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• Christian Marroquín

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10-7-2018

TUBERÍAS Y ACCESORIOS DE AGUA Y DESAGÜE Instalaciones Sanitarias en Edificaciones

INTEGRANTES: Pedro Valencia Marin Alexander Turín Leonardo Junior Eslava Tito Condemayta Grober Ugarte Torres

TUBERÍAS Y ACCESORIOS DE AGUA Y DESAGÜE

DEDICATORIA El presente trabajo va dedicado a aquellas personas que nos apoyan a diario con todo su esfuerzo, para así ser mejores cada día.

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INTRODUCCIÓN En la construcción de las edificaciones, uno de los aspectos más importantes es el diseño de la red de instalaciones sanitarias, debido a que debe satisfacer las necesidades básicas del ser humano, como son el agua potable para la preparación de alimentos, el aseo personal y la limpieza de la edificación, eliminando desechos orgánicos, etc. También la evacuación de las aguas servidas. Es por ello que en el presente trabajo elaboraremos un análisis, caracterización y simulación más detallada de las tuberías y accesorios de agua y desagüe en una edificación. Utilizando muchos conceptos y reglamentos pertinentes al caso. Sin más que profundizar. ¡Empecemos!

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ÍNDICE 1.

ASPECTOS GENERALES 1.1 TUBERIAS Y ACCESORIOS DENTRO DE UN PROYECTO 1.2

2.

TUBERIAS DE AGUA POTABLE 2.1 2.2

2.3 2.4 2.5 3.

3.2

ACCESORIO PARA TUBERÍAS DE AGUA FRIA ACCESORIO DE TUBERIA PARA AGUA CALIENTE ACCESORIOS PARA TUBERIA DE POLIPROPILENO ACCESORIOS DE TUBERIA DE ACERO AL CARBONO SCH 40

ACCESORIOS PARA TUBERIAS DE DESAGUE 6.1 6.2

7.

TUBERIAS DE ACERO AL CARBONO SCH40

ACCESORIOS PARA TUBERÍAS DE AGUA Y DESAGÜE 5.1 5.2 5.3 5.4

6.

TUBERIAS DE DESAGUE DE PVC 3.1.1 TUBERIAS DE DESAGUE DE CLASE LIVIANA: 3.1.2 TUBERIAS DE DESAGUE DE CLASE PESADA: TUBERIAS DE DESAGUE DE POLIPROPILENO

TUBERIAS DE ACERO PARA INSTALACIONES CONTRA INCENDIOS 4.1

5.

GENERALIDADES TUBERÍAS DE PVC PARA AGUA FRÍA 2.2.1 SISTEMAS DE SIMPLE PRESION PEGADO 2.2.2 SISTEMAS DE SIMPLE PRESION ROSCADO TUBERIAS DE CPVC PARA AGUA CALIENTE TUBERIAS DE COBRE PARA AGUA FRIA/CALIENTE TUBERIAS DE POLIPROPILENO PARA AGUA FRIA/CALIENTE

TUBERIAS DE INSTALACIONES SANITARIAS 3.1

4.

NORMAS EMPLEADAS

ACCESORIOS DE TUBERIA DE DESAGUE DE POLIPOPRILENO TRAMPAS DE GRASA

CONCLUCIONES

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1. ASPECTOS GENERALES

E

n forma general las instalaciones sanitarias incluyen las líneas de distribución de agua (agua fría, agua caliente, para combatir incendios, para industrias, recreación, etc.),los aparatos sanitarios, las tuberías de desagüe, la ventilación, las de drenaje

de agua de lluvia, así como equipos complementarios.

