Cierres Hidráulicos: Causa frecuente de patologías en las instalaciones sanitarias - Arq. Nicolás Conte

El cierre hidráulico, o sifón, es uno de los elementos constitutivos mas importantes de
una instalación sanitaria, especialmente de los desagües cloacales.

Está formado por una o varias piezas unidas solidariamente (pegadas, enroscadas, soldadas, unidas con plomo o termofusionadas) que por su forma retienen líquido en forma permanente, permitiendo el paso de líquidos o sólidos a través del mismo, sin perder su carga líquida.

Su función principal es impedir el pasaje, en sentido contrario al flujo del desagüe, de gases y olores que se generan en las cañerías a los espacios habitables.

En casos especiales, se utilizan para retener elementos por flotación o por decantación, como es el caso de interceptores de grasa o interceptores industriales.

Se interponen entre los artefactos primarios y la cañería o entre las piletas de piso y las cañerías, y según el tipo, pueden venir incluidos en los artefactos (inodoros), pueden ser armados de fábrica( piletas de patio, sifones para piletas de cocina e inodoros a la turca, etc.), o bien armarse “in situ”, según la necesidad.

Es muy importante que el sifón mantenga su carga líquida, por el peligro que puede significar la entrada de gases al interior de los ambientes.1

II - PÉRDIDA DE LA CARGA LÍQUIDA - DESIFONAJE

El efecto de pérdida de la carga líquida de un sifón se llama desifonaje, y puede producirse por varios motivos:

1. Por evaporación, en artefactos o piletas de piso de poco uso.
El Reglamento para las Instalaciones Sanitarias Internas de Obras Sanitarias de la Nación exige la colocación de una canilla sobre las piletas de patio a las cuales no concurra el desagüe de algún artefacto de uso frecuente. (ej. piletas de piso para desagüe en cocinas, o en locales de depósito).

2. Por desifonaje lento al introducirse un trapo o papel entre la rama ascendente y descendente del sifón.
Esta es una patología de uso, no previsible en el proyecto o la ejecución de la obra, pero que se puede prevenir si el usuario está informado.

3. Por arrastre, cuando el diámetro del sifón es igual o menor al de la salida del artefacto y la descarga es violenta, adquiriendo el agua gran velocidad, y al final de la descarga, el agua del sifón escapa por inercia, vaciándose el mismo. En este caso la solución es disminuir el diámetro de la descarga del artefacto o aumentar el diámetro de sifón.

4. Por compresión o succión sobre el aire de la rama de salida del sifón.
Este es el caso de los artefactos que concurren a una misma columna de descarga en construcciones de varios pisos.

Cuando se produce la descarga de un inodoro de un piso intermedio, la descarga brusca actúa en la parte vertical de la cañería de descarga como un émbolo que genera presión sobre el aire encerrado por deba­jo, y succión sobre el aire encerrado por arriba obligán­dolo a salir y/o ingresar por la parte de menor resistencia, provocando la expulsión y succión del agua de sifones aguas abajo y aguas arriba, respecti­vamente. (Figura 1)

Para evitar esta situación, se prolonga la descarga, haciéndola ventilar a los cuatro vientos, y se coloca una ventilación accesoria (ventilación subsidiaria) de 0.050m de diámetro conectada con la descarga de los artefactos y en el extremo superior con la prolonga­ción de la cañería de descarga. Así se consigue el equilibrio de las presiones en ambos lados de los sifones, con la consiguiente estabilidad del agua con­tenida en los mismos, y la aspiración o expulsión del aire se produce por dicha ventilación subsidiaria.-


III - CIERRE HIDRÁULICO DE DESCONEXIÓN

El sistema de desagües cloacales que se utiliza en nuestro país, es el americano. Consiste en la unificación de la ventilación externa con la interna.

El aire de ventilación es aspirado en la colectora externa y circula por la conexión y la cañería interna principal, eliminándose los gases a la atmós­fera por las ventilaciones extremas de la instalación interna.

Este sistema, si bien no ha tenido inconvenientes a través del tiempo de uso, es, sin embargo poco seguro cuando aparecen fallas que puedan dejar escapar gases a los ambientes cerrados. Y estas fallas pueden producirse, por ejemplo por un inodoro flojo o por la evaporación del agua de una pileta de piso.

Es importante considerar que la mayor o menor peligro­sidad de estos escapes está determinada por la calidad del líquido que circula por la colectora externa, y por ende por los elementos volátiles que contenga.

Así un efluente industrial o especial mal tratado o volcado a la colectora cloacal sin tratamiento puede dar como resultado gases con diversos grados de toxicidad para el organismo humano, e inclusive explosivos (hidrocar­buros livianos).

El cierre hidráulico de desconexión, o sifón desconector, se coloca en la cañería principal, sobre la línea municipal, del lado interno de la finca.

De esta forma se separan los circuitos de ventilación en dos, uno interno y el otro exclusivamente externo, que funcionan en forma independiente. El interno toma el aire de una reja de aspiración ubicada sobre la línea municipal en el frente del edificio, eliminando los gases a la atmósfera a través de la ventilación extrema interna. El externo elimina los gases por una ventilación que se coloca en el frente del edificio, a los cuatro vientos.

