Instalaciones eficientes de suministro de agua y saneamiento en edificios. ENAC0108

Bibliografía

Capítulo 1

Instalaciones de suministro de agua

1. Introducción

El agua es el soporte vital para los seres humanos, y con ella se puede conseguir el desarrollo de las sociedades urbanas y agrícolas.

El suministro de agua a los edificios y las viviendas se realiza a través de redes que tienen su origen en captaciones de agua que se encuentran en la naturaleza. Para asegurar que el agua se sirve en condiciones perfectas para la salud se debe tratar en plantas especializadas, desde donde se canaliza hacia los puntos de consumo.

La acometida es el punto inicial a partir del cual el agua se reparte a todos los locales húmedos, denominación que se atribuye a las estancias de las viviendas donde se consume. Mediante ascendentes y depósitos de almacenamiento, el agua llega a los aparatos sanitarios y de consumo, controlando que la presión sea adecuada con la utilización de bombas y reductores.

Para asegurar que no se producen contaminaciones, toda instalación de suministro de agua está dotada de válvulas que evitan el cambio de sentido en la circulación.

El agua caliente que se consume en las viviendas se puede generar a partir de la red de agua fría o con equipos centralizados que elevan la temperatura y la distribuyen en circuito cerrado hasta los diferentes aparatos.

La demanda de agua en las poblaciones va en aumento, pero las campañas de utilización eficiente, en épocas de sequía, han conseguido que se tome conciencia sobre la importancia del ahorro.

2. Definiciones y clasificación de las instalaciones

La captación en acuíferos subterráneos, los lagos naturales y las obras realizadas para embalsar el agua son los orígenes de las instalaciones de suministro de agua potable a las poblaciones y las industrias, así como a lugares aislados, propios de las explotaciones agropecuarias.

2.1. Tipos de instalaciones

En los edificios de viviendas y viviendas unifamiliares, el agua cumple un papel muy importante para el desarrollo de la vida, tanto en la ingesta como en el aseo. Además, el agua se puede utilizar para conseguir confort en las viviendas, proporcionando una calefacción y una refrigeración adecuadas en los diferentes períodos estacionales.

La instalación particular de consumo de agua potable fría en los edificios se realiza mediante toma de la red general de distribución, repartiéndola por todas las viviendas y sus locales húmedos hasta los aparatos sanitarios (aseo personal) y los aparatos de consumo (máquinas de lavar) que se utilizan hoy en día.

La red de Agua Caliente Sanitaria (ACS) se podrá iniciar en una caldera centralizada o en una caldera individual en cada vivienda.

Actividades

1. Escribir un listado de los aparatos sanitarios y de consumo que se encuentran en su domicilio.

Otra red es la de calefacción, que se encarga de proporcionar calor por radiación a las estancias de la vivienda repartiendo por tuberías empotradas o al aire el agua previamente calentada. Existen muchas instalaciones de calefacción que utilizan aceite como fluido caloportador.

Por tanto, los tres tipos de instalaciones de agua que se pueden presentar en una vivienda son:

1. Agua fría.

2. Agua Caliente Sanitaria (ACS).

3. Calefacción.

2.2. Abastecimiento de agua

Desde el punto inicial de suministro de agua (acuífero, lago o embalse) se realiza la canalización cubierta o descubierta hacia los puntos de consumo en las poblaciones.

Un paso previo fundamental es la depuración y la adecuación del agua captada, para que el consumo se realice sin que ocasione problemas de salud en las personas.

Desde la estación depuradora se canaliza el agua potable hacia la red urbana y desde esta se realiza la toma de agua en los edificios, las industrias, las viviendas y otras instalaciones comunes. Existen unos depósitos reguladores que se encargan de proporcionar agua en las épocas en las que el volumen de la captación se encuentra a bajo nivel.

Pueden existir en cada instalación particular unos depósitos de almacenamiento que garantizan temporalmente el caudal (Q) y la presión (P) cuando la red de distribución general no puede. Se instalan en la parte superior del edificio y su distribución se realiza mediante columnas descendentes (por gravedad). Son silenciosos y aseguran el caudal y la presión constante de manera continua.

Para el cálculo en la distribución del agua a las poblaciones se utiliza la ecuación de Bernoulli, de carácter físico-teórico. En ella intervienen la velocidad (v) y la densidad (ρ) del fluido, la presión (P) a la que este se encuentra, junto con la aceleración (g) de la gravedad y la diferencia de altura (z) entre los dos puntos considerados:

(v²ρ / 2 g) + P + ρgz = constante

Actividades

2. Buscar imágenes sobre la ecuación de Bernoulli y su aplicación en el vaciado de depósitos.

La distribución de agua a los núcleos de población se rige por dos criterios de diseño distintos: uno antiguo realizado con la llamada red ramificada y otro más moderno denominado red mallada.

En el primer caso, el agua se reparte mediante ramas hacia los edificios, no existiendo retorno de agua a los depósitos reguladores. Este diseño tiene el inconveniente de que, cuando se realiza un corte en una línea de distribución, todos los siguientes en el sentido de circulación del agua quedan sin suministro. La ventaja es que el cálculo del tamaño de las tuberías es mucho más sencillo al solo depender del número de consumidores en cada línea.

En el segundo caso, la red mallada permite la distribución de agua a las poblaciones de manera más coherente, utilizando circuitos cerrados que permiten el abastecimiento desde al menos dos puntos, evitando el corte temporal en el suministro, ya que se puede realizar otra toma desde el anillo que rodea el edificio.