1.1. TUBERIAS Y ACCESORIOS DENTRO DE UN PROYECTO El conjunto de tuberías de abastecimiento y distribución de agua, equipos de tratamiento y válvulas, accesorios, etc. Así como tuberías de desagüe y ventilación, que se encuentran dentro del límite de propiedad del edificio. Tienen características específicas de acuerdo al material, presión y función que han de cumplir dentro de las instalaciones sanitarias

1.2. NORMAS EMPLEADAS El conjunto de tuberías y accesorios de agua y desagüe al ser materiales de construcción deben ser diseñados y fabricados mediante procesos técnicos normados, validando así su calidad y garantía, para ello en el Perú se han establecido las siguientes normas: TUBERIAS SANITARIAS EN EDIFICACIONES: • • •

• • • •

NTP 399.002:2015 TUBOS DE POLI (CLORURO DE VINILO) NO PLASTIFICADO (PVC-U) PARA LA CONDUCCIÓN DE FLUIDOS A PRESIÓN. NTP 399.003:2015 TUBOS DE POLI (CLORURO DE VINILO) NO PLASTIFICADO (PVC-U) PARA INSTALACIONES DOMICILIARIAS DE DESAGÜE. ASTM D2846 – 92 ESPECIFICACIÓN ESTÁNDAR PARA SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA CALIENTE Y FRÍA DE PLÁSTICO CLORADO (CLORURO DE VINILO) CLORADO (CPVC) ASTM D-2564 y NTP399.090 SOLDADURA LIQUIDA PARA PVC DE HASTA 12” ASTM 493 SOLDADURA LIQUIDA PARA CPVC DE HASTA 2” ASTM B88 – 16 ESPECIFICACIÓN ESTÁNDAR PARA TUBO DE AGUA DE COBRE SIN COSTURA ASTM D4101 – 17 SISTEMA DE CLASIFICACIÓN ESTÁNDAR Y BASES PARA LA ESPECIFICACIÓN DE MATERIALES DE INYECCIÓN Y EXTRUSIÓN DE POLIPROPILENO

TUBERIAS DE INFRAESTRUTURA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO • •

ISO 2531:2009 TUBERÍAS DE HIERRO DÚCTIL, ACCESORIOS, ACCESORIOS Y SUS JUNTAS PARA APLICACIONES DE AGUA ISO7186 y/o EN598 TUBERÍA PARA ALCANTARILLADO DE HIERRO FUNDIDO DÚCTIL.

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•

•

• •

NTP ISO 1452:2011 (antes NTP ISO 4422:2007) TUBOS Y CONEXIONES DE POLI (CLORURO DE VINILO) NO PLASTIFICADO (PVC-U) PARA ABASTECIMIENTO DE AGUA. NTP-ISO 1452-1 Y 2:2011 TUBOS Y CONEXIONES DE POLI (CLORURO DE VINILO) NO PLASTIFICADO (PVC-U) PARA EL ABASTECIMIENTO DE AGUA, DRENAJE Y ALCANTARILLADO, ENTERRADO O AEREO CON PRESIÓN NTP ISO 4427:2008 Y ASTM F 714 SISTEMA DE TUBERÍAS PLÁSTICAS. Tubos de polietileno (PE) y conexiones para abastecimiento de agua NTP ISO 4435-2005 TUBOS Y CONEXIONES DE POLI (CLORURO DEVINILO) PVCU NO PLASTIFICADO PARASISTEMAS DE DRENAJE Y ALCANTARILLADO

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2. TUBERIAS DE AGUA POTABLE 2.1 GENERALIDADES Las tuberías de agua potable tienen como finalidad transportar el líquido a todos los aparatos sanitarios con la suficiente presión y velocidad para su correcto funcionamiento para ellos pueden ser diferentes materiales y tipos para ello aclararemos algunos conceptos previos que se usaran a lo largo del desarrollo del tema  Diámetro Nominal: En tuberías grandes de más de 12 pulg de diámetro, el diámetro nominal es igual al diámetro externo real; Para tuberías de 3 a 12 pulg el valor nominal es próximo al diámetro interno real, en tuberías pequeñas el diámetro nominal no corresponde a ninguna dimensión real. Sin tener en cuenta el espesor de pared, el diámetro externo de todas las tuberías, y el material. correspondiente a un mismo tamaño nominal, con el fin de poder intercambiar los accesorios.  Tuberia: está pensada para el transporte de fluidos en su interior, por lo que sus propiedades más importantes se centran en la capacidad de su interior. -

Las tuberías son siempre de forma redonda por los siguientes motivos:  Una tubería debe poderse doblar con facilidad para adaptarse al camino, normalmente largo, que debe seguir desde el lugar de salida del fluido hasta su llegada. Eso sería muy difícil si fueran cuadradas o rectangulares.  Los cálculos demuestran que las tuberías redondas producen dispersión simétrica de las partículas suspendidas en el fluido a lo largo de la dirección del flujo, mientras que las tuberías rectangulares proporcionan una asimetría. Si la tubería que va a los grifos del baño no fuera redonda, el agua no fluiría de forma simétrica.