El sistema es el que se denomina inglés, y gran parte de las instalaciones de la Ciudad de Buenos Aires, sobre todo en la parte mas antigua de la ciudad, están aún hoy funcio­nando con ese sistema sin ningún inconveniente.

El sifón desconector utilizado históricamente es el deno­minado “Bouchan”.

INSTALACIONES SANITARIAS COMPLEMENTARIAS DE LOS SISTEMAS DE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE POR AGUA CALIENTE - Arquitecto Nicolás Conte

INSTALACIONES SANITARIAS COMPLEMENTARIAS DE LOS SISTEMAS DE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE POR AGUA CALIENTE
Autor: Arquitecto Nicolás Conte
Cuando se proyectan sistemas de acondicionamiento de aire se deben proyectar instalaciones sanitarias complementarias, para tener un funcionamiento óptimo y cumplir con las normativas vigentes
Para cada necesidad se debe proyectar el dispositivo correspondiente



INSTALACIONES PARA ALIMENTACIÓN Y REPOSICIÓN DE AGUA AL SISTEMA

a) Vaso de expansión:
Su volumen debe ser es igual al 8 % de la cantidad de agua del sistema.
Se coloca por debajo del nivel inferior del tanque de reserva de agua (es conveniente tener una carga mínima de 0.50m).
Por el vaso de expansión se repone el agua que el sistema pierde por desborde y por evaporación, debido a la expansión por aumento de la temperatura. El agua se debe reponer en forma constante, para lo cual se proyecta una entrada con un cierre a flotante y una llave de paso (Válvula exclusa o válvula esférica) para cierre general. Es conveniente proyectar una bajada de agua exclusiva desde el colector del tanque de reserva para la alimentación
La colocación de desborde en estos tanques es obligatoria
Desde el punto de vista sanitario, el mayor peligro que existe es que se pueda llegar a mezclar el agua de la calefacción con el agua para consumo humano. Por este motivo, no debe haber contacto entre el punto de ingreso de agua de reposición (flotante) y el punto de desborde. (distancia mínima: 0.10m)


INSTALACIONES PARA DESAGÜE DEL SISTEMA Y DE CONDENSADO
a) Pozo de enfriamiento:
Cuando la capacidad de agua de la caldera supera los 200 litros, se debe construir un dispositivo enfriador, que asegure una temperatura máxima del fluido de desagüe de menos de 45ºC en el ingreso a la colectora cloacal.
El Reglamento de OSN exige para el caso de las calderas, que tienen una descarga discontínua, un Pozo de Enfriamiento con un volumen igual o mayor que el doble de la capacidad de la caldera (la de mayor tamaño en el caso de haber mas de una) . La profundidad será igual a la raíz cuadrada de la superficie
Además se deberá proyectar de tal forma que asegure la mezcla íntima de la descarga de agua caliente con el agua fría contenida en el pozo de enfriamiento.

b) Pozos de Bombeo de Salas de Máquinas
En los locales de calefacción, calderas, etc., que se encuentran ubicados en subsuelos se debe proyectar un pozo impermeable cuya capacidad debe estar acorde con la capacidad de la caldera a desaguar,. El Reglamento de OSN permite pozos de desagote de hasta 300 litros, como máximo, concurriendo el caño de impulsión a una Pileta de Piso de 0.060m, con reja cuando se encuentra en un lugar abierto y con tapa ciega y ventilada a los cuatro vientos, cuando se encuentra en un lugar cerrado. Este lugar debe ser siempre de acceso general. El desagüe final debe ser a cañería cloacal.

c) Drenajes de condensación de equipos Fan Coil.
La cañería de drenaje debe desaguar a la cañería cloacal (cuando no existen redes de colectoras cloacales, se puede solicitar el permiso de envío al conducto pluvial o curso de agua, con tratamiento previo) Está expresamente prohibido por los municipios desaguar estos efluentes al cordón de la vereda.
Los drenajes de equipos individuales se desaguan a pileta de piso (de un baño por ejemplo).
En todos los casos se le debe dar a la cañería de drenaje una pendiente de 1 cm por metro, y colocarle un sifón inmediatamente a la salida del equipo.

Fuentes:
NORMAS Y GRÁFICOS DE INSTALACIONES SANITARIAS DOMICILIARIAS E INDUSTRIALES, de Obras sanitarias de la Nación, y sus modificaciones y agregados aprobados por Resolución OSN Nº 67017 del 16.01.81,
REGLAMENTO PARA LAS INSTALACIONES SANITARIAS INTERNAS Y PERFORACIONES de Obras Sanitarias de la Nación, aprobado por Resolución OSN Nº 75185 del 12.08.86
NORMA PARA REDES INTERNAS Y OBRAS COMPLEMENTARIAS EN NUCLEAMIENTOS HABITACIONALES de Obras Sanitarias de la Nación, aprobada por Resolución OSN Nº 76.252 del 21.08.87
CÓDIGOS DE EDIFICACIÓN MUNICIPALES

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