DISEÑO DE LAS INSTALACIONES DE DESAGÜE Y VENTILACIÓN PDF

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DISEÑO DE LAS INSTALACIONES DE DESAGÜE Y VENTILACIÓN 4.1.0. GENERALIDADES El conjunto de tuberías a diseñar en un sistema de desagüe y ventilación comprende las siguientes partes: - Derivaciones, - Conductos horizontales, - Montantes o columnas bajantes, - Colectores horizontales, y - Ventilación. E...

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DISEÑO DE LAS INSTALACIONES DE DESAGÜE Y VENTILACIÓN 4.1.0. GENERALIDADES El conjunto de tuberías a diseñar en un sistema de desagüe y ventilación comprende las siguientes partes: - Derivaciones, - Conductos horizontales, - Montantes o columnas bajantes, - Colectores horizontales, y - Ventilación. El diseño o adopción de los diámetros de tubería en cada tramo está en función del total de Unidades de descarga (U.D.) que circulan por las mismas. 4.1.1. Unidades de descarga (U.D.): Son valores que expresan la cantidad de flujo de aguas servidas que descargan de cada uno de los aparatos sanitarios y accesorios como sumideros, a los que sirve la red de desagüe o aguas servidas. En función de este flujo se determina el diámetro de cada tramo de tubería. 4.1.2. Derivaciones: Son tuberías que enlazan los aparatos sanitarios con los Conductos o colectores horizontales. Su diámetro generalmente depende del tipo de aparato al que sirve, y se puede determinar en función diámetro mínimo de la trampa o sifón correspondiente, según la Tabla Anexo Nº 06 de la NT. 4.1.3. Conductos horizontales Son tuberías que recogen las aguas servidas de aparatos sanitarios, a través de las derivaciones o directamente de aparatos ubicados sobre estos conductos. Cuando estos conductos o colectores sirven a un solo aparato, su diámetro depende del correspondiente al sifón de descarga del aparato, mientras que cuando sirven a dos o más aparatos, su diámetro varía con el número de aparatos sanitarios servidos, de acuerdo con el Número máximo de Unidades de peso o de descarga que pueden conectarse a un tubo, según Tabla Anexo Nº 08 de la NT. Asimismo, de acuerdo al diámetro que corresponde, en función del total de Unidades de descarga que conduce la tubería en un tramo determinado, se adopta la pendiente de la misma.

4.1.4. Montantes o columnas bajantes Son tuberías verticales que recogen las aguas servidas de redes o tuberías (conductos) horizontales; éstas se deben enlazar en la parte inferior a los colectores generales dentro de la edificación, y en la parte superior deben prolongarse hasta atravesar la azotea o cobertura del edificio o vivienda, cubriendo su extremo con un sombrero de ventilación. El número máximo de Unidades de descarga que puede evacuarse a un ramal de desagüe o a una montante, se determina según Tabla Anexo Nº 08 de la NT, en función del diámetro de tubería adoptado, o viceversa. 4.1.5. Colectores horizontales Son tuberías que recogen aguas servidas al pié de las montantes, y las transportan horizontalmente entre cajas de registro, hasta un colector final que lleva las aguas servidas al exterior de la edificación. El número máximo de Unidades de descarga que puede ser evacuado a un colector horizontal, se determina según la Tabla Anexo Nº 09 de la NT, en función del diámetro adoptado para el tubo, o viceversa. 4.1.6. Ventilación Son tuberías que permiten la presencia de la presión atmosférica en el interior del sistema de redes de desagüe y facilitan la salida de gases del mismo, al tiempo que evitan la pérdida del sello hidráulico en todos los aparatos y sumideros del sistema. 4.2.0. REDES DE DESAGÜE Es el conjunto de tuberías destinadas a recoger, conducir y evacuar aguas servidas hacia el exterior de la edificación, a los colectores públicos, o hacia un sistema propio de evacuación como son los tanques sépticos o pozos sépticos. 4.2.1. Consideraciones generales para el diseño de redes 1º En el cálculo o dimensionamiento de los conductos o colectores de desagüe se debe tener en cuenta que: a) El diámetro mínimo de los colectores de desagüe que conducen la descarga de un inodoro (WC) debe ser de 4" (10 cm), Art. 6.2 inciso d) de la NT. b) El diámetro de una montante no podrá ser menor que el diámetro de cualquiera de los ramales o conductos horizontales que en ésta descargan, Art. 6.2 inciso d) de la NT.