 Tubo: también puede transportar fluidos, pero también está pensado para fines estructurales y mecánicos, como sujetar pesos, unir piezas o proteger cables, por lo que sus propiedades más importantes se centran en su diámetro exterior y el grueso de la pared, que permite calcular el peso, la torsión o la corrosión, entre otros, que puede soportar.  Los tubos pueden ser cuadrados, rectangulares o redondos, según el uso al que vaya a ser destinado.  Las tuberías de Acero de carbono en el pasado fueron las más utilizadas, pero debido a su gran peso y su alto costo en la actualidad se prefieren usar tuberías de diferentes materiales los cuales los describiremos a continuación  Existen también tuberías de Fierro fundido, Fierro galvanizado, Acero, Bronce, Plomo, Asbesto – cemento; pero en este trabajo nos centraremos en las tuberías de uso en edificaciones no industriales.

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2.2 TUBERIAS DE PVC PARA AGUA FRIA  PVC rígido para conducción de fluidos a presión SAP (Standard Americano Pesado). Estas tuberías se fabrican de varias clases: clase 15 (215 lb/pulg2) 15 BAR, clase 10 (150 lb/pulg2) 10BAR, clase 7.5 (105 lb/pulg2) 7.5BAR y clase 5 (72lb/pulg2) 5 BAR, en función a la presión que pueden soportar. Poseen alta resistencia a la corrosión y a los cambios de temperatura, tienen superficie lisa, sin porosidades, peso liviano y alta resistencia al tratamiento químico de aguas con gas cloro o flúor.  PVC (Policloruro de vinilo) - Polimerización del vinilo  No es recomendable en su instalación “calentar” el tubo en su instalación, pero solo usando temperatura, mas no fuego directo y siempre que un personal capacitado realice esta operación  Características: VENTAJAS

DESVENTAJAS

- Flexible y Rígido - Baja densidad.

-Es maleable a temperaturas superiores

-Alta resistencia a la abrasión.

a 30°.

-Fácil manejo o ductilidad a altas

-A bajas temperaturas es muy frágil.

temperaturas sin alterar sus

-Su temperatura máxima de trabajo es

propiedades químicas.

de 60°.

-Alta resistencia eléctrica y poca

-No resiste presiones mayores a 2000

inflamabilidad.

PSI.

-Alta durabilidad (40 y 70 años). -Fácil unión.  Las partes de una tubería son la espiga y la campana y los metodos de union son a simple presión y con rosca 2.2.1 SISTEMA SIMPLE PRESIÓN (PEGADO)

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2.2.2 SISTEMA SIMPLE PRESIÓN (ROSCADO)

*El hilo en las tuberías se puede hacer mediante una herramienta llamada terraja

2.3 TUBERIAS DE CPVC PARA AGUA CALIENTE Las tuberías de CPVC están diseñadas para trabajar en forma continua a una presión hidrostática de 100 psi (6.89 bar ó 6.8 bar) y una temperatura de 82ºC. Mayor duración por su resistencia a la corrosión por mucho mayor tiempo que los sistemas metálicos.

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No forma incrustaciones. Mantiene el agua pura, al no haber corrosión no hay riesgo de presencia de cobre o plomo en el agua. Conducción del agua en forma silenciosa a diferencia de la tubería metálica que origina ruido por la conducción. Mayor eficiencia energética que los sistemas metálicos, porque el CPVC es aislante térmico natural, manteniendo la temperatura del agua. Menor costo del sistema, incluida la instalación, porque no requiere corte metálico, soldadura oxiacetilénica ni fundentes, siendo su instalación más rápida y sencilla. cuenta con las siguientes ventajas: -Mayor resistencia al calor que el PVC. -Más delgado y más flexible que el PVC. -Resiste temperaturas hasta de 104°.

