluirá en este tutorial los aspectos que deben cumplir toda instalación de suministro de agua en lo referente a la calidad del agua suministrada, la protección contra retornos para evitar la contaminación aguas arriba de la red de abastecimiento y las condiciones mínimas de suministro, en cuanto a caudal y presión que debemos disponer en los puntos de consumo.
También se incluirá en este tutorial una descripción de los esquemas de diseño que se pueden dar en toda instalación de suministro de agua, según se trate de un tipo de suministro a un único abonado, o del suministro a varios abonados que conviven en un mismo edificio.
En otro apartado de este tutorial se incluirá una descripción detallada de los distintos componentes de las instalaciones de suministro de agua, como son los tipos de tuberías y accesorios que se pueden instalar. Cuando se utilicen tuberías y elementos de distintos materiales en una misma instalación se estudiará las incompatibilidades entre materiales que pueden darse, además de ciertas recomendaciones en cuanto al tipo de material a emplear para las tuberías y accesorios dependiendo de la calidad del agua.
Se reservará un apartado dedicado a los grupos de presión, indispensables cuando en el punto de acometida no se disponga de la presión necesaria en el flujo de agua, o cuando el suministro se realice desde un pozo o captaciones particulares. Se mostrará cómo calcular los depósitos de reserva o de regulación, también el cálculo y selección de bombas, o la capacidad del tanque de presión.
Por último, según sea la naturaleza del agua de la red de abastecimiento o del tipo de instalación, es posible que sea necesario realizar previamente un tratamiento del agua para hacerla apta para el consumo humano. En este tutorial se incluirán los tipos de tratamiento de agua más generalizados en su uso, así de cómo realizar el dimensionado de los sistemas y equipos de tratamiento de agua.
2- Descripción de una instalación de suministro de agua
2.1- Generalidades
Las instalaciones interiores de suministro de agua comienzan en la acometida o punto de toma de servicio. La acometida o toma de servicio es el punto de conexión de nuestra instalación particular con la red pública de suministro. Tanto el punto de toma de servicio como todos los elementos previos situados aguas arriba son propiedad de la Compañía Suministradora de Agua. Además, dicha toma de suministro deberá ser aprobada y ejecutada por la propia Compañía Suministradora previa petición del interesado o titular del contrato de suministro.
A partir del punto de toma es donde comienza la instalación interior particular de suministro de agua del edificio. La instalación interior, además de la acometida, estará conformada por la batería de contadores, la tubería general de distribución, canalizaciones verticales o montantes, derivaciones particulares a cada abonado y la red interior en cada vivienda o local que lleva el agua a los distintos puntos de consumo.
En España, en concreto, la reglamentación que durante muchos años ha regido este tipo de instalaciones ha sido las "Normas Básicas para las Instalaciones Interiores de Suministro de Agua" (ORDEN, de 9 de diciembre de 1975), pero en la actualidad se ha desarrollado una nueva normativa incluida en el Documento Básico HS. Salubridad (DB-HS 4 Suministro de agua), que forma parte del "Código Técnico de la Edificación", de obligado cumplimiento para instalaciones de este tipo en España.
2.2- Acometida
Las acometida es la tubería que enlaza la instalación general interior del edificio con la red exterior de suministro propiedad de la Compañía Suministradora. Su instalación correrá a cuenta de la Compañía Suministradora y sus características se fijarán de acuerdo con la presión del agua, el caudal suscrito, consumo previsible, situación del local a suministrar y servicios que comprende.
La tubería que constituye la acometida atravesará el muro de cerramiento del edificio por un orificio practicado por el propietario del edificio o abonado, de modo que el tubo quede suelto y le permita la libre dilatación, si bien deberá ser rejuntado de forma que el orificio practicado quede impermeabilizado.
La acometida deberá disponer, como mínimo, de los elementos siguientes:
a) Una llave de toma o un collarín de toma en carga sobre la tubería de distribución de la red exterior de suministro que abra el paso a la acometida;
b) Un tubo de acometida que enlace la llave de toma con la llave de corte general;
c) Una llave de corte en el exterior de la propiedad (llave de registro).
A continuación, pasamos a describir brevemente cada uno de estos elementos:
- Llave de toma o collarín de toma en carga:
La llave o punto de toma se encuentra colocada sobre la tubería de la red de distribución exterior de la Compañía Suministradora de agua y sirve para dar paso a la acometida.
Su instalación es conveniente, porque permite hacer las distintas tomas en la red de distribución exterior y maniobras en las acometidas, sin que la tubería de distribución exterior tenga que dejar de estar en servicio.
El enganche a la red de distribución exterior se puede realizar mediante una llave de toma o bien mediante collarín instalado sobre la propia tubería de distribución.
En caso de instalar llave de toma, cuando ésta se abra, entonces se dejará libre el paso de agua desde la red exterior de distribución hacia el interior del edificio.
- Tubo de acometida:
Se trata del tramo de tubería que va desde el punto de toma en la acometida hasta la llave de corte general en el interior del edificio o local del abonado.
El tubo de acometida se instalará atravesando el muro de cerramiento del edificio a través de un hueco practicado por el propietario o abonado en la pared del inmueble. El diámetro de dicho orificio será tal que el tubo de acometida al atravesarlo quede suelto y permita su libre dilatación.
Para tal fin, en la instalación del tubo a través del orificio se dispondrá de manguitos pasamuros, compuesto por un contratubo de fibrocemento tomado con mortero de cal, dejando una distancia mayor de 10 mm. entre el interior del contratubo y el tubo de acometida.
Todo el conjunto deberá ser rejuntado de forma que el espacio libre entre el orificio y el tubo quede impermeabilizado mediante masilla plástica, pero que a la vez permita los movimientos del tubo de acometida.
Los diámetros nominales empleados para el tubo de acometida suelen ser de: 20, 30, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200 ó 250 mm., según el caudal de suministro.
- Llave de corte exterior o llave de registro:
La llave de corte exterior, también conocida como "llave de registro", estará situada sobre el tubo de acometida en la vía publica, junto al edificio, generalmente alojada en una arqueta de fábrica de ladrillo practicada en la acera.
Esta llave la maniobrará exclusivamente el suministrador o persona autorizada por la Compañía Suministradora, sin que los abonados, propietarios ni terceras personas puedan manipularla.
Esquema general de una acometida: 1. Tubería de la red pública - 2. Punto de toma - 3. Tubo de acometida - 4. Llave de registro o de corte exterior - 5. Llave de corte general o llave de paso en el interior del edificio
El número de acometidas a un edificio o local particular lo fijará la Compañía Suministradora de agua, en base a la demanda de cada tipo de edificio, disponibilidad en la zona y necesidades del mismo. La norma general es que exista una única acometida para cada edificio o local particular, aunque se suelen disponer acometidas independientes para la red contra incendios, la red de fluxores y, cuando las demandas de flujo de agua son muy elevadas, para servicios de riego, garajes y sistemas de refrigeración del inmueble.
2.3- Instalación general del edificio
Toda instalación interior para el suministro de agua de un edificio deberá ser siempre realizada por un instalador profesional debidamente autorizado, según indica en la reglamentación vigente en cada país.
La instalación general de cualquier edificio atiende a dos tipos de esquemas fundamentales: instalaciones con un contador único o general en el edificio que medirá el consumo total de agua del mismo, o bien, instalaciones con contadores múltiples o divisionarios que miden el consumo individual de cada abonado que convive en el edificio.
A continuación, se describirán los elementos principales que componen toda instalación general de suministro de agua de cualquier edificio:
- Llave de corte general:
La llave de corte general, también llamada llave de paso, sirve para interrumpir el suministro de agua al edificio en caso que sea necesario, y desde el interior del mismo. Esta llave une el final del tubo de acometida con el inicio del tubo de alimentación del edificio.