c) El diámetro de un colector o conducto horizontal, no podrá ser menor que el de cualquiera de los orificios de salida de los aparatos que en él descarguen, Art. 6.2 inciso d) de la NT. 2º Se deben colocar cajas de registro: en los puntos de recibo de montantes, en los lugares de reunión de 2 ó más colectores, en los cambios de dirección, y cada 15 m. en los colectores horizontales de desagüe. Estas cajas de registro, como también los registros roscados, deben ubicarse en sitios fácilmente accesibles. 3º Las dimensiones de las cajas de registro se determinan de acuerdo a los diámetros de las tuberías que ingresan, y su profundidad resultante, según la Tabla del Art. 6.2 inciso k) de la NT. 4.3.0. REDES DE VENTILACIÓN: De conformidad con la NT, el Sistema de desagüe deber ser adecuadamente ventilado a fin de mantener la presión atmosférica en todo momento, y proteger el sello hidráulico de los aparatos sanitarios. 4.3.1. Consideraciones generales para el diseño de redes 1º El Sistema de tuberías de ventilación debe diseñarse o dimensionarse, de acuerdo a lo establecido en el Art. 6.5 de la NT. 2º Los tubos horizontales de ventilación deben tener una pendiente no menor del 1 %, de tal forma que el agua que pudiera presentarse en ellos, escurra a un conducto de desagüe o a una montante. Los tubos verticales de ventilación, que se conectan a un tramo horizontal de desagüe deben arrancar verticalmente o con un ángulo no menor de 45º con la horizontal, hasta una altura no menor de 15 cm. por encima del nivel de rebose de los aparatos sanitarios a los cuales se ventilan, antes de extenderse horizontalmente. 3º La distancia máxima entre la salida de un sello hidráulico y el tubo de ventilación correspondiente, se adopta según la Tabla del Art. 6.5 inciso e) de la NT., y ésta se mide a lo largo de todo el conducto de desagüe, desde la salida del sello hidráulico hasta la entrada del tubo de ventilación. 4º La tubería principal de ventilación se debe instalar tan recta como sea posible y sin disminuir su diámetro, conectando el extremo inferior mediante un tubo auxiliar, a la montante de aguas servidas correspondiente, por debajo del nivel de conexión del ramal de desagüe más bajo; y en el extremo superior, a la montante principal correspondiente, a una altura no menor de 15 cm. por encima de la línea de rebose del aparato sanitario más alto, o prolongarse según se establece en el Art. 6.5 de la NT. 5º El diámetro del tubo de ventilación principal se determina mediante la Tabla del Art. 6.5 inciso k), de la NT. 6º Todo aparato sanitario conectado a un ramal de desagüe, aguas abajo de un inodoro,

debe ventilarse en forma individual, determinando su diámetro de acuerdo con la Tabla del Art. 6.5 inciso m) de la NT. 7º Si la ventilación se conecta a un ramal horizontal común de ventilación, los diámetros y longitudes se determinan de acuerdo con la Tabla del Art. 6.5 inciso m) de la NT. 8º Deben instalarse tubos auxiliares de ventilación: en la ventilación de la montante, en la ventilación de circuito, y en todo caso que sea necesario para asegurar el buen funcionamiento del sistema. 9º El diámetro máximo del tubo auxiliar de ventilación, debe ser igual a la mitad del diámetro correspondiente al ramal de desagüe a que está conectado, salvo especificaciones técnicas que indiquen otro diámetro.

