Algunas Consideraciones Sobre el Dimensionamiento de desagües Pluviales y Cloacales - Arq. Nicolás Conte

Desagües Pluviales
1.-Cañerías Horizontales:
En cañerías horizontales el dimensionamiento se realiza para un régimen de canal abierto en el cual la cañería trabaja sin succión ni presión. La velocidad es determinada por la pendiente.
La cañería trabajará mas o menos llena, dependiendo del caudal.
El dimensionamiento se realiza para la cañería trabajando a sección llena.-

Pendientes máximas y mínimas: De acuerdo con la Normativa de Obras Sanitarias de la Nación Argentina, para cañerías de 0.100 de diámetro la pendiente mínima que debe tener es de 1 cm por metro (1:100)

2.-Precipitación de diseño para edificios de viviendas y de usos generales:
La tablas de cálculo de la Norrmativa de OSN son para dimensionar desagües pluviales en el caso de lluvias de 1mm por minuto ( 60mm por hora), teniendo en cuenta que la cañería trabaje a sección llena.-
Hoy existe una tendencia a mayores precipitaciones en un menor tiempo, y este fenómeno se preve que puede seguir sucediendo, e intensificándose.

“… los modelos son consistentes en la predicción de algunos aspectos, que aunque de carácter global se manifiestan en muchas regiones. Por ejemplo, se espera un aumento de la intensidad del ciclo hidrológico con mayores precipitaciones, aunque en algunas regiones pueda ocurrir lo contrario. Se estima que habrá una mayor frecuencia e intensidad de las precipitaciones intensas (IPCC 2001b), y en consecuencia de los fenómenos asociados a ellas, cosa que ya está ocurriendo en muchas regiones del planeta. “(1. Cambio Climático. Vicente Barros) (Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, UBA-CIMA, CONICET)
No solo hay que sobrecalcular los desagües pluviales, además se debe partir de un cálculo basado en datos de precipitación reales.
Al respecto el Internacional Building Code 2000, ICC (International Code Council) , recomienda considerar la precipitación máxima para una hora con un período de retorno de 100 años.-
Se listan como referencia precipitaciones para 1hora/100años en algunas localidades de Argentina:
Azul: 100 mm
Buenos Aires, Aeroparque: 92 mm
Buenos Aires, Villa Ortúzar. 55 mm
Catamarca: 80 mm
Chacras de Coria, Mendoza: 138 mm
Chamical: 180 mm
Iguazú: 124 mm
Mendoza: 124 mm
San Luís: 94 mm
Posadas: 113 mm
Cuando no se tengan datos locales, recomiendo considerar 80 a 100 mm en zonas de precipitaciones de intensidad moderada, 120 a 140 mm en zonas de tormentas y 160 a 200 mm en zonas de tormentas de muy alta densidad.


En Montevideo, Uruguay, el cálculo de desagües pluviales se realiza teniendo en cuenta precipitaciones de 2 mm/minuto (120 mm/hora) (Fuente: Ordenanza sobre las Obras Sanitarias Domiciliarias e Industriales en el Departamento de Montevideo - Art.73 - Diámetro de la Cañería Principal y Ramales)
Una vez determinada la precipitación de diseño, se calcula el caudal de diseño en l/seg, multiplicando por la superficie y dividiendo por 3.600 segundos, y con ese dato se ingresa en la tabla de Superficies de desagüe para la precipitación determinada de diseño.-
Cuando las superficies a desaguar son planas (máximo 5% de pendiente) se toman los valores tal cual están en la tabla. Cuando la inclinación es mayor, (por ejemplo en techos inclinados de chapa, tejas, etc.) se reducen los valores a un 70%.-

Desagües Cloacales
1.-Cañerías Horizontales-

Pendientes: El Reglamentyo de OSN Argentina, como códigos de otros paises limitan las pendientes de 1:20 a 1:60 (5cm/m a 1,7cm/m)en diámetros de 0.100 mm.-
Pendientes mayores pueden producir la separación de sólidos y líquidos, mientras que pendientes menores pueden producir el atascamiento de sólidos.-

2.-Cañerías Verticales:
Comportamiento del líquido:
En cañerías verticales parcialmente llenas, el agua se desliza sobre la pared interna de la cañería, dejando un hueco en el centro. A partir de que la cañería trabaja a 1/3 de su sección llena, el agua se extiende a modo de diafragma obturando este hueco central, lo que produce oscilaciones de presión que pueden romper los cierres hidráulicos en sistemas sifonados o expulsar agua por las bocas de desagüe en cañerías pluviales. Por esta razón los desagües verticales se calculan generalmente para una sección llena nunca superior s un 33%.-
Por efecto de la fricción contra las paredes internas de la cañería, la velocidad máxima del líquido tiene un límite, produciendo que en la base del desagüe sea prácticamente la misma para edificios de distinta altura.

Para dimensionar las cañerías cloacales hay que tomar como mínimo lo establecido en el Reglamento de OSN Argentina que determina:
1.-Artefactos con descarga brusca: 0.60 l/seg.
2.-Artefactos con desagüe por derrame: 0.13 l/seg.
3.-Desagües de lluvia (por m2 de superficie afluente) 0.017 l/seg.
Se preverá como mínimo el funcionamiento simultáneo de la raíz cuadrada entera, por defecto, del número total de artefactos de los grupos 1 y 2.-

Tabla para dimensionamiento para cañerías AWADUCT en sistemas ventilados, trabajando por gravedad a máxima velocidad para cañerías , (trabajando a sección de 25% llena en verticales)
Reducir valores en un 50% para desagües cloacales.-

Fuentes:
-Normativa de Obras Sanitarias de la Nación Argentina
- Cambio Climático. Vicente Barros) (Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, UBA-CIMA, CONICET
-Internacional Building Code 2000, ICC
-Manual Técnico Awaduct