Fontanería en la construcción from Conocimientos de construcción.net

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1. ¿Qué tres cosas debe saber el fontanero?
2. Corre cuesta abajo… ¿pero qué entonces? (una cartilla sobre el alcantarillado sanitario)
3. ¿Por qué son importantes las rejillas de ventilación?
4. ¿Por qué empezar por las instalaciones?
5. ¿Qué debo saber sobre las tuberías?
6. ¿Cuáles son los aspectos básicos del dimensionamiento de un sistema de agua?
7. ¿Qué debo saber sobre el tratamiento del agua?
8. ¿Qué debo saber sobre los sistemas sépticos en la parcela? ¿Qué debo saber sobre los sistemas de agua en la parcela? ¿Qué documentos de dominio público están disponibles para su estudio? Trucos del oficio & Reglas básicas de fontanería:

¿Qué tres cosas debe saber el fontanero?

El calor está a la izquierda, el frío a la derecha y la espinilla corre cuesta abajo.

Se corre cuesta abajo…Pero, ¿entonces qué? (una cartilla sobre alcantarillado sanitario)

El fontanero debería ser uno de los héroes de la sociedad moderna. En el siglo XIX, la gente se acercaba para trabajar en los empleos de la Revolución Industrial. La fiebre tifoidea, el cólera y la disentería mataron a miles de personas debido a los problemas de los desechos humanos. Los métodos modernos de fontanería, y nuestro héroe el fontanero, ayudaron a eliminar este medio de propagación de enfermedades infecciosas. Observe las sociedades actuales con sistemas de alcantarillado sanitario deficientes y verá una alta tasa de mortalidad infantil y una baja longevidad.

Los Códigos de Edificación reconocen esta conexión entre los sistemas de fontanería sanitaria adecuadamente diseñados e instalados y la salud pública. Para diseñar los sistemas sanitarios, la mayoría de los Códigos se basan en un concepto inteligente llamado Unidades de Drenaje (DFUs). Al establecer una cantidad de DFU para cada tipo de aparato de fontanería, el Código tiene en cuenta tanto la cantidad de agua que suele pasar por un aparato como la probabilidad de la frecuencia de uso de los mismos. Por ejemplo, en un edificio de oficinas de cuatro plantas con aseos comunes en cada planta, no todos los inodoros, lavabos, urinarios y fregaderos se utilizarán al mismo tiempo. Si los sistemas de fontanería tuvieran que diseñarse para ese escenario, los tamaños de las tuberías serían enormes.

El concepto DFU permite un dimensionamiento razonable de las líneas de saneamiento, basado en la experiencia de muchos edificios. Por supuesto, el ingeniero de fontanería puede decidir diseñar de forma más conservadora que los requisitos del DFU. Un estadio de fútbol, donde toda la cerveza se drena de las vejigas durante el medio tiempo, necesita ser diseñado para que todos los accesorios fluyan al mismo tiempo. En general, sin embargo, el concepto de DFU se utiliza a menudo y los fundamentos deben ser entendidos por el supervisor de la construcción.

El Manual de Campo del Ejército de los Estados Unidos para la Plomería tiene algunas directrices útiles a continuación:

Una comprensión general del proceso de diseño DFU ayuda al Supervisor de la Construcción a entender la importancia del tamaño y la pendiente de la tubería del alcantarillado sanitario. Si desea una comprensión más detallada del oficio de plomería, revise los documentos de dominio público que aparecen a continuación. Los fundamentos de un sistema de drenaje de plomería, sin embargo, se muestran en el gráfico de abajo.

¿Por qué son importantes los respiraderos?

El gas de alcantarilla apesta y puede hacer que la gente se enferme. Tal vez no los tipos duros como usted y yo, pero otras personas. Así que las trampas de fontanería evitan que el gas de alcantarilla suba al espacio habitado. La trampa mantiene ese gas de alcantarilla abajo en las tuberías donde el alcantarillado fluye. Los detalles de abajo ilustran:

El concepto del sello de la trampa parece razonable… mantener un tapón de agua entre el gas de alcantarilla maloliente y nosotros. La figura de arriba, sin embargo, muestra que el sello de la trampa se pierde a medida que el agua corre a través. Esa figura nos muestra por qué ventilamos las tuberías de alcantarillado. Tenemos que proteger el sello de la trampa. Para que el agua fluya, el aire debe reemplazar el volumen de agua que fluye (piense en una pajita en un refresco con su pulgar cubriendo la parte superior de la pajita). Dado que las tuberías de alcantarillado no van completamente llenas, como esa pajita llena de Coca-Cola, la tubería fluirá haciendo pasar algo de aire por encima del líquido que fluye. Pero en ocasiones perdemos el sello del sifón si el flujo de agua casi llena la tubería. Por lo tanto, los respiraderos deben ser diseñados e instalados para que el aire pueda llegar a ese sifón, protegiendo el agua del sifón para que no fluya por el desagüe y nos exponga a los gases del alcantarillado.