TANQUES SÉPTICOS 5.1.0. GENERALIDADES En general, cuando en una edificación el colector general interno de aguas servidas no puede ser conectado al colector público de alcantarillado, debido a que en el lugar no existen redes de servicio de alcantarillado público, se deben adoptar otros sistemas de eliminación de las aguas servidas. Dentro de estos sistemas tenemos, como un dispositivo doméstico de tratamiento de aguas servidas, el de los "tanques sépticos". La Norma Técnica IS 020 del Reglamento Nacional de Edificaciones establece los criterios generales para el diseño, construcción y operación de Tanques Sépticos. Además, el Art. 6.6 de la Norma Técnica IS 010 del R.N.E. considera el uso de “letrinas sanitarias”, siempre que cumplan los requisitos establecidos en las Normas correspondientes. 5.1.1. Definiciones El Artículo 3 (3.1 a 3.19) de la N.T. IS 020 considera las siguientes definiciones: 1) Afluente: Aguas residuales sin tratar o parcialmente tratadas, que entran a un depósito o estanque. 2) Aguas residuales domésticas: Aguas residuales derivadas principalmente de las casas, edificios comerciales, instituciones y similares, que no están mezcladas con aguas de lluvia o aguas superficiales. 3) Efluente: Agua que sale de un depósito o termina una etapa o el total de un proceso de tratamiento. 4) Espacio libre: Es la distancia vertical entre el máximo nivel de la superficie del líquido y el techo de un tanque. 5) Estabilidad: Es la propiedad de cualquier sustancia, contenida en las aguas residuales, o en el efluente, o en los lodos digeridos, que impide la putrefacción. Es el antónimo de putrescibilidad. 6) Grasa: En aguas residuales, el término grasa incluye a las grasas propiamente dichas, ceras, ácidos grasosos libres, jabones de calcio y de magnesio, aceites minerales, y otros materiales no grasosos. 7) Lecho de secado de lodos: Aquella superficie natural confinada o lechos artificiales de material poroso, en los cuales son secados los lodos digeridos de las aguas residuales, por escurrimiento o por evaporación. Un lecho de secado de lodos puede quedar a la intemperie o cubierto, usualmente con un armazón del tipo invernadero.

8) Lodos: Los sólidos depositados por las aguas residuales domésticas o desechos industriales crudos o tratados, acumulados por sedimentación en tanques y que contienen más o menos agua para formar una masa semilíquida. 9) Pendiente: La inclinación o declive de una tubería o de la superficie natural del terreno, usualmente expresada por la relación o porcentaje del número de unidades de elevación o caída vertical, por unidad de distancia horizontal. 10) Percolación: El flujo o goteo del líquido, que desciende a través de un medio filtrante. El líquido puede o no llenar los poros del medio filtrante. 11) Período de retención: El tiempo teórico requerido para desalojar el contenido de un tanque o una unidad, a una velocidad o régimen de descarga determinado (volumen dividido por el gasto). 12) Sedimentación: El proceso de asentar y depositar la materia suspendida que arrastra el agua, las aguas residuales, u otros líquidos, por gravedad. Esto se logra usualmente disminuyendo la velocidad del líquido por debajo del límite necesario para el transporte del material suspendido. También se llama asentamiento. 13) Sifón: Conducto cerrado, una porción del cual yace por debajo de la línea del nivel hidráulico. Así se origina una presión inferior a la atmosférica en esa porción y por esto requiere que sea creado un vacío para lograr el flujo. 14) Sólidos sedimentables: Sólidos suspendidos que se asientan en el agua, aguas residuales, u otro líquido en reposo, en un período razonable. Tal período se considera, aunque arbitrariamente, igual a una hora. 15) Tanque dosificador: Un tanque en el que se introducen aguas residuales domésticas parcialmente tratadas, en cantidad determinada y del cual son descargadas después, en la proporción que sea necesaria, para el subsecuente tratamiento. 16) Tanque séptico: Es un tanque de sedimentación de acción simple, en el que los lodos sedimentados están en contacto inmediato con las aguas residuales domésticas que entran al tanque, mientras los lodos orgánicos se descomponen por acción bacteriana anaerobia. 17) Tratamiento primario: Proceso anaeróbico de eliminación de los sólidos. 18) Tratamiento secundario: Tratamiento donde la descomposición de los sólidos restantes es realizada por organismos aeróbicos; este tratamiento se realiza mediante campos de percolación o pozos. 19) Trampa de grasa: A través de este componente, se separa la grasa flotante o espuma de la superficie de un tanque séptico. 5.2.0. LETRINAS SANITARIAS