Esta llave se colocará junto al umbral de la puerta del edificio, en las zonas comunes del interior del edificio y en el interior de una arqueta registrable.
En caso de un edificio que cuente con un contador general único, la llave de corte se situará inmediatamente antes de éste, en el interior del mismo armario o arqueta donde se sitúa el contador general.
Para el caso de edificios con contadores divisionarios, la llave de corte general también se situará aguas arriba de los contadores, y en el interior de una arqueta con tapa registrable, enfoscada y bruñida interiormente, y dotada de desagüe para poder evacuar el agua en caso que se produzca una fuga.
Llave de corte general ubicada en arqueta
En la siguiente tabla, se indican las dimensiones de la arqueta de la llave de corte en función del diámetro de la tubería de acometida:
Tabla 1. Dimensiones de la arqueta de la llave de corte. |
|||
Diámetro del ramal de acometida (mm.) |
Dimensiones de A (m.) |
Dimensiones de B (m.) |
Altura H (m.) |
30 |
0,4 x 0,4 |
0,5 x 0,5 |
0,4 |
40 |
|||
60 |
0,6 x 0,6 |
0,75 x 0,75 |
0,7 |
80 |
|||
100 |
0,8 |
||
150 |
0,9 x 0,9 |
0,9 |
|
200 |
1,0 |
||
- Filtro de la instalación general:
Justo después de la llave de corte general y antes del contador general o de la batería de contadores, según sea el caso, se suele disponer un filtro para retener los residuos que pudiera arrastrar el agua, con objeto de reducir los riesgos de corrosión de las tuberías metálicas y evitar la calcificación de las conducciones por culpa de los contenidos de arenas y limos en suspensión en el flujo de agua.
Como se ha dicho, este filtro se instalará a continuación de la llave de corte general. Si se dispone de armario o arqueta para el contador general, deberá alojarse en su interior.
El filtro debe ser de tipo "Y" con un umbral de filtrado comprendido entre 25 y 50 µm., dotado con malla de acero inoxidable y baño de plata, con objeto de evitar la formación de bacterias y, además, que sea autolimpiable.
La situación del filtro debe ser tal que permita realizar adecuadamente las operaciones de limpieza y mantenimiento de la instalación, sin necesidad de tener que realizar un corte de suministro al edificio.
- Armario o arqueta del contador general:
Para edificios que tienen un único contador general, el abonado o propietario del edificio deberá construir un armario o arqueta para alojar el contador general. Estará ubicado en el interior del edificio en zonas de uso general y de fácil acceso.
El armario o arqueta quedará empotrado y cerrado con puerta de una o dos hojas y cerradura. Interiormente el hueco deberá ir enlucido con mortero de cemento y se dispondrá de un sumidero para la recogida de agua de posibles fugas.
En el armario o arqueta del contador general se incluirá, dispuesto en este orden, la llave de corte general, el filtro de la instalación, el contador, una llave, un grifo o racor de prueba, una válvula de retención y una llave de salida.
La llave de salida deberá permitir la interrupción del suministro al edificio. La llave de corte general y la de salida servirán para el montaje y desmontaje del contador general.
El formato de armario se utilizará cuando el tubo de acometida tenga un diámetro de hasta 40 mm., y tendrá las dimensiones que se indican en la siguiente figura:
Dimensiones del armario o arqueta del contador general único
Para tubos de acometida con diámetros superiores a 40 mm., el hueco del contador se puede situar en una cámara bajo el nivel del suelo, tal como se indica en la figura siguiente. La disposición de la cámara será exactamente igual que la del armario, y estará dotada de puerta, cerradura y desagüe por gravedad en su interior.
Cámara o arqueta bajo nivel de suelo para contador único
En todo caso, el diámetro del tubo de acometida y el diámetro del contador deberá ser el mismo.
Para viviendas y casas unifamiliares, bien sean aisladas o adosadas, el contador único se dispondrá accesible en zona del exterior, empotrado en el cerramiento del inmueble o de la finca. El armario dispondrá de puerta con cerradura para que pueda ser manipulada por personal de la Compañía Suministradora. Se suele incluir dos llaves de corte, a ambos lados del contador, que permitan su manipulación o sustitución sin que se produzcan fugas de agua.
- Tubo de alimentación:
El tubo de alimentación es la tubería que enlaza la llave de corte general del edificio con el tubo distribuidor principal, o bien, con la batería de contadores si el esquema es de un edificio con contadores divisionarios.
Cuando en la instalación se necesite del uso de equipos de regulación y control de presión, como válvulas reductoras de presión o equipos elevadores de presión, entonces el tubo de alimentación terminará en ellos.
El tubo de alimentación discurrirá por zonas comunes del edificio, y puede instalarse suspendido del forjado, anclado a los paramentos verticales con abrazaderas, o empotrado en una canalización de fábrica de ladrillo rellena con árido, en cuyo caso deberán disponerse registros para su inspección y control de fugas, al menos en sus extremos y en los cambios de dirección.
- Distribuidor principal:
El distribuidor principal es la tubería que enlaza los sistemas de control de la presión del flujo del agua con los montantes o las derivaciones del edificio.
Su trazado se realizará por las zonas comunes del edificio, y si el distribuidor va empotrado entonces será necesario la colocación de registros para su inspección y control de fugas al igual que pasaba con el tubo de alimentación.
Esquema básico del distribuidor principal con contador único
Según las condiciones de la red urbana, es decir, de la presión de suministro que sea capaz de proporcionar a pie de fachada del edificio, se pueden establecer dos tipos de configuraciones para el distribuidor principal:
1.- Distribución Inferior: En este caso, el distribuidor principal estará situado en la parte inferior del edificio, y las columnas que son alimentadas por dicho distribuidor serán ascendentes o montantes verticales. Esta distribución es la típica cuando se dispone de presión suficiente en la red por parte de la Compañía Suministradora.
Es la distribución más racional y con un mejor acoplamiento entre las diferentes derivaciones. A su vez, esta distribución puede ejecutarse según dos esquemas distintos:
• Red abierta: En el cual el distribuidor principal estará ramificado, saliendo las columnas de distintos puntos, pero siguiendo un trazado lineal. Este sistema presenta la ventaja de su sencillez y economía, sin embargo es más inseguro, ya que una avería en cabeza deja sin agua a toda la instalación.
• En anillo o cerrada: En este caso el distribuidor está cerrado, quedando garantizado el suministro interior en caso de avería en otro punto. Esta distribución se realizará en edificios de uso sanitario donde es necesario garantizar el suministro en todo momento. Tiene el inconveniente que es más caro y tiene una mayor ocupación de espacio en planta del edificio.
Esquemas del distribuidor principal en distribuciones en anillo y abierta
2.- Distribución Superior: Se justifica en edificios de gran altura o en zonas en los que la presión de acometida no es la suficiente. Es este caso se eleva el agua mediante un grupo de presión externo hasta un depósito situado en la cubierta del edificio donde el distribuidor principal se encuentra. A partir de aquí el agua se distribuye por gravedad, alimentando y dando servicio a las columnas, que en este caso serán descendentes.
Esquema con distribución superior
- Ascendentes o montantes:
Las tuberías llamadas ascendentes o montantes deberán discurrir por zonas de uso común del edificio. Además, se recomienda que estas tuberías discurran alojadas en recintos o huecos construidos específicamente para tal fin. Dichos recintos o huecos, que podrán ser de uso compartido solamente con otras instalaciones de agua del edificio, deberán ser registrables y tendrán las dimensiones suficientes para que puedan realizarse las correspondientes operaciones de mantenimiento.