La ventilación más común es una ventilación individual, que comúnmente se requiere para ser al menos la mitad del tamaño de la tubería del accesorio que se ventila, pero no menos de 1 1/4 «. Las complicaciones de ventilación abundan, con la ventilación común, la ventilación húmeda, la ventilación de la pila de residuos, la ventilación del circuito, la combinación de desagüe y ventilación y la ventilación de la instalación en isla. Para entender las normas de estos respiraderos, debe consultar el Código de su jurisdicción. A continuación se muestra un gráfico sencillo que muestra los desagües y las ventilaciones:

Un sitio web maravilloso, ThePlumber.com, proporciona algunos detalles excelentes sobre las ventilaciones y asesoramiento profesional si desea comprender mejor las ventilaciones.

¿Por qué empezar con los accesorios?

Cuando usted comienza un proyecto y empieza a entender la plomería, le recomiendo que empiece por pensar en los accesorios. Muchos de nosotros tenemos la tendencia a entrar en los detalles. Nos preguntamos: «¿Cuál es la profundidad de esa línea de alcantarillado? ¿Interfiere alguna otra tubería en el recorrido? ¿Puede cambiar la pendiente para que funcione?». En cambio, deberíamos empezar por el principio.

Las líneas de alcantarillado y las de agua están en el proyecto para servir a las instalaciones de fontanería (que están ahí para servir a los ocupantes). Así que comience el proyecto revisando cuidadosamente los accesorios. Entienda qué tipos se seleccionan y cómo funcionan. Hagamos un breve repaso:

Los inodoros (también llamados retretes): Los inodoros transportan los desechos orgánicos del cuerpo al alcantarillado y están hechos de porcelana vítrea. La principal clasificación de los inodoros es la de montaje en el suelo o en la pared y la de tipo tanque o válvula de descarga. Los inodoros tienen el sifón integrado en la instalación, por lo que las tuberías del alcantarillado sanitario para los inodoros no incluyen un sifón. Aquí están algunas opciones del retrete del manual del campo del ejército de los E.E.U.U. en la plomería (que proporciona la información mucho más detallada y las instrucciones de la reparación):

Si usted desea aprender las porciones más sobre los retretes, y cualquier otra cosa a hacer realmente el trabajo de la plomería, vaya aThePlumber.com.

Al lado del retrete, usted encontrará con suerte un lavatorio, un lugar para lavarse las manos después de hacer el acto sucio. Los lavabos pueden ser de porcelana vitrificada, hierro fundido esmaltado, acero inoxidable o plástico y estar montados en la pared, en un pedestal o en una superficie montada en un mueble. Estas son algunas de las opciones de lavabos extraídas del US Army Field Manual on Plumbing (que proporciona información mucho más detallada e instrucciones de reparación) :

Los fregaderos también permiten lavarse las manos, pero la clasificación de los fregaderos es más amplia e incluye los fregaderos de cocina, los fregaderos para fregonas, los fregaderos de barra, etc.

Aquí hay algunas opciones de fregaderos del US Army Field Manual on Plumbing.

Los desagües también se describen en el US Army Field Manual on Plumbing y se muestran a continuación.

Otros accesorios de fontanería incluyen duchas, bañeras, fuentes de agua, bidés, bañeras de hidromasaje y trituradores de basura. Una búsqueda en Internet sobre cualquiera de estos elementos proporcionará información más específica.

¿Qué debo saber sobre las tuberías?

La mayoría de los códigos de fontanería tienen mucha información sobre las tuberías y permiten todo tipo de opciones de tuberías que probablemente nunca verá. La pipa del hierro del molde, por ejemplo, consigue incluida en casi cada código de la plomería, pero no he visto cualquier pipa del hierro del molde instalada para absolutamente un rato. También se aprueban todo tipo de tuberías de alta tecnología que nunca se utilizan en los edificios normales. Tan entre el viejo y el nuevo, las porciones de opciones de la pipa hacen para los códigos confusos.