La ventaja para el consumidor es desventaja para el diseñador, ya que el cálculo de los diámetros de abastecimiento se complica, además de elevarse el número de llaves de paso que son necesarias para la regulación correcta de los caudales.

Este tipo de red es mucho más cara, pero las ventajas para el consumidor son mucho mayores que en el caso de la red ramificada (ya en desuso).

La red particular de cada edificio o vivienda se inicia en la red de distribución, tomándose desde la denominada acometida y repartiéndose por el interior hasta los puntos de consumo en los locales húmedos (cocina, baño, aseo, lavadero).

En cualquier estudio tecnológico en el que se describen esquemas y dibujos de detalle, el conocer los símbolos de cada elemento que forma parte de la instalación se considera absolutamente fundamental para cualquier técnico.

En las instalaciones de suministro de agua se encuentran los siguientes símbolos, cuyo aprendizaje es muy útil, y que servirán para el perfecto entendimiento de la distribución particular en un edificio, vivienda o industria.

2.3. Criterios de diseño

El suministro de agua potable a los edificios de viviendas ha sido desde siempre motivo de estudio debido a su necesidad para el normal desarrollo de nuestra sociedad.

La inmensa mayoría de instalaciones que se encuentran en uso actualmente se basaron en la Norma Tecnológica de la Edificación (NTE) que, aunque no era de obligado cumplimiento, se utilizaba como base para el diseño.

Desde la entrada en vigor del actual Código Técnico de la Edificación (CTE), aprobado mediante el Real Decreto 314/2006, de 17 de marzo, el criterio de diseño para nuevos circuitos de suministro de agua potable a los edificios de viviendas se ha simplificado en gran medida, ya que solo propone dos tipos frente a los cuatro que planteaba la NTE.

De cualquier modo, es necesario conocer los diseños antiguos y los nuevos para tener un conocimiento de los tipos de instalaciones existentes y los que se están construyendo hoy en día.

Diseños de la Norma Tecnológica de la Edificación (NTE)

Permite cuatro tipos de diseño, combinando contadores y grupos de elevación únicos y múltiples. Estos diseños tienen en cuenta, además, la posibilidad de que sea necesaria la elevación de la presión del agua por problemas de suministro a las viviendas más altas con respecto a la acometida, así como la utilización de una válvula especial llamada reductora de presión que permite moderar la fuerza con la que se toma el agua en los aparatos sanitarios y de consumo.

Tipo A: contador único y distribución vertical por grupos múltiples de columnas

Tras la acometida, utiliza un contador único para todo el edificio de viviendas con tres niveles de presión (elevada, normal y reducida), repartiéndose en dos o más grupos de columnas o montantes que suministran el agua a los diferentes grupos de locales húmedos. Disponen en el pie de cada elevación llaves de paso con grifo de vaciado para realizar la descarga de agua en una columna en particular.

Este primer diseño se puede aplicar a una vivienda particular en la que, evidentemente, existe un único contador.

Tipo B: contador único y distribución vertical por grupo único de columnas

En este tipo se reparte el agua desde los diferentes grupos de control de la presión por una única columna para los diferentes locales de consumo en las viviendas del edificio. Dispone, como el anterior tipo, de un único contador y llaves de paso con grifo de vaciado en los montantes de distribución.

Actividades

3. Identificar los símbolos que aparecen en cada uno de los diseños, recordando el cuadro general de fontanería.

Tipo C: contadores divisionarios centralizados

En edificios de viviendas en los que los propietarios desean que se cuantifique el consumo de manera individual, se aplica este criterio de diseño, en el que destaca la centralización de contadores en un local común. Aunque no aparece en el diseño, pueden existir igualmente llaves o válvulas de vaciado. Existe un grupo de columnas de diferente altura que llega a cada vivienda o local, desde donde se reparte el agua.

Tipo D: contadores divisionarios en cada vivienda o local

Este cuarto y último diseño de agua fría que propone la NTE coloca los contadores divisionarios en el interior de cada una de las viviendas, de forma que las lecturas no se hacen públicas como en el diseño anterior, sino que quedan solo al conocimiento de cada usuario. Existe una llave de paso individual en cada vivienda o local, además de la ya conocida llave de paso con grifo de vaciado en cada columna o montante de elevación.

Recuerde

Las normas NTE no son de obligado cumplimiento.

Diseños del Código Técnico de la Edificación (CTE)

La legislación existente en la edificación desde el año 2006 pone en orden determinados aspectos técnicos que habían quedado en desuso o que permitían diferentes interpretaciones en la realización de diseños y cálculos para la construcción de edificios de viviendas. De esta manera, la libertad constructiva ha quedado reducida en beneficio de una mayor eficiencia energética y seguridad estructural, a la vez que simplifica los diseños otorgando unos mínimos esenciales para asegurar la calidad en la construcción.

Uno de estos aspectos se refleja en las instalaciones de suministro de agua a los edificios. En busca de la simplicidad de diseño, los cuatro anteriores se han reducido a dos, de manera que las obras nuevas o las reformas de los antiguos diseños deben ser realizadas según lo especificado en el CTE-Documento Básico HS-Salubridad-HS 4 Suministro de agua.

Tipo a: esquema de red con contador general

Como se puede observar en el esquema, la acometida da paso al contador general del edificio, o en su caso a la vivienda unifamiliar, utilizando un grupo de presión con la posibilidad de