Los tubos ascendentes deberán disponer en su base de una válvula de retención, una llave de corte para las operaciones de mantenimiento y una llave de paso con grifo o tapón de vaciado, situados todos estos elementos en zonas de fácil acceso y señalados de forma conveniente.
En la parte superior de los montantes deberán instalarse dispositivos de purga, automáticos o manuales, que incluya un separador o cámara que reduzca la velocidad del agua, facilitando así la salida del aire y disminuyendo los efectos de los posibles golpes de ariete.
- Contadores divisionarios:
Para el caso de un edificio donde convivan varios propietarios, se instalarán una batería de contadores divisionarios. La misión de cada contador es medir el consumo de agua realizada por el respectivo usuario al que corresponde dicho contador.
Estos contadores deberán situarse en zonas de uso común del edificio, de fácil y libre acceso. Su lectura deberá realizarse desde el exterior de la vivienda, y para ello se ubicarán en el cuarto de contadores general, o bien, en el interior de una hornacina situada en el descansillo de cada planta si se realiza mediante el sistema de montantes comunes.
Para estar en concordancia con las nuevas tecnologías, internet y la nueva era de la información, los contadores dispondrá de la instalación adecuada para una posible conexión online para el envío de señales de lectura del consumo de agua a distancia del contador.
Aguas arriba de cada contador divisionario se dispondrá de una llave de corte, y después de cada contador se colocará una válvula de retención.
Normalmente los contadores divisionarios se agrupan en una batería de contadores, las cuales se ubican en un local exclusivo en la planta baja del edificio por su comodidad de lectura para el personal del Servicio de Aguas. No obstante, situar todos los contadores en la planta baja en un mismo sitio puede acarrear ciertos inconvenientes como son la multiplicidad de montantes y el mayor espacio ocupado por éstos.
Por ello, desde este tutorial se recomienda la creación de cámaras de contadores en cada planta del edificio, si el Servicio Municipal de Aguas lo permite, alimentados por montantes bien dimensionados. Este sistema de colocar cámaras de contadores en cada planta es el mismo que los contadores divisionarios centralizados, pero en lugar de colocar una batería general con todos los contadores en la planta baja, se colocan distintas baterías de contadores en cada planta para dar servicio por separado.
El soporte de la batería de contadores se fija a la obra del local mediante anclajes. Las baterías que se instalen en la planta baja del edificio tendrán su alimentación por la parte inferior, mientras que las que se instalen en el sótano (bajo el nivel de la calle) deberán tener la alimentación por la parte superior de los contadores.
Ejemplo de batería de contadores
El armario donde se aloje el árbol de contadores deberá permitir ver todo el conjunto completamente al abrir las puertas. Además, deberá instalarse luz artificial, sumidero y estar situado en una zona de uso común del edificio.
Aunque las baterías de contadores pueden ser construidos por otros materiales, en la mayoría de los casos están hechas de tubo de acero galvanizado conformando un marco con el fin de lograr cierta rigidez al conjunto y asegurar una continuidad de paso del flujo de agua, al quedar embridados al tubo de alimentación.
Como se ve en la fotografía de arriba donde se muestra un ejemplo de batería de contadores, ésta está formada básicamente por un conjunto de tubos horizontales y verticales conformando un marco que alimenta a los distintos contadores divisionarios, sirviendo además de soporte a dichos aparatos y a sus llaves. Los tubos que integran la batería de contadores formarán un circuito cerrado, pudiéndose instalar como máximo hasta tres tubos horizontales.
Además de la estructura soporte para la batería de contadores tipo marco, vista un ejemplo en la fotografía anterior, existe una estructura soporte tipo columna. A continuación, se incluye un esquema con los tipos principales de soporte empleados para las baterías de contadores que son: Tipo Cuadro y Tipo Columna.
Tipos de soportes de baterías de contadores
A continuación, se incluye un esquema donde se muestran las dimensiones y características principales que deben tener los armarios y locales destinados a albergar la batería de contadores:
Dimensiones y características de los armarios y locales de contadores
Habrá que tener en cuenta que la puerta del armario o cámara destinada a la ubicación de la batería de contadores deberá ser de una o más hojas que, al abrirse, dejen libre todo el ancho del cuadro.
Las cámaras quedarán situadas en un lugar de fácil acceso y de uso común en el inmueble, estando dotadas de iluminación eléctrica, desagüe directo a la alcantarilla, con cota adecuada y suficientemente separadas de otras dependencias como las destinadas a la centralización de contadores de gas y de electricidad.
En el cuarto de contadores pueden ubicarse los equipos de bombeo, descalcificación, depuración, etc., pero siempre de manera que se pueda proceder a su montaje y colocación de forma que se puedan manipular todos sus elementos de forma directa y sin necesidad de espejos, escaleras, etc.
En todo caso, la instalación de baterías de contadores divisionarios en edificios requerirá previa autorización de la correspondiente Delegación Provincial del Ministerio competente en la materia.
2.4- Instalaciones particulares
A partir del contador, la instalación ya es propiedad de cada abonado y su mantenimiento y conservación corre de su cuenta. Por ello, es muy recomendable que exista una llave de corte inmediatamente después del contador de cada abonado, con objeto de poder cortar el suministro de agua en caso de emergencia. No obstante, esta llave puede coexistir con otra llave de paso situada ya en el interior de la vivienda para poder cortar el suministro en caso que sea necesario.
A continuación, se describirán los elementos principales que componen las instalaciones particulares de suministro de agua a una vivienda o local:
- Llave de paso interior o llave de abonado:
Esta llave de paso estará situada en el interior de la vivienda del abonado, en un lugar de fácil acceso para su manipulación, y se utilizará para poder cortar el suministro a la vivienda o local, pudiendo ser accionada por el propio abonado.
Por lo general, se emplearán válvulas de esfera para este tipo de llaves de corte en viviendas.
Llave de paso de esfera
- Derivaciones particulares:
Se entiende por derivaciones particulares todo el entramado de tuberías que parten de la llave de paso del abonado colocada al final del montante en la entrada de la vivienda, y que distribuyen el agua a los distintos locales húmedos que conforman aquellas dependencias de la vivienda que cuentan con puntos de consumo de agua.
Se recomienda que el trazado del distribuidor particular sea de tal manera que las distintas derivaciones a los cuartos húmedos sean independientes.
Estas tuberías suelen ir ancladas cada cierta distancia que varía según el material (para tuberías de cobre se recomienda colocar un anclaje cada metro y para tuberías de acero galvanizado cada dos metros). Para el anclaje de las tuberías se suelen utilizar abrazaderas adaptadas al diámetro de la tubería.
Se recomienda igualmente colocar a la entrada de cado local húmedo de una llave general de corte del servicio, tanto para agua fría como para agua caliente.
Para el trazado del distribuidor de la instalación particular por el interior de la vivienda o local se pueden seguir dos opciones:
• Un trazado superior: en este caso la derivación particular discurre junto al techo o a un nivel por encima de cualquier aparato para evitar retornos. En todo el recorrido se mantiene a esta altura la conducción y arrancando desde la misma, en vertical hacia abajo, a las distintas derivaciones que dan servicio a los aparatos.
• Un trazado inferior: en este caso la derivación particular discurre sobre el forjado y, sólo para suelos flotantes o dobles suelos, bajo el pavimento de forma que las canalizaciones queden embebidas en el propio aislante del suelo flotante, caso de existir éste, de manera que se logre al mismo tiempo la calorifugación de las conducciones sin impedir la libre dilatación del material. En el caso de optar por un trazado inferior, las derivaciones a los distintos aparatos arrancarán en vertical hacia arriba, estando estos últimos alimentados superiormente.