Intentemos cubrir los fundamentos de las tuberías que probablemente se verán en el lugar de trabajo. Las alcantarillas sanitarias dentro de los edificios se construyen más a menudo con tuberías de PVC schedule 40, mientras que las alcantarillas fuera de los edificios suelen utilizar tuberías de PVC SDR-35. La tubería de PVC cédula 40 utiliza conexiones pegadas, mientras que el PVC SDR-35 tiene conexiones deslizantes con juntas. Las tablas siguientes muestran otros atributos de varios tamaños de tuberías comunes.

Tubería de PVC cédula 40

Tubo de PVC cédula 80

Tubo de PVC cédula 120

Nótese que las tuberías de PVC schedule 40, 80 y 120 tienen el mismo diámetro exterior para un tamaño de tubería nominal, pero el diámetro interior cambia. Estos tubos normalmente vienen en secciones de 10′ y 20′. La tubería Schedule 40 es la más utilizada, seguida por la más pesada Schedule 80, y luego la aún más pesada Schedule 120.

El término SDR significa «Standard Dimension Ratio», es la relación entre el diámetro de la tubería y el espesor de la pared. Por lo tanto, todos los tamaños de tubería SDR-35 tendrán la misma presión máxima de agua. Además, cuanto mayor sea el SDR, más fina será la pared del tubo en comparación con el diámetro. Por último, las longitudes estándar de las tuberías SDR son 14′ y 20′.

Tubería de PVC SDR-35

Tubo de PVC SDR-26

Las tuberías de agua tienen opciones más comunes. Ya casi no veo que se instalen tuberías de hierro galvanizado, aunque hace años eran comunes. Tanto el coste como los problemas de corrosión y mantenimiento a largo plazo han forzado el declive. La tubería de cobre, por otro lado, sigue siendo popular, incluso con los grandes aumentos de precio en los últimos años. De los tres grosores de pared de los tubos de cobre, nunca he utilizado el más fino, el tipo M. El cobre de tipo L, el más común, se utiliza a menudo para los sistemas de distribución de agua (es decir, las tuberías desde el contador de agua o la pared exterior del edificio hasta las instalaciones de fontanería). El cobre de tipo K tiene las paredes más gruesas y se utiliza más para el servicio de agua (es decir, desde la red de agua hasta el contador o la pared exterior del edificio). La tubería de cobre también puede ser rígida (las secciones rectas) o suave (rollos).ThePlumber.com proporciona una excelente discusión sobre las tuberías de agua y ensalza las virtudes de la tubería de cobre.

La tubería de PVC y CPVC (para el agua caliente) también se utilizan a menudo, pero tienen una tendencia a tener fugas antes que el cobre. Los sistemas de tuberías PEX (PEX significa polietileno reticulado) se han hecho muy populares en los últimos años. Los sistemas PEX son sencillos y baratos de instalar y rara vez tienen fugas. El principal inconveniente es que las tuberías flexibles, cuando se instalan en lugares expuestos, no tienen un aspecto tan limpio y profesional como las tuberías rectas. Una cosa importante que hay que recordar con las tuberías PEX es que se deterioran rápidamente cuando se exponen a la luz ultravioleta. Así que la tubería PEX debe mantenerse fuera de la luz solar.

¿Cuáles son los fundamentos del dimensionamiento de un sistema de agua?

Si alguna vez se ha duchado y ha escuchado la descarga de un inodoro, empieza a entender que el diseño del sistema de agua es complicado. ¿Sabe qué pasó cuando se escaldó en la ducha? La cisterna del inodoro exigía un caudal de agua fría únicamente (a no ser que tires de la cadena con agua caliente), lo que hizo caer la presión en la parte de agua fría del sistema de distribución de agua. Al bajar la presión, baja el caudal. En cambio, en la parte de agua caliente, sin descarga, no hay caída de presión, ni cambio de caudal. Así que en la ducha tienes la misma cantidad de agua caliente y menos de agua fría… y eso no es bueno.

Un sistema de agua bien diseñado reduce este efecto. Cuando las tuberías están dimensionadas correctamente para los caudales probables, las caídas de presión de otro uso tienen un efecto menor. Por supuesto, la mayoría de los Códigos de fontanería protegen aún más a la persona en la ducha exigiendo ahora una válvula mezcladora accionada por temperatura en la ducha que evite las quemaduras.