2.4 TUBERIAS DE COBRE PARA AGUA FRIA/CALIENTE Tubos de Cobre sin costura, temple duro, D.N. de 1/4" a 6”, tipos "L", "K" y "M" Longitud standard 06 metros. Norma de Fabricación ASTM B-88. Son las mejores para las instalaciones de agua potable, sobre todo para conducir agua caliente, pero su costo es muy elevado y se requiere mano de obra especializado para su instalación. Según Normativa es obligatoria su instalación en Hospitales, ya que esta garantiza la calidad del agua (agua blanda)  Tubería Tipo L Utilizado en instalaciones hidráulicas en condiciones severas de servicio en donde las presiones de trabajo y temperatura son más elevadas de lo normal, como, por ejemplo, en instalaciones de agua, gas natural y GLP, calefacción, refrigeración, tomas de agua domiciliaria, aire comprimido, aire acondicionado, etc. INSTALACIONES SANITARIAS EN EDIFICACIONES

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 Tubería Tipo K Es la denominación para la tubería que por sus características se recomienda usar en instalaciones de tipo industrial, conduciendo líquidos y gases en condiciones más severas de presión y temperatura.  Tubería Tipo M Es un tipo de tubería a usarse en instalaciones hidráulicas de agua fría y caliente, en casas, edificios habitacionales, y unidades donde la presión de trabajo es normal.

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2.5 TUBERIAS DE POLIPROPILENO PARA AGUA FRIA /CALIENTE: El Polipropileno es un termoplástico que es obtenido por la polimerización del propileno, subproducto gaseoso de la refinación del petróleo. Todo esto desarrollado en presencia de un catalizador, bajo un cuidadoso control de temperatura y presión. El Polipropileno se puede clasificar en tres tipos (homopolímero, copolímero rándom y copolímero de alto impacto), los cuales pueden ser modificados y adaptados para determinados usos.

VENTAJAS

DESVENTAJAS

 Ausencia de corrosión  Mayor resistencia al agua caliente y a la presión de agua  Absoluta potabilidad del agua transportada  Agua más caliente en menos tiempo  Excelente resistencia al impacto  Instalaciones silenciosas  Inatacable por corrientes parásitas  Excelente comportamiento en zonas sísmicas  Mínima pérdida de carga  Mayor facilidad en su transporte e instalación  Alta Flexibilidad

 Sus uniones se haces mediante termo fusión  Requiere mano de obra especializada para su instalación, de lo contario pueden ocurrir fugas  Es necesaria una maquina termofusora para su conexión  En cuanto a costo es un 30-40% más cara que la del PVC  Sus accesorios también se usan con termo fusión

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3

TUBERIAS DE INSTALACIONES SANITARIAS En las instalaciones sanitarias en edificaciones las tuberías cumplen dos funciones principales, siendo la primera la evacuar los residuos asignándoles pendientes a los tramos de tuberías y la segunda evacuar los malos olores y vapores que se forman interior a estas, evitar también el sifonaje de las trampas sanitarias, es decir la pérdida del sello de agua. teniendo cada una de estas como uso un tipo específico de tuberías siendo estas: 3.1 TUBERIAS DE DESAGUE DE PVC: 3.3.1

TUBERIAS DE DESAGUE DE CLASE LIVIANA: Se recomienda su uso en tuberías de ventilación

3.3.1

TUBERIAS DE DESAGUE DE CLASE PESADA: Se recomienda su uso en tubería de desagüe debido a que en el peor de los casos se verán sometidas a presiones, teniendo estas una mayor resistencia.

Tuberías fabricadas bajo la norma NTP 399.003 en dos clases: Liviana y Pesada. Su junta será mediante presión y soldadura de PVC, Son las de menor costo en el mercado

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3.2 TUBERIAS DE DESAGUE DE POLIPROPILENO Tuberías y accesorios en polipropileno PP-R Incola Silent diseñados en un material especial , Incolene, el cual ofrece un perfecto aislamiento en edificios mediante la absorción del ruido, lo que lo hace ideal para instalaciones hidráulicas en hoteles, clínicas, hospitales, auditorios de conferencias, oficinas, colegios y universidades.