Ejemplo de distribución de la instalación interior en un local húmedo
- Derivaciones a los aparatos o ramales de enlace:
Son el conjunto de tuberías que, partiendo del distribuidor, conducen el agua a cada aparato o sanitario a los que da servicio. Estas tuberías son descendentes desde el nivel de la derivación hasta los grifos o puntos de toma de los aparatos de consumo y sanitarios.
Se dispondrá de una llave de corte en cada uno de los puntos de consumo y antes de su entronque con el aparato a que dé servicio, con objeto de poder cortar el suministro de agua a ese punto en caso necesario.
Aparte de las llaves de corte de cada aparato, se instalará también una llave de corte general a la entrada de cada local húmedo.
3- Características de la instalación según normativa
3.1- Calidad del agua
El agua que se suministre a toda instalación de fontanería deberá cumplir con todo lo establecido en la legislación vigente sobre agua destinada a consumo humano.
Con objeto de poder llevar a cabo el diseño de la instalación, la Compañía Suministradora de Agua deberá facilitar los datos de caudal y presión de suministro en el punto de acometida de la instalación.
Los materiales que se vayan a utilizar en la instalación, en relación con su afectación al agua que suministren, deberá ajustarse a los siguientes requisitos:
a) para las tuberías y accesorios deberán emplearse materiales que no produzcan concentraciones de sustancias nocivas que excedan los valores permitidos por la el Real Decreto 140/2003, de 7 de febrero;
b) los materiales empleados en la instalación no deben modificar la potabilidad, el olor, el color ni el sabor del agua;
c) deben ser resistentes a la corrosión interior;
d) deben ser capaces de funcionar eficazmente en las condiciones de servicio previstas;
e) no deben presentar incompatibilidad electroquímica entre sí;
f) deben ser resistentes a temperaturas de hasta 40ºC, y a las temperaturas exteriores de su entorno inmediato;
g) deben ser compatibles con el agua suministrada y no deben favorecer la migración de sustancias de los materiales en cantidades que sean un riesgo para la salubridad y limpieza del agua de consumo humano;
h) su envejecimiento, fatiga, durabilidad y las restantes características mecánicas, físicas o químicas, no deben disminuir la vida útil prevista de la instalación.
Para cumplir las condiciones anteriores pueden utilizarse revestimientos, sistemas de protección o sistemas de tratamiento de agua.
La instalación de suministro de agua deberá tener características adecuadas para evitar el desarrollo de gérmenes patógenos y no favorecer el desarrollo de la biocapa (biofilm).
3.2- Protección contra retornos
Se dispondrán sistemas contra retornos para evitar la inversión del flujo de agua, en la mayoría de los casos mediante la colocación de una válvula de retención, en los puntos que figuran a continuación, así como en cualquier otro que resulte necesario:
a) después de los contadores;
b) en la base de las ascendentes;
c) antes del equipo de tratamiento de agua;
d) en los tubos de alimentación no destinados a usos domésticos;
e) antes de los aparatos de refrigeración o climatización.
Las instalaciones de suministro de agua no podrán conectarse directamente a instalaciones de evacuación ni a instalaciones de suministro de agua proveniente de otro origen que la red pública.
En los aparatos y equipos de la instalación, la llegada de agua se realizará de tal modo que no se produzcan retornos.
Los sistemas contra retornos se dispondrán combinados con grifos de vaciado de tal forma que siempre sea posible vaciar cualquier tramo de la red.
3.3- Valores de los caudales y presiones de suministro
Toda instalación de suministro de agua y fontanería deberá ser capaz de suministrar a los aparatos y equipos del equipamiento higiénico los caudales que figuran en la siguiente tabla:
Valores de caudal instantáneo mínimo para cada tipo de aparato (Fuente: C.T.E.)
Para más información, a continuación se incluye otra tabla informativa de gran utilidad que incluye los caudales instantáneos mínimos para otros aparatos no incluidos en la normativa de la tabla anterior:
Caudal instantáneo mínimo para aparatos no incluidos en la normativa C.T.E.
Además de los valores de caudales mostrados en las tablas anteriores, en los puntos de consumo la presión mínima de suministro del flujo de agua deberá ser:
a) 100 kPa para grifos comunes;
b) 150 kPa para fluxores y calentadores.
En cualquier caso, la presión del flujo de agua en cualquier punto de consumo no deberá superar 500 kPa.
Asimismo, la temperatura del flujo de agua caliente sanitaria (ACS) en los puntos de consumo deberá estar comprendida entre 50ºC y 65ºC, excepto en las instalaciones ubicadas en edificios dedicados a uso exclusivo de vivienda siempre que estas no afecten al ambiente exterior de dichos edificios.
3.4- Mantenimiento y señalización
Excepto para el caso de viviendas aisladas y adosadas, los elementos y equipos de la instalación que lo requieran, tales como el grupo de presión, los sistemas de tratamiento de agua o los contadores, deberán instalarse en locales cuyas dimensiones sean suficientes para que pueda llevarse a cabo los trabajos de mantenimiento adecuadamente.
El trazado de las redes de tuberías de suministro de agua, incluso en las instalaciones interiores particulares si esto fuera posible, deberán diseñarse de tal forma que sean accesibles para su mantenimiento y reparación en todo su recorrido. Para ello deberán instalarse a la vista, o bien, alojadas en huecos o patinillos registrables, o bien, disponer en su trazado de arquetas o registros.
En cuanto a la señalización de las instalaciones de suministro de agua, si se dispone de una instalación para suministrar agua que no sea apta para el consumo humano, las tuberías, los grifos y los demás puntos terminales de esta instalación deberán estar adecuadamente señalizados para que puedan ser identificados como tales de forma fácil e inequívoca por cualquier persona.
3.5- Ahorro de agua
Deberá disponerse un sistema de contabilización del consumo tanto de agua fría como de agua caliente para cada unidad de consumo individual correspondiente a cada abonado.
En las redes de ACS deberá disponerse una red de retorno cuando la longitud de la tubería de ida al punto de consumo más alejado sea igual o mayor que 15 m.
En las zonas de pública concurrencia de los edificios, los grifos de los lavabos y las cisternas deberán estar dotados de dispositivos de ahorro de agua.
3.6- Incompatibilidades
En una instalación de suministro de agua lo ideal es utilizar un único material en toda la instalación, pero en muchas ocasiones esto no es posible. Cuando se utilizan elementos fabricados de distintos tipos de materiales en una misma instalación, nos vemos obligados a realizar encuentros entre estos componentes que están hechos con distintos materiales.
A este tipo de uniones entre elementos de distintos materiales se denominan enlaces mixtos, y habrá que prestar especial atención en estos puntos de encuentro, porque pueden surgir problemas de incompatibilidades que pueden dar lugar al deterioro de alguno de los componentes.
a) Incompatibilidad de los materiales y el agua:
Una de las primeras decisiones que tiene que realizar el proyectista de una instalación de suministro de agua es seleccionar el tipo de material que se vaya a emplear en las tuberías.
Como se verá en capítulos posteriores, en una instalación de suministro de agua se pueden emplear distintos materiales para las tuberías, como son el acero galvanizado, el acero inoxidable, el cobre, o las tuberías plásticas, como el polietileno, el PVC, etc.
Para realizar la elección del material más idóneo para las tuberías de una instalación de agua, lo más importante es conocer las propiedades y características del agua que va a circular por la instalación, dado que unos materiales se comportan mejor o peor que otros dependiendo de las características del agua.
En este sentido, existen materiales que son incompatibles con las aguas que sean agresivas, como son los casos siguientes:
- El acero galvanizado con las aguas duras;
- El cobre con las aguas amoniacales.
En el caso de los tubos de acero galvanizado se consideran agresivas las aguas no incrustantes con contenido de ión cloruro superior a 250 mg/l. Para su valoración se empleará el índice de Langelier.