El diseño del sistema de agua, entonces, debe tener en cuenta los flujos de agua (en galones por minuto), la caída de presión por la fricción en las tuberías y por los cambios de elevación (en psi) y la velocidad del agua (en pies por minuto). Estos factores variables, junto con el hecho de no saber nunca qué combinación de instalaciones de fontanería requerirá agua al mismo tiempo, hacen que el diseño del sistema de agua sea complicado.

De forma similar al diseño del alcantarillado comentado anteriormente, el concepto de unidad de instalación de servicio de agua (WSFU) ayuda a simplificar el proceso. El Código enumera las WSFU para el agua fría, el agua caliente y el agua total para cada tipo de instalación de fontanería. A continuación, se puede encontrar el flujo de agua de diseño en gpm para cualquier sección de tubería en el sistema. A continuación, un gráfico de flujo de agua muestra el tamaño de la tubería y las opciones de pérdida por fricción. Esta sección explica la teoría, pero no da bastante información para hacer realmente el diseño. Vaya a su Código de Plomería si quiere entender más.

Otro concepto básico que debe entender sobre los sistemas de agua es la pérdida de presión con la altura. Le recomiendo que memorice que un psi equivale a unos 2 pies de aumento de altura. Así que un aumento de 50 pies desde la planta baja hasta el 4to piso disminuirá la presión del agua en 25 psi. Si su sistema público de agua proporciona 45 psi a nivel de la calle, tendrá 20 psi en el cuarto piso. Dado que 20 psi es la presión de agua mínima recomendada a menudo, esto funcionaría. Si el edificio propuesto es de 8 pisos, ¿qué ocurre? Tenemos una altura de 100 pies, lo que supone una caída de presión de 50 psi. Como sólo empezamos con 45 psi, no llegaremos con agua hasta el octavo piso. Así que necesitaríamos una bomba de refuerzo.

El Manual de Campo del Ejército de los Estados Unidos 3-34.471 muestra un ejemplo trabajado de diseño de sistemas de agua y varios gráficos útiles.

¿Qué debo saber sobre el tratamiento del agua?

He encontrado un sitio web maravilloso que explica el tratamiento del agua de forma sencilla y clara. El sitio H24U tiene un área de preguntas frecuentes sobre el tratamiento del agua que le proporcionará una buena comprensión general.

¿Qué debo saber sobre los sistemas sépticos en la parcela?

Este sitio web de la Universidad de Purdue explica los sistemas sépticos en la parcela con muchos gráficos.

¿Qué debo saber sobre los sistemas de agua en la parcela?

El sitio web WellOwner.org explica muy bien todas las facetas de los sistemas de agua para parcelas.

¿Qué documentos de dominio público están disponibles para un estudio más detallado?

El US Army Field Manual for Plumbing, Pipe Fittings and Sewerage es una excelente introducción a la fontanería. Proporciona tanta información como muchos libros de plomería disponibles en las librerías… y es gratis. Si usted no tiene una copia del código de la plomería con el comentario para su jurisdicción, utilice este manual del campo del ejército de los E.E.U.U. como manera de ser familiar con los fundamentos. Este manual de 276 páginas se llama oficialmente FM 3-34.471(FM 5-420).
Otro recurso, más útil en el diseño que en la construcción, es el US Dept of DefensePlumbing Systems Manual. Tiene 60 páginas de información y su nombre oficial es UFC 3-420-01 (octubre de 2004).
Para información sobre sistemas de aire comprimido, revise el Manual de Aire Comprimido del Departamento de Defensa de EE.UU., cuyo nombre oficial es UFC 3-420-02FA (mayo de 2003).
El Departamento de Defensa de EE.UU. ha creado una guía para la prevención y mitigación del radón en interiores. Esta página 42 tiene el nombre oficial de UFC 3-490-04A (mayo de 2003).

Trucos del oficio &Reglas básicas de fontanería:

1. El calor está a la izquierda, el frío a la derecha y la espinilla corre cuesta abajo.
2. Una unidad de desagüe se define como 7,5 galones de agua por minuto.
3. Las líneas de ventilación en el alcantarillado sanitario están ahí para proteger el sello del sifón, para evitar que olamos el gas del alcantarillado.
4. Para entender la fontanería, entienda primero los accesorios de fontanería.
5. Las tuberías de PVC de las series 40, 80 y 120 tienen el mismo diámetro exterior para un tamaño de tubería nominal, pero el diámetro interior cambia.
6. Cada 2′ de altura en un edificio disminuye la presión del agua en aproximadamente 1 psi.