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4. TUBERIAS DE ACERO PARA INSTALACIONES CONTRA INCENDIOS En las edificaciones como los hospitales, vivienda multifamiliares o edificaciones de oficinas el RNE sugiere colocar un sistema contra incendios, estos pueden ser de agua o agua + espumogeno 4.1 TUBERIAS DE ACERO AL CARBONO SCH 40 Tubos de acero al carbono, laminados en caliente con extremos biselados o refrentados, utilizados para alta presión. Aplicaciones Conducción de fluidos para la industria petrolera, petroquímica y química, centrales térmicas, ductos pesqueros, refinerías, entre otras. También, para el transporte de agua en sistemas de refrigeración y contra incendio, aire comprimido, gases y vapores, así como para edificaciones en general. Norma de fabricación ASTM A106/A53/API 5L GR B

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5. ACCESORIOS PARA TUBERÍAS DE AGUA Y DESAGÜE: Al trazar las redes de tubería de agua y desagüe, estos circuitos no son de forma longitudinal un de manera continua, por ello es necesario usar accesorios que cambien la dirección, el nivel, el sentido y el diámetro de las tuberías, unir tuberías, insertar válvulas para restringir el flujo en caso de reparaciones y así de este modo llevar el fluido desde la toma de la calle o desde los reservorios hasta los aparatos sanitarios y desde los aparatos sanitarios hasta la red de desagüe, estos accesorios se clasifican según el material, función y presión Estos mismos accesorios generan una pérdida de carga hidráulica y por ello cada accesorio presenta un factor “k” de perdida de carga y dependerá del material, diámetro y del caudal. 5.1 ACCESORIO PARA TUBERÍAS DE AGUA FRIA: Al igual que en las tuberías, los accesorios son del mismo material que la tubería

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5.2 ACCESORIO DE TUBERIA PARA AGUA CALIENTE

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5.3 ACCESORIOS PARA TUBERIA DE POLIPROPILENO

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5.4 ACCESORIOS DE TUBERIA DE ACERO AL CARBONO SCH 40

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6.

ACCESORIOS PARA TUBERIAS DE DESAGUE EN PVC

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6.1 ACCESORIOS DE TUBERIA DE DESAGUE DE POLIPOPRILENO

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6.2 TRAMPAS DE GRASA

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7. CONCLUSIONES: Para tuberías de agua fría.

PVC

PROLIPROPILENO

COBRE

ACERO AL CARBONO SCH40

PRECIO

Menor costo

50% más que la del PVC

Muy costosa

Elevado costo

PESO

Liviano

Muy liviano

Pesado

Muy pesado

DURABILIDAD

20 - 30 años

50-60 años

50-60 años

50 – 60años

TRABAJABILIDAD

Fácil trabajabilidad

Mano de obra especializada

Mano de obra especializada

Mano de obra especializada

PERDIDA DE CARGA

Menor perdida de carga

Menor perdida de carga

Menor perdida de carga

Mayor pérdida de carga

PROLIFERACIÓN DE BACTERIAS

SI

NO

NO

SI

Para tuberías de desagüe PVC

PROLIPROPILENO

PRECIO

Menor costo

50% más que la del PVC

PESO

Liviano

Muy liviano

DURABILIDAD

20 - 30 años

50-60 años

PERDIDA DE CARGA

Menor perdida de carga

Menor perdida de carga

PROLIFERACIÓN DE BACTERIAS

SI

NO

TIPO DE UNION

CON PEGAMENTO

CON AROS DE CAUCHO Y A PRESION

En conclusión, la tubería de PVC representa una solución efectiva observando la relación beneficio/precio, mas no una solución a la larga beneficio/durabilidad como la de polipropileno, que a la larga requiere un menor mantenimiento debido a su alta durabilidad. INSTALACIONES SANITARIAS EN EDIFICACIONES