Para los tubos de acero galvanizado las condiciones límites del agua a transportar, y que si se superan entonces sería necesario un tratamiento previo del agua, serán las que se muestran en la siguiente tabla:
Límites de agresividad del agua para tubería de acero galvanizado
Para el caso de los tubos de cobre se consideran agresivas las aguas dulces y ácidas (pH inferior a 6,5) y con contenidos altos de CO2. Para su valoración se empleará el índice de Lucey.
Así, para los tubos de cobre las condiciones límites del agua a transportar, y que si se superan entonces sería necesario un tratamiento previo del agua, serán las que se muestran en la siguiente tabla:
Límites de agresividad del agua para tubería de cobre
b) Incompatibilidad entre materiales:
En general, se evitará el contacto directo entre tuberías y elementos hechos de metales con diferentes valores de potencial electroquímico. Si no hay más remedio que instalar tramos de tuberías de distintos materiales, se tendrá en cuenta el sentido de circulación del agua, de manera que se instalará primero el tramo de tubería del material con menor valor de potencial electroquímico.
Se puede consultar en el siguiente el enlace una tabla de potenciales estándar de los distinto elementos químicos para su consulta por parte del lector de este tutorial.
En general, las tuberías de cobre no se colocarán antes de las conducciones de acero galvanizado, según el sentido de circulación del agua, debido a que el cobre y acero tienen distinto potencial electroquímico. Con ello se trata de evitar la aparición de fenómenos de corrosión por la formación de pares galvánicos por el arrastre de iones Cu+ hacia las conducciones de acero galvanizado situadas aguas abajo, que pueden generar procesos de perforación en los tramos de la tubería de acero.
Igualmente, no se instalarán aparatos de producción de ACS fabricados con cobre situados antes de canalizaciones en acero.
Si por motivos de la instalación hay que acoplar elementos de cobre y acero, se recomienda el uso de manguitos anti-electrolíticos de material plástico, colocados en la unión del cobre y el acero galvanizado.
Sin embargo, se autoriza el acoplamiento de cobre colocado después del acero galvanizado, montando una válvula de retención entre ambas tuberías.
Se podrán acoplar tramos de acero galvanizado con elementos de acero inoxidable.
En los huecos pasamuros, se interpondrá un material plástico para evitar que se produzcan contactos inconvenientes entre la tubería que atraviesa con los materiales del muro.
4- Tipos de trazados para el suministro de agua
4.1- Redes de distribución interior con contador general único
En este caso la instalación consta de un único contador general para todo el edificio, que se situará en la planta baja dentro de un armario o arqueta del contador general.
Las instalaciones de suministro de agua con un contador general único se pueden diseñar atendiendo a dos situaciones posibles: instalaciones de contador único con montantes múltiples e instalaciones con contador único y montantes únicos.
a) Contador único y montantes múltiples:
Con este tipo de trazado se consigue disponer de mucha presión en el flujo de agua en planta baja, una presión suficiente en plantas intermedias del edificio, pero no suele ofrecer suficiente presión para las plantas más altas, por lo que se requerirá generalmente de la ayuda de un grupo de presión, dependiendo del número de plantas del edificio.
Este sistema es idóneo para edificios de un solo abonado o propietario, como son el caso de hoteles, colegios u oficinas, donde la instalación de este tipo generalmente se presenta muy desarrollada en planta, es decir, que tiene que cubrir una gran superficie horizontal.
Esquema de distribución con contador único y montantes múltiples
b) Contador único y montantes únicos:
Este sistema de trazado es también idóneo para edificios con un solo abonado, pero con mucha proyección vertical, es decir, para edificios de mucha altura y de una menor superficie a cubrir por planta.
Esquema de distribución con contador único y montantes únicos
4.2- Redes de distribución interior con contadores divisionarios
En este caso, cada abonado del edificio tiene su propio contador individual. A su vez, se puede distinguir dos tipos de configuraciones, según los contadores divisionarios estén centralizados todos en un mismo lugar, o bien se distribuyan por cada planta de viviendas.
a) Contadores divisionarios centralizados:
Con este tipo de trazado todos los contadores se localizan en un mismo lugar, que suele ser el cuarto de contadores en la planta baja del edificio.
Con este esquema de distribución, cada abonado, aparte de su contador individual, tiene su propio montante independiente desde el contador hasta su vivienda.
Centralizar todos los contadores en un único lugar resulta muy cómodo para los empleados de la Compañía Suministradora a la hora de tener que realizar la lectura de los mismos.
Aunque esta distribución suele ser más cara, al necesitar de la instalación de tantos montantes como abonados tenga el edificio, lo que resulta de un mayor consumo de materiales.
Esquema de distribución con contadores divisionarios centralizados
b) Contadores divisionarios distribuidos por planta:
Este sistema de trazado resulta más lógico y económico que el anterior, pues cada contador se sitúa en la planta del abonado a que da servicio, lo que desde el punto de vista constructivo, permite hacer un diseño más óptimo y reducido para el espacio dedicado al paso de tuberías.
Esta distribución permite también un mejor aprovechamiento de la capacidad hidráulica de la red, aunque la lectura de los contadores resulte más incómoda para los operarios de la Compañía Suministradora, que deberán acceder a cada planta para realizar la lectura de los contadores.
Esquema de distribución con contadores por plantas
5- Componentes de las instalaciones de agua fría
5.1- Tipos de tuberías
Las tuberías destinadas a instalaciones de suministro de agua potable se pueden clasificar, según la rugosidad interior de sus paredes, en dos grandes tipos:
a) Conductos de pared rugosa
b) Conductos de pared lisa
Las tuberías de paredes lisas ofrecen menor resistencia al flujo de agua y, por tanto, a igual caudal, tienen menos pérdidas de carga que las de paredes rugosas. Esto significa que para alcanzar en un punto determinado de la instalación, una presión y caudal establecido, si se emplearan tuberías de pared rugosa, éstas tendrían que ser de un diámetro mayor que si se emplearan tuberías de pared lisa.
Los materiales de las instalaciones interiores de agua, tanto tuberías, válvulas y accesorios, estarán homologados para soportar, como mínimo, una presión de trabajo de 15 kg/cm2.
A continuación, se indicarán los distintos tipos de tuberías empleados comúnmente en instalaciones de suministro de agua para consumo humano, agrupadas según sean tuberías de pared lisa o tuberías de pared rugosa.
a) Tuberías de Pared Rugosa:
- Tuberías de Acero Galvanizado:
Las tuberías de acero galvanizado (Norma UNE 19 047:1996), si la composición del agua lo permite, son quizás el tipo de tubería más adecuada para el suministro de agua.
Para su fabricación, se parte de tuberías de acero que se introducen en un baño galvanizado en caliente que contiene una solución de zinc. Al introducir los tubos en la solución, se produce el depósito de una película de zinc sobre las paredes del tubo, recubriéndolas y protegiéndolas.
Las uniones de los tubos galvanizados se realizan mediante racores, enlaces, manguitos, curvas, etc., accesorios todos ellos que deben ir roscados y galvanizados, ya que la soldadura no se puede utilizar en las tuberías de acero galvanizado, dado que destruye el galvanizado. Por ello, es importante recordar que la soldadura no se puede emplear para unir piezas de acero galvanizado en las instalaciones de agua.
En la figura siguiente se pueden ver diferentes tipos de piezas de unión que pueden utilizarse para el montaje de las instalaciones con tuberías de acero galvanizado. A parte de las que aparecen en esta figura, existen otras muchas más piezas en función de las necesidades de la ejecución.
