INSTALACION SANITARIA

DESAGÜES PLUVIALES

Arq. Negrete, Jorge Raúl Arq. Guijarro, José Luis P. Arq. Ajmat, Raúl Fernando Arq. Garzón, Beatriz Arq. Raed, Adriana Arq. Cisterna, Marta Susana Arq De Innocentiis, Marcelo Arq. Mas, jorge

Revisión 2007

Desagües Pluviales

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Tabla de contenido  DESAGÜE PLUVIAL EN EDIFICIOS ........................................................................................................................ 3 

DEFINICION: ........................................................................................................................................................... 3 CAUDAL DE AGUA A EVACUAR ........................................................................................................................... 4 

LLUVIA MAXIMA: ................................................................................................................................................. 4 CAUDAL MAXIMO A CONSIDERAR EN LOS DESAGUES PLUVIALES ....................................................... 5 

ELEMENTOS COMPONENTES DEL SISTEMA PLUVIAL EN EDIFICIOS .......................................................... 6 RECOMENDACIONES DE TRAZADO ................................................................................................................. 7 RESTRICCIONES .................................................................................................................................................... 8 

CAPACIDAD DE EVACUACION DE ELEMENTOