Fontaneria (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Politécnica de Cataluña (UPC)
Grado Ciencias y Tecnologías de la Edificación - 2º curso
Asignatura Instal·lacions
Año del apunte 2015
Páginas 5
Fecha de subida 08/04/2015
Descargas 5
Subido por

Vista previa del texto

T1. FONTANERÍA 1. Conceptos fundamentales La hidráulica es la parte de la mecánica que estudia el equilibrio y movimiento de los fluidos.
Las variables hidráulicas son:  Q: caudal o gasto –volumen de líquido que atraviesa una sección en la unidad de tiempo (l/s).
 v: velocidad –espacio recorrido por el líquido en unidad de tiempo (m/s).
 s: sección –área transversal de la vena líquida.
 D: diámetro (m).
 J: pérdida de carga unitaria –pérdida de presión por unidad de longitud de conducción.
 ν: coeficiente de viscosidad cinemática (m2/s).
En la hidrodinámica –movimiento, encontramos: a) Número de Reynolds: número adimensional que caracteriza la circulación de un líquido a presión por una tubería el régimen hidráulico depende de él. Si el valor de R e < 2.000 será de régimen laminar y si Re > 3.000 será de régimen turbulento.
b) c) d) Ecuación de continuidad: las velocidades con que circula un fluido por una tubería de corriente en régimen estacionario son inversamente proporcionales a sus secciones, sabiendo que el caudal no varía.
e) f) g) Presión: empuje o fuerza que ejerce perpendicularmente el agua sobre la pared del tubo (sección). Se mide en Pascales (Pa=N/m2, 1bar=1kg/cm2=1atm=10mca). La atmósfera es la unidad utilizada en fontanería y equivale a una columna de aire de 60km sobre un cm 2 de superficie.
h) i) j) La presión hidrostática es la que ejerce el agua sobre una superficie a una profundidad h, teniendo en cuenta: k) δ: peso específico (N/m3) l) γ: masa específica (kg/m3) m) s como sección horizontal con un valor unidad, para un fluido de δ=1, será  Presión relativa: variación de presión a partir de la presión atmosférica.
 Presión absoluta: presión resultante de la suma de presión atmosférica más la relativa.
 Presión estática: presión de un líquido en reposo.
 Presión dinámica: presión de un líquido en movimiento resultante de la resta de la presión estática menos la pérdida de carga.
 Presión residual: presión que debe quedar en el aparato de consumo para funcionar (100-150kP).
 Presión suficiente: consumo ideal.
 Presión insuficiente: grupo de presión más depósito mínimo (5-10l).
 Presión excesiva: válvula reductora de presión (>500kPa).
n) El CTE obliga a: o) Que el último aparato de consumo tenga 1kg de presión (1atm) (excepto calentador y fluxor que 1,5atm).
p) Que la presión en el último punto debe ser igual a: (hedificio+15)+coef. seguridad (c.s.=10 o 15).
q) Que la presión máxima sea ≤5kg de presión.
r) Ecuación de Darcy-Weisbach: s) t) Teorema de Bernouilli: aplicación del principio de conservación de la energía al fluido que circula por una conducción, de forma que la suma de las alturas cinética, geométrica y piezométrica, es constante.
u) v) w) Pérdida de carga: pérdida de energía dinámica del fluido debido a la fricción de las partículas del fluido entre sí y contra las paredes de la tubería.
 Lineales: debido al rozamiento de los trazados rectilíneos de tubería, donde: x) hc: pérdida de carga continua (mca) y) λ: coeficiente de fricción z)  Localizadas: debidas a obstáculos que el agua encuentra, donde: aa) hs: pérdida de carga localizada (mca) bb) k: coeficiente determinado empíricamente en cada punto cc) Le: longitudes equivalentes dd) Caudal: cantidad de agua que pasa por una canalización por unidad de tiempo.
ee) ff) gg) Para calcular el caudal necesario en un tramo habrá que sumar los caudales que tendrá que abastecer y considerar el coeficiente de simultaneidad de servicios (k).
hh) Una vivienda Grupo de viviendas ii) jj) Sección: corte perpendicular de un plano con una conducción ‘sección transversal’.
kk) Velocidad: relación entre la distancia recorrida y el tiempo invertido, la velocidad óptima se comprende entre 0,5-2 m/s en metal y 0,5-3,5 m/s en plástico.
ll) La velocidad excesiva puede originar golpes de ariete, pérdidas de carga excesivas, corrosión por erosión y ruidos. La velocidad insuficiente puede formar sedimentos y obstrucciones y sobredimensionado de la instalación.
mm) El golpe de ariete es la sobrepresión producida sobre los elementos de una instalación ante cualquier modificación de la velocidad del agua, generando un aumento instantáneo y desproporcionado en la energía cinética en forma de ondas de presión, causando vibraciones, ruidos y rotura de elementos. Puede deberse a cierre/apertura rápido de una válvula, arranque/parada de la bomba y ciclos de lavado del lavavajillas.
2. Esquemas de representación  Esquema de principio: representación gráfica más sencilla, esquema global de la instalación.
 Esquema general: representación gráfica más compleja y detallada, utiliza de base la planta del edificio.
 Esquema de distribución interior de la vivienda: indicar por donde van a discurrir las tuberías y la ubicación de los elementos de interrupción, consumo y regulación.
 Esquema en perspectiva axonométrica: representación gráfica de la instalación interior en formato axial 3D.
3. Abastecimiento  Red de distribución abierta o ramificada: consiste en una arteria principal abierta en forma de pez, de la cual se derivan tuberías secundarias que se ramifican en otras donde se integran los puntos de toma.
 Red de distribución cerrada o mallada: consiste en una arteria principal en forma de anillo de la que se derivan tuberías secundarias uniendo el núcleo perimetralmente con enlaces intermedios, que se ramifican en otras donde se integran los puntos de toma.
 Red de distribución mixta: consiste en una parte ramificada y otra mallada, donde las arterias principales y secundarias son malladas y los ramales se dejan abiertos para dar servicio a las zonas de expansión.
nn) Los diferentes tipos de tuberías de abastecimiento son: fundición, PVC orientado (sólo para agua fría) y polietileno.
oo) En la acometida interna el diámetro de las tuberías será ≤40mm si PE 32, PN 1,6Mpa o >40mm si PE 100, PN 1,6Mpa.
4. Suministro de agua pp) El agua de consumo humano debe ir en tuberías verde oscuro o azul. Las compañías suministradoras deben facilitar los datos del caudal y la presión para el dimensionado de la instalación.
 La protección contra retornos se basa en antirretoros que evitan la inversión del sentido del flujo después de contadores, en la base de las ascendentes, entes del equipo de tratamiento, antes de los aparatos de refrigeración, en los grupos de sobreelevación y en tubos de alimentación de uso no-domestico.
 Las instalaciones de suministro no podrán conectarse directamente a instalaciones de evacuación ni suministro proveniente de otro origen que la red pública.
a) Condiciones generales:  En los puntos de consumo, la presión mínima debe ser de 100kPa-(1bar) en grifos y de 150kPa-(1,5bar) en fluxores y calentadores. En los puntos de consumo la presión máxima debe ser de 500kPa-(5bar).
 Debe disponerse de un sistema de contabilización de agua fría y otro de agua caliente para cada unidad de consumo individualizable.
b) Elementos de la red de agua fría:  Para red general: llave de toma, tubo de acometida y llave de corte general.
 Para red no general: equipos de captación, válvula de pié, bomba para el trasiego del agua, válvula de registro y válvula general de corte.
c) Instalación general:  Llave de corte general: interrumpe el suministro al edificio de forma accesible y señalada.
 Filtro de la instalación general: retiene los residuos del agua debido a corrosiones en las canalizaciones metálicas.
 Contador general, llave de entrada, grifo o racor de prueba y válvula de retención  Llave de salida: permite la interrupción de suministro al edificio, se usa para montaje del contador general.
 Tubo de alimentación: si va empotrado debe disponer registros para inspección y control de fugas.
 Distribuidor principal: disposición en anillo y llaves de corte en todas las derivaciones.
 Contadores en batería: dispondrán de una llave de corte antes y una de retención después.
 Ascendentes/montantes: en la base tendrán una válvula de retención, una llave de corte y una llave de paso con grifo y tapón, en la parte superior llevarán dispositivos de purga y antiarietes.
 Contadores divisionarios: dispondrán de una llave de corte antes y una de retención después.
d) Instalación particular:  Llave de paso: permite el corte de suministro por parte del usuario.
 Derivaciones particulares: serán independientes para cada cuarto húmedo.
 Llave de corte: se situará en un lugar accesible.
 Ramales de enlace  Llave de corte individual: se dispondrá en cada punto de consumo.
e) Sistemas de control y regulación de la presión:  f) g) h) i) j) k) l) m) n) Sistemas de sobrellevación: cuando la presión no sea suficiente para suministrar las presiones mínimas de servicio.
 Sistemas de reducción: cuando se prevean incrementos significativos en la presión de red en el ramal o una derivación.
Sistemas de tratamiento de agua:  Aparatos de dosificación y de descalcificación: para evitar y controlar fenómenos de corrosión, materias en suspensión, actividad bacteriológica y microbiana.
Red de retorno en agua caliente:  Deberá constar de una red de retorno cuando la longitud de la tubería de ida al punto de consumo más alejado sea ≥15m.
 Las tuberías deberán estar aisladas y deberá constar de una bomba de recirculación doble.
Protección en tuberías:  Contra corrosión: si discurren enterradas, empotradas o exteriores, contra la agresión de morteros, el agua y el terreno, mediante un elemento separador como coquillas.
 Contras condensaciones: dispondrán de un elemento de separación con capacidad de barrera antivapor.
 Térmicas: contra posibles heladas o altas temperaturas.
 Contra esfuerzos mecánicos: se pondrá una funda de sección circular en el paso por elementos constructivos y un elemento dilatador en el paso por junta de dilatación.
 Contra ruidos y vibraciones: se dispondrá de conectores flexibles a la salida de bombas y soportes y colgantes antivibratorios para tramos de la red interior con velocidad de agua de 1,5-2m/s.
Separación entre instalaciones:  4cm entre AF y ACS  3cm entre ACS y gas (amarillo)  30cm entre ACS y electricidad (lila) Tipos de suministro:  Individualizado: para edificios unifamiliares o en grandes complejos de un único usuario, colegios, hospitales… donde solo se instala un contador general y no hay variación sustancial de la presión en el consumo simultáneo.
 Separativo: para edificios plurifamiliares o en oficinas con diferentes propietarios, donde se independiza cada suministro y hay variación de presión en el consumo simultáneo.
Tipologías de distribución:  Inferior: condicionada por la presión y el caudal, entra por la fachada y busca la centralización de contadores.
 Superior: no está condicionada por la presión y el caudal, va por la fachada hasta la cubierta a buscar los depósitos, los cuales tienen presión atmosférica.
Redes de abastecimiento:  Lineal/abierta: longitud de tubo que discurre hasta el último punto, utilizado en el 85% con los inconvenientes de: aumento de pérdida de carga, no garantiza el suministro continuo en caso de avería, diámetro no constante.
 Cerrada/anillo: la alimentación de agua se hace en ambos sentidos con la ventaja de ser útil en edificios muy largos horizontalmente, necesaria si hay corte de suministro frecuente, evita pérdidas de carga en los puntos alejados, tiene una sección constante.
Tuberías:  Metálicas: de acero galvanizado –peso elevado, incompatibilidad con morteros debido a corrosión, instalación especializada, aguanta presiones superiores a 20kg/cm 2, de cobre –facilidad de manipulación, autoprotección de la humedad, hay cobre duro y cobre recocido, de acero inoxidable –es caro, higiénico, se une por soldadura, incompatible con cloruros y cobre.
 Plásticas: de polietileno –negro, soporta presiones de 4-6-10kg/cm2, uniones mecánicas, de polietileno reticulado –marrón, soporta presiones superiores a 20kg/cm 2, uniones mecánicas, incompatibilidad con rayos UV, de polibutileno –marrón-negro, soporta presiones superiores a 20kg/cm 2, soporta altas temperaturas, uniones mecánicas, de polipropileno –azul(IT) o verde(AL), soporta superiores a 20kg/cm 2, uniones por termofusión, evitar enfriamiento rápido.
Válvulas:  De compuerta y de esfera/bola: corta el paso del agua, cierre todo-nada.
 De asiento paralelo: regula el paso del agua, pérdida de carga alta.
 De asiento inclinado: regula el paso del agua, pérdida de carga baja.
 De escuadra: abre o cierra el paso del agua.
 Antirretorno: evita el retroceso del agua, hay de clapeta, de asiento i vertical.
 De llenado: controla el paso del agua.
 De seguridad: controla la presión de los recipientes.
 Reductora de presión: reduce la presión en los puntos de consumo si se supera los 500kPa.
 Hidromezcladoras: mezcla el agua fría y caliente.
 Antiariete: absorbe el posible rebote que provoca la instalación.
o) Ubicación de contadores:  Arqueta de pared: agujero donde se ubica si el tubo de alimentación tiene una sección <40mm 2.
 Armario de contadores: de altura 2m, con desagüe y zócalo en la entrada, cuando no tengamos más de 65cm de profundidad.
 Cuarto de contadores: de altura 2m, con desagüe y zócalo en la entrada, cuando tengamos más de 150cm de profundidad.
 Cámara de acometida: arqueta en el suelo para cuando el tubo de alimentación tiene una sección >40mm2.
p) Grupos de presión:  Depósito de acumulación: prefabricado o in situ, se coloca cuando hay falta de caudal o presión.
 Bombas de presión: encargadas de garantizar la presión del sistema, siempre son 2.
 Depósitos a presión o hidroneumático: almacenan el agua a la presión mínima para garantizar la presión en el último punto de consumo más desfavorable, la presión mínima será ≥H+15+(10/15)mca.
q) Fluxores:  Aparatos de alto consumo 1,25-2l/s, con una descarga de 10-15l en 7 segundos. Se debe tener en cuenta los consumos de forma que: qq) ∑aparatos IFF > ∑fluxores –misma red rr) ∑aparatos IFF < ∑fluxores –redes separativas ss) ∑aparatos IFF = ∑fluxores –redes separativas tt) uu) ...