Elementos de acero galvanizado
En cuanto a las incompatibilidades que tiene el acero galvanizado con otros materiales, se debe tener presente que hay que evitar el contacto de las tuberías de acero con el yeso húmedo (su peor enemigo en las obras). También se debe evitar el contacto de las tuberías de acero con los oxicloruros (pisos magnésicos) y las escorias (sulfatos), dado que estas sustancias pueden atacar al acero y terminar perforando a la tubería.
También, las tuberías de acero galvanizado son atacadas por las aguas ácidas, y en obra se deben cubrir con mortero de cemento y arena de río para su protección.
En la tabla siguiente se indican los diámetros nominales de las tuberías de acero galvanizado que se comercializan comúnmente de acuerdo a la norma UNE:
Tabla de dimensiones y pesos para tuberías de acero galvanizado
Las tuberías de acero sin galvanizar se utilizarán únicamente para instalaciones de calefacción por agua caliente sanitaria, y en este caso la unión de este tipo de tuberías sí se podrá realizar por soldadura.
- Tuberías de Fundición Dúctil:
Las tuberías de fundición dúctil (Norma UNE EN 545:1995) también pueden llevar un recubrimiento interior a base de mortero de cemento que amortigua su rugosidad, por lo que, en este caso, las convierte en similares a las tuberías de paredes lisas.
Este tipo de tuberías se usa muy raramente en instalaciones de suministro de agua, y su uso principal se hace en redes de saneamiento y de desagües.
b) Tuberías de Pared Lisa:
- Tuberías de Cobre:
Las tuberías de cobre (Norma UNE EN 057:1996) han experimentado una gran popularidad en los últimos años debido a su gran facilidad de manipulación, dado que el cobre es un material muy maleable. Además, las tuberías de cobre tienen un precio relativamente asequible en comparación con otros materiales, como el acero inoxidable que resulta mucho más caro.
En la tabla siguiente se indican los diámetros nominales para tuberías de cobre que se comercializan de acuerdo a la norma UNE:
Tabla de dimensiones para tuberías de cobre
Las uniones de tuberías de cobre se pueden realizar tanto por soldadura como por manguitos mecánicos o roscados.
Entre sus innumerables ventajas están sus diámetros reducidos, lo que permite que las tuberías de cobre de pequeño diámetro se puedan instalar empotradas en el paramento y elevarlas por techos y suelos con muy pocos problemas constructivos. Además las tuberías de cobre ofrecen una excelente resistencia y perfecto aspecto exterior.
Por otro lado, una gran desventaja que presentan las tuberías de cobre es su incompatibilidad con otros materiales, y en concreto con el acero, debido a la aparición de pares galvánicos si se pone en contacto directo el cobre con el acero, lo que hará que aparezcan fenómenos de corrosión.
Elementos de unión de cobre
En la figura anterior se pueden ver diferentes tipos de elementos de unión que se emplean en las instalaciones de tuberías de cobre, existiendo otras muchas más piezas en función de las necesidades de ejecución y montaje de la instalación.
- Tuberías Plásticas:
Las tuberías plásticas, como son las tuberías de PVC, las tuberías de polietileno, tuberías de polipropileno, etc. se están imponiendo al resto de tuberías hechas de otros materiales debido a sus innumerables ventajas, entre las que destacan su gran ligereza, buen acabado superficial y su precio reducido.
Además, las tuberías plásticas son muy maleables, ofreciendo una gran conformidad en trabajo en caliente, lo que permite de una forma rápida y sencilla adaptar la tubería a cualquier trazado.
Su superficie lisa ofrece una pérdida de carga muy pequeña. Presentan una buena resistencia mecánica y un buen comportamiento frente a los niveles de presiones que son usuales en la mayoría de instalaciones de fontanería.
Además, las tuberías plásticas ofrecen una gran resistencia a los agentes químicos, y a las incrustaciones de impurezas del agua.
Entre las desventajas de las tuberías plásticas se puede destacar el hecho que su resistencia y prestaciones disminuyen sensiblemente cuando la temperatura del agua supera los 60ºC.(punto crítico a 70ºC). Pueden tener un envejecimiento prematuro en determinados medios y tienen un elevado coeficiente de dilatación.
A continuación, se enumeran los distintos tipos de materiales empleados en las tuberías plásticas que se pueden encontrar en el mercado:
• Tubos de policloruro de vinilo no plastificado (PVC) (Norma UNE EN 1452:2000).
• Tubos de policloruro de vinilo clorado (PVC-C) (Norma UNE EN ISO 15877:2004).
En la tabla siguiente se indican los diámetros nominales para tuberías de PVC que se comercializan de acuerdo a la norma UNE que le es de aplicación:
Tabla de dimensiones para tuberías de PVC
• Tubos de polibutileno (PB) (Norma UNE EN ISO 15876:2004).
• Tubos de polietileno (PE) (Norma UNE EN 12201:2003). Son más resistentes al calor. Tienen su punto crítico a 87ºC.
• Tubos de polietileno reticulado (PE-X) (Norma UNE EN ISO 15875:2004). Tienen grandes ventajas y se han comercializado tubos de hasta 500 mm.
En la tabla siguiente se indican los diámetros nominales para tuberías de polietileno (PE) que se comercializan de acuerdo a la norma UNE:
Tabla de dimensiones para tuberías de Polietileno
• Tubos de polipropileno (PP) (Norma UNE EN ISO 15874:2004). Son los que mayor resistencia al calor presentan, hasta 90ºC. Es también un tipo de tubería resistente al hielo, con buena resistencia química y mecánica, silencioso y con excelente coeficiente de rozamiento. Es quizás el tipo de material más idóneo para su utilización como tubería para instalaciones de fontanería.
También existen en el mercado unas variantes de tubos formados por multicapas de diferentes materiales como son:
• Tubos multicapas polímero/aluminio/polietileno resistente a la temperatura (PE-RT).
• Tubos multicapas polímero/aluminio/polietileno reticulado (PEX).
Reseñar que la unión entre tramos de las tuberías plástica se realizará mediante enchufes lisos encolados, machihembrado cilíndrico encolado, o con acoplamientos elásticos a presión.
Por otro lado, las uniones entre tramos de tuberías de poliproplileno (PP) se podrán realizar por fusión o por manguitos roscados.
Ejemplo de unión machihembrada cilíndrica
- Tuberías de Acero Inoxidable:
Las tuberías de acero inoxidable ((Normas UNE 19049-1:1997) ofrecen unas ventajas hidráulicas similares a las tuberías plásticas.
No obstante, las tuberías de acero inoxidable tienen un precio excesivo, por lo que su uso sólo es justificable sólo en instalaciones de altísima calidad y prestaciones o por exigencias de la normativa que le sea de aplicación.
Usos recomendados de los materiales según el uso:
A modo ilustrativo, y con carácter general, se indican a continuación los materiales más frecuente de uso en la instalación de tuberías y componentes habituales de fontanería:
• Acometida: Tuberías de Polietileno, Acero galvanizado.
• Instalación general: Tuberías de Polietileno, Acero galvanizado, Cobre.
• Batería de contadores: Acero galvanizado.
• Montantes: Tuberías de Acero soldado galvanizado, Cobre, Polietileno, Polibutileno.
• Instalación particular (viviendas, locales, etc.): Tuberías de Acero galvanizado, Cobre, Acero inoxidable, Polietileno reticulado, Polipropileno, Polibutileno.
• Llaves y valvulería (colectores y distribuidores): Acero inoxidable, latón, bronce.
5.2- Contadores de agua
Los contadores sirven para medir el consumo de agua por parte del abonado titular de una instalación. Todos los contadores que se usen en los edificios y locales deberán estar homologados por la Dirección General de Industria o, en su caso, por el Organismo Administrativo competente en la materia.