Pueden definirse como dispositivos sanitarios que reciben directamente las excretas, y su sistema de eliminación se considera, sin arrastre de agua. El Art. 6.6 de la Norma Técnica IS 010 del R.N.E. permite su uso en habilitaciones urbanas, donde sea necesario, siempre que se cumplan los requisitos mínimos correspondientes. 5.2.1. Requisitos para el Uso de letrinas Para el uso de letrinas sanitarias, se consideran los siguientes requisitos mínimos: a) No contaminen aguas subterráneas o superficiales que pueden servir como fuente de agua potable para uso domestico, o riego de plantas de tallo corto. b) No contaminen la superficie del suelo. c) La excreta no sea accesible a moscas o animales. d) No se produzcan malos olores. e) Tenga buena orientación con respecto a la dirección del viento. f) Cumplir las siguientes distancias mínimas: - De letrina a pozo de agua: 15 m. - De letrina a vivienda: 05 m. 5.2.2. Diseño de las letrinas El diseño de la letrina debe considerar: el hoyo, asiento con tapa, y caseta, de tal manera que sean estables, resistentes a la acción del sol, viento o lluvias, y que garanticen los requisitos anteriormente señalados. La capacidad del hoyo deberá calcularse para períodos variables (03 años aproximadamente), período que debe indicarse en el Proyecto, debiendo asimismo preverse la sustitución del hoyo por otro, cada período calculado. 5.2.3. Otros dispositivos Se considera que pueden utilizarse otros dispositivos de eliminación de excretas, como: letrinas modificadas con ventilación, cámaras de digestión, etc., siempre que se incluya el principio de su funcionamiento, experiencias realizadas, y la evaluación de aplicaciones y resultados. 5.2.4. Mantenimiento de las letrinas El mantenimiento de las letrinas sanitarias u otros dispositivos, debe realizarse periódicamente, ciñéndose a las disposiciones del Ministerio de Salud u otra Entidad u Organización local, para su control. 5.3.0. TANQUES SEPTICOS

Se conocen también como "pozos sépticos" o "fosas sépticas", y se consideran dispositivos que tienen la finalidad de recibir aguas servidas, y tratarlas, reteniendo los líquidos durante 24 horas aproximadamente, y los barros por 01 año como mínimo luego del cual deben ser removidos. Pueden construirse de ladrillo, piedra, o concreto (simple o armado), con paredes y fondo impermeables, y con una cobertura de concreto armado, con una abertura con tapa de fierro fundido o de concreto armado, para inspección i/o mantenimiento. 5.3.1. Tipos de tanques sépticos Los tanques sépticos pueden ser: de uno, o de dos o más compartimientos, según las condiciones que se presenten para cada caso; y de acuerdo a lo establecido en el Art. 6.4.10 de la N.T. antes mencionada cuando tenga dos o más cámaras, la primera tendrá una capacidad de por lo menos el 50 % de la capacidad útil total. a) Tanque de un compartimiento: Este tipo es apropiado para familias reducidas. En la figura 8.2. se representa un tanque de 700 a 1000 lt. de capacidad, para 4 a 7 personas. El tubo de salida tiene un codo de 90º, que lo une a un tubo recto que penetra verticalmente en el líquido hasta 45 cm., por debajo del nivel libre. Delante de la abertura por la que los líquidos de las aguas servidas penetran en el tanque, a unos 20 cm. de distancia, se coloca una pantalla de madera o de concreto, que atraviesa el tanque de un lado a otro. De esta manera, la espuma superficial no se agita, la corriente interior se amortigua, y no se tiene un paso directo entre la entrada y la salida. b) Tanque de dos compartimientos Se adopta este tipo, generalmente en grandes instalaciones, a fin de que el desagüe del tanque o pozo séptico, se haga por descargas periódicas, en vez de hacerse por un pequeño caudal irregular. En este tanque, tal como se aprecia en la figura 8.3., se pone un sifón en un segundo compartimiento, separado de la cámara de sedimentación por un tabique de concreto que atraviesa la fosa, llegando hasta 15 a 20 cm. del techo. Un tubo colocado en este tabique sirve para el paso del agua de uno a otro de los compartimientos. El sifón puede proyectarse para que emita descargas del volumen y caudal deseados. 5.3.2. Operación y mantenimiento de los Tanques sépticos La operación y mantenimiento del sistema, y la extracción y disposición de los lodos del Tanque séptico, se realizan según lo establecido por el Art. 6.6 de la Norma Técnica IS 020. Al sistema, no deben descargarse aguas pluviales, y la inspección del mismo debe realizarse por lo menos una vez al año.