Estos aparatos deberán estar diseñados para resistir una presión de trabajo en el flujo de agua de al menos de 15 kg./cm2 y su pérdida de carga no excederá de los 10 m.c.a.
- Recomendaciones en la instalación de los contadores de agua:
Los contadores de agua pueden ser instalado en cualquier posición. En el caso que la instalación no sea en posición horizontal, se recomienda que el agua fluya en sentido hacia arriba a su paso por el contador, siempre que sea posible.
Se deben respetar los tramos rectos y libres de perturbaciones antes y después del contador de agua, según lo especificado por el fabricante.
Su instalación se realizará colocando el contador de agua entre dos llaves de paso de manera que permita su manipulación o sustitución en caso de avería. Además, el contador utilizado deberá cumplir con las condiciones técnicas impuestas por lo Compañía Suministradora de Agua, de manera que tanto el modelo como las dimensiones del contador deberán responder con alguno de los tipos que tenga homologado la Compañía Suministradora.
La tubería donde se instale el contador deberá ser lavada antes de su instalación. El contador, una vez instalado, deberá estar siempre lleno de agua. En ciertas instalaciones, puede ser recomendable la instalación de filtros cazapiedras situados antes del contador.
En los edificios de viviendas, los contadores deberán situarse en zonas de uso común del edificio, de fácil y libre acceso. Contarán con una pre-instalación adecuada para una conexión de envío de señales, con objeto de poder realizar su lectura en remoto.
- Características técnicas de un contador:
• Caudales de trabajo. En los contadores se pueden definir los siguientes tipos de caudales de funcionamiento:
Caudal mínimo (Q1) o caudal de arranque: es el caudal de agua más pequeño con el que el contador de agua suministra indicaciones que satisfacen los requisitos en materia de error máximo permitido.
Caudal de transición (Q2): valor del caudal de agua que se sitúa entre el caudal de agua mínimo y el permanente, y en el que el intervalo de caudal de agua se divide en dos zonas: la zona superior y la zona inferior. A cada zona le corresponde un error máximo permitido característico (1,6xQ1).
Caudal permanente (Q3): es el caudal más elevado con el que puede funcionar el contador de agua de forma satisfactoria en condiciones de uso normal. Es decir, bajo condiciones de flujo estacionario o intermitente. Sirva para designar al contador.
Caudal de sobrecarga (Q4): máximo caudal con el que puede funcionar el contador de forma satisfactoria durante un corto periodo de tiempo sin sufrir deterioro (1,25xQ3).
• Presión de trabajo. En los contadores de agua las presiones de trabajo habituales de diseño son PN10 y PN16, es decir, 10 y 16 atm.
• Rango de trabajo. En los contadores de agua, el Rango de Trabajo (R) se define como el ratio o relación entre el Caudal Permanente (Q3) y el Caudal Mínimo (Q1), es decir, R = Q3/Q1.
Por tanto, cuanto mayor es la R, más sensible es un contador a caudales bajos.
Los valores estándar de R son: R40, R50, R63, R80, R100, R125, R160, R 200, R250, R315, R400, R500, R630, R800 y R1000.
Valores del Rango de Trabajo según los Tipos de contadores
• Necesida de tramos rectos (UxDx). En los contadores de agua, en su denominación se suele indicar la distancia "x", medida en número de diámetros, aguas arriba (U) o abajo (D) a los que deben instalarse los elementos mecánicos (válvulas, accesorios, etc.).
Por ejemplo: un contador DN100 (diámetro nominal 100 mm) con características U10D5, indica que el elemento mecánico debe instalarse a 1000 mm de distancia aguas arriba del contador (10x100) y a 500 mm aguas abajo (5x100).
- Tipos de contadores de agua:
Una primera clasificación de los contadores de agua se puede establecer en función de la magnitud del caudal que circula por ellos. En este sentido se pueden clasificar los contadores de agua en dos grandes grupos:
1. Macromedidores: Son contadores capaces de soportar la circulación de grandes caudales de agua. Se caracterizan por:
• Contadores con Diámetro Nominal DN > 50 mm.
• Su caudal permanente Q3 > 40 m3/h
• Su Rango de Trabajo, R > 20
• Materiales generalmente de fundición
• Son modelos que se instalan embridados.
2. Micromedidores: Son contadores adaptados para medir pequeños caudales de agua. Se caracterizan por:
• Contadores con Diámetro Nominal comprendido entre 15 mm. < DN < 50 mm.
• Su caudal permanente comprendido entre 2,5 m3/h < Q3 < 25 m3/h
• Su Rango de Trabajo, R > 80
• Materiales generalmente en plástico o latón
• Son modelos que se instalan roscados.
Otro criterio que suele aplicarse mucho, permite dividir a los contadores de agua en dos grandes grupos, según la tecnología de su diseño: contadores de agua mecánicos y no mecánicos.
Los contadores de agua mecánicos, a su vez, se pueden agrupar en alguno de los siguientes grupos:
• Contadores de volumen: También llamados volumétricos o de desplazamiento positivo. Estos contadores reciben el agua en receptáculos de paredes móviles y de una capacidad conocida, de manera que el número de vaciados y llenados alternativos mide el consumo de agua que se está realizando en cada momento.
Son contadores de pistón rotatorio, usado habitualmente en la medición del consumo de usuarios domésticos, o de disco. Este tipo de contadores sólo sirven para registrar caudales pequeños. El agua debe ser limpia para poder realizar correctamente la medición por este tipo de contadores.
Esquema interior de un contador de volumen
• Contadores de velocidad: En los contadores de velocidad el flujo de agua actúa debido a la energía cinética que contiene, haciendo girar una pequeña hélice o turbina situada en el interior. Este tipo de contadores son aptos para aguas duras, y son los utilizados habitualmente en los edificios de viviendas.
Los contadores de velocidad también los hay de distintos modelos, como son los siguientes:
- Contadores de chorro único (Tipo U) o de molinete: Son los más utilizados para medir el consumo de agua en viviendas. En este tipo de contadores un único flujo o chorro de agua incide directamente sobre las hélices de la turbina. El volumen consumido vendrá dado directamente proporcional al número de vueltas de la turbina.
Ejemplo de contador Chorro Único
- Contadores de chorro Múltiple (Tipo M) o de turbina: Válido para medir grandes caudales. Este tipo de contador también se compone de una turbina, pero en este caso el agua se introduce a partir de varios agujeros que vienen dirigidos del chorro de entrada. Con esto se consigue que el agua impacte de manera más uniforme sobre la turbina, consiguiéndose un funcionamiento más equilibrado y, como consecuencia, una mayor durabilidad del contador.
- Contadores Tipo Woltman: En este tipo de contadores el agua impacta sobre los hélices de la turbina en dirección axial. Existen tres posibles configuraciones según el eje de la rotación de la turbina: horizontal, vertical y en codo.
Ejemplo de contador Tipo Woltman
- Contadores Tangenciales: En los contadores tangenciales el sensor de caudal lo constituye una turbina montada perpendicularmente en la parte superior de la sección. En este tipo de contadores, sólo parte de la turbina recibe el impacto del agua.
Ejemplo de contador Tangencial
- Contadores Proporcionales: Son usados cuando se necesitan que puedan ofrecer un gasto momentáneo que sea muy elevado, por ejemplo, para los ramales del servicio de extinción de incendios, que si pusiéramos contadores normales se quedarían bloqueados.
Su funcionamiento se basa en la relación existente entre los caudales que circulan por dos circuitos paralelos y el caudal total que transporta la conducción.
Esquema interior de un contador de tipo Molinete
• Contadores no mecánicos: En los contadores no mecánicos la velocidad del agua se deduce mediante otros procedimientos que no se basan en el impacto del agua sobre algún elemento móvil.
En este tipo de contadores siempre intervienen equipos electrónicos que convierten una señal (electromagnética, ultrasonidos, etc.) en señal de medida del caudal (caudalímetros). Entre los contadores no mecánicos destacan los contadores ultrasónicos.
Los contadores ultrasónicos presentan grandes ventajas metrológicas, al ser contadores muy precisos. Necesitan de un bajo o nulo mantenimiento y permiten la lectura remota. No son sensibles a campos magnéticos, por lo que su lectura no se ve influenciada por estos. Además, son capaces de detectar fugas o robos de agua en la instalación.
- CUADRO RESUMEN DE CONTADORES DE AGUA -
Tipos de contadores para grandes caudales (Macromedidores)
Tipos de contadores para pequeños caudales (Micromedidores)
5.3- Llaves y válvulas
Las llaves y válvulas son aquellos elementos intercalados en los conductos de la red de distribución de agua para hacer funciones de corte, control o regulación de la corriente de agua que fluye por la tubería donde se colocan.
Se recomienda que todas aquellas llaves y válvulas que deban ser accionadas por personal de mantenimiento, deberán ir equipadas con un indicador que señale si la llave está abierta o cerrada, para que el operario sepa de su estado de funcionamiento.
Atendiendo a la función que desempeña en la red, básicamente existen dos tipos principales de válvulas:
1.- Válvulas de Paso: La función de una válvula de paso es la de permitir o interrumpir el paso del flujo de agua, e incluso controlar la corriente de agua en el tramo de tubería aguas abajo, permitiendo incrementos de caudal y de presión en una zona donde se necesite por la simple abertura o cierre de las mismas. Son las válvulas de mayor utilización, haciéndose imprescindibles para el funcionamiento de cualquier red de distribución de agua.
2.- Válvulas de Regulación: Son válvulas menos generales, su empleo no siempre es necesario. Su misión es controlar la presión, el caudal o el sentido de circulación del agua en la tubería. Estas válvulas pueden abrirse, cerrarse o bloquearse parcialmente para alcanzar un caudal deseado o mantener una presión establecida en el flujo de agua.
A continuación, se va a estudiar en mayor profundidad cada uno de estos tipos de válvulas que se pueden encontrar en el mercado:
- Válvulas de Paso:
• Válvulas de compuerta: Llamadas también de corte. Son las más utilizadas como válvulas de paso y las que se emplean con mayor frecuencia. Las válvulas de compuerta pueden ser de cierre rápido o de cierre normal.
Su función es poder cerrar completamente el paso de agua por la tubería, pero no se utilizan para la regulación de caudal. Las válvulas de compuerta se utilizan siempre que el diámetro de la tubería donde se instalan excedan en 40 mm, y sobre todo cuando el diámetro exceda en 60 mm. su uso es obligatorio.
Entre las características de este tipo de válvulas destacan las siguientes:
i. Ofrecen una escasa pérdida de carga.
ii. No se debe utilizar para controlar o regular el caudal.
iii. No deben emplearse en lugares de uso frecuente, ni con aguas en las que se prevean incrustaciones importantes, pero sí a la salida de motores con objeto de regular la presión en la tubería de impulsión.
Las válvulas de compuerta se instalarán en aquellos puntos donde se exija un cierre perfecto (acumuladores, grupos de presión, columnas, etc.). La estanqueidad se consigue al asentarse sobre los anillos de cierre una cuña o bien dos discos paralelos.
Ejemplo de válvula de compuerta
• Válvulas de bola o esfera: Son las válvulas que permiten un accionamiento más rápido. Son accionadas manualmente por un eje de mando perpendicular al taladro de la bola o esfera.
La indicación de apertura está señalizada por la propia palanca de mando ("abierta" cuando la palanca está paralela o en línea con la tubería, y "cerrada" cuando está girada 90°). Son válvulas de paso cuyo elemento de cierre lo constituye una esfera taladrada o disco con su diámetro en el sentido del eje del mismo.
Este tipo de válvulas no produce perdida de carga cuando está abierta, pero sí genera un gran impacto cuando se cierra debido a su rapidez de acción, pudiéndose provocar fuertes y peligrosos golpes de ariete.
El mayor problema que presentan las válvulas de bola es su escasa durabilidad frente a un uso continuado, pues los asientos de teflón se acaban desgastando. Pueden ser roscadas o con bridas en toda la gama de diámetros.
Las válvulas de bola se utilizan fundamentalmente para el corte de circuitos y de columnas de montantes. La tendencia es usarlas de forma exclusiva en los circuitos interiores de viviendas e incluso en elementos de la instalación general, dado que permite un accionamiento lo más rápido posible en caso de emergencia, además de simplificar la instalación y sus repuestos.
Válvulas de esfera o de bola
• Válvulas de mariposa: Su accionamiento requiere de menos esfuerzo que las llaves de compuerta, siendo su mecanismo de cierre un disco que gira sobre su eje vertical, para lo cual se emplean asientos de neopreno que aseguran una perfecta estanqueidad en el cierre.
Las válvulas de mariposa permiten la regulación del paso de agua, con un giro máximo de 90º al igual que las válvulas de esfera. Llevan exteriormente un disco graduado de 0 a 90º, lo que ofrece la posibilidad en todo momento de conocer su posición.
Estas válvulas se ven sometidas a grandes esfuerzos en el eje de la mariposa debido al flujo de agua, lo que obliga la instalación complementaria de reductores cuando los caudales que circulan son grandes, con objeto de poder seguir haciendo un cierre lento y progresivo de la válvula.
Ejemplo de válvula de mariposa
• Válvulas de soleta o asiento: En este tipo de válvula el cierre se produce por el asentamiento de un pistón elástico sobre el asiento de paso de la válvula.
El agua cambia de dirección a su paso por la válvula, con lo cual la pérdida de carga que se produce es bastante importante, siendo incluso mayor que la pérdida de carga que se produce en las válvulas de compuerta.
Las válvulas de asiento se utilizan en aquellos puntos donde resulta necesario regular la circulación del agua. Deben ir montadas de forma que el flujo de agua atraviese la válvula en sentido de abajo hacia arriba. Este tipo de válvulas se suelen usar en diámetros pequeños (desde 3/8" hasta 3").
A continuación, se relacionan los tipos de válvulas de asiento más empleados:
a) Válvula de asiento paralelo: En este tipo de válvula el cierre se produce por el asentamiento de un pistón directamente sobre el asiento de paso de la válvula. Los materiales utilizados para el asiento suelen ser a base de caucho, nylon o cuero. Debido a las características de estos materiales y a su uso prolongado, suele ser necesario realizar la sustitución del asiento de estas válvulas de una manera periódica cuando esté desgastado. Este tipo de válvulas son las que en un edifico de viviendas se llaman coloquialmente de tipo "globo".
Válvula de asiento paralelo
b) Válvula de asiento inclinado: Como se ha dicho, en las válvulas de asiento se genera una enorme pérdida de carga. Con el fin de aminorar en lo posible estas pérdidas, se utilizan las válvulas de asiento inclinado donde el paso del agua apenas cambia de dirección en su interior, consiguiéndose reducir la pérdida de carga del flujo de agua a su paso por la válvula. En las válvulas de asiento inclinado, el asiento del pistón se produce de manera inclinada.
Válvula de asiento inclinado
c) Válvula de escuadra: Este tipo de válvula es una variante de las válvulas de asiento, en la cual la tubería de entrada y la de salida del agua forman un ángulo de 90º, siendo en estas condiciones donde actúa el pistón de cierre. Sus pérdidas de carga son considerables, dado el brusco cambio de dirección a que se somete el flujo de agua.
Válvula de escuadra
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>> FIN DEL TUTORIAL
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