5.3.3. Diseño de los tanques sépticos El diseño de los tanques sépticos, comprende: 1) La determinación del volumen de almacenamiento, que se realiza según lo establecido por los Arts. 6.2 y 6.3 de la Norma Técnica IS 020, 2) La determinación de los dispositivos necesarios, como son: entrada y salida de agua, muros o tabiques divisorios, ventilación y otros según lo establecido en el Art. 6.4. de la misma N.T. El cálculo se realiza con aplicación de las siguientes fórmulas: PR = 1.5 – 0.3 Log(P.q) Donde: PR= Tiempo promedio de retención hidráulica, en días P = Población servida. q = Caudal de aporte unitario de aguas servidas, en lt/hab./día * Tiempo mínimo de retención hidráulica = PRmín = 6 horas. Vs = 10-3.(P.q).PR Donde: Vs = Volumen requerido para la sedimentación, en m3. Vd = ta.10-3.P.N Donde: Vd = Volumen de digestión y almacenamiento de lodos, en m3. ta = tasa de acumulación de lodos, en lt/hab./año. N = Intervalo deseado entre operaciones sucesivas de remoción de lodos, en años. TABLA DE VALORES DE TASA DE ACUMULACION DE LODOS Intervalo entre limpieza del tanque séptico (años) 1 2 3

T OK Vs = 10-3.(P.q).PR = 10-3 x 48 x 80 x 0.4247 = 16.31 m3 2) Volumen por digestión y almacenamiento de lodos (Vd): Temperatura en nuestro medio: entre 10ºC y 20ºC, entonces: Vd = ta.10-3.P.N = 145 x 10-3 x 48 x 3 = 20.88 m3 3) Volumen total tanque séptico = 20.88 m3 5.4.0. SISTEMAS DE PERCOLACIÓN Y DE ABSORCIÓN Las aguas procedentes de los tanques sépticos deben conducirse a un lugar donde se encuentre el sistema de percolación correspondiente, según lo permitan las condiciones del suelo. En este caso los elementos de percolación son los “pozos absorbentes” o “pozos de percolación”, y las “zanjas de drenaje” o “zanjas de percolación; éstas últimas adecuadamente distribuidas en un “campo de drenaje”. El diseño y procedimiento constructivo de los campos de drenaje o de percolación se determinan según lo establecido en el Art. 7.1.1. de la N.T. IS 020, y de la misma forma, el de los pozos de absorción según el Art. 7.1.2. de la misma N.T.

SISTEMAS DE COLECCIÓN Y EVACUACION DE AGUAS PLUVIALES 6.1.0. GENERALIDADES El diseño del sistema de colección y evacuación de aguas pluviales debe realizarse teniendo en cuenta lo establecido en los Arts. 7.1 y 7.2 de la Norma Técnica IS 010 del Reglamento Nacional de Edificaciones. Debido a las características de precipitación pluvial en nuestra zona y las consideraciones de diseño del sistema de alcantarillado, los sistemas de colección y evacuación de aguas pluviales, tanto en el interior de una edificación como en las redes públicas deben ser independientes del sistema de evacuación de aguas servidas. 6.2.0. COLECCIÓN DE AGUAS PLUVIALES Debido a la inexistencia de un sistema de alcantarillado pluvial y la red existente ha sido diseñada únicamente para recepcionar aguas servidas, el agua de lluvia proveniente de techos, patios, azoteas, y áreas expuestas, del interior de una edificación, de acuerdo a lo establecido en el Inc. a) del Art. 7.1, debe ser dispuesta a un sistema de drenaje o áreas verdes existentes. El Inc. b) del Art. antes indicado señala que los receptores de aguas pluviales debe estar provistos de rejillas de protección contra el arrastre de hojas, papeles, basura y similares. El área total libre de rejillas, será por lo menos dos veces el área del conducto de elevación. El Inc. c) del mismo Art. señala que los diámetros de las montantes y los ramales de colectores de aguas de lluvia (conductos horizontales), estarán en función del área servida y la intensidad de la lluvia; y el Inc. d) indica que los diámetros de canaletas semicirculares se calcularán tomando en cuanta el área servida, intensidad de la lluvia y pendiente de la canaleta. 6.3.0. INFLUENCIA DE LAS AGUAS PLUVIALES EN CIMENTACIONES La influencia que puedan tener las aguas pluviales en las estructuras de cimentación de una edificación, deberán preverse realizando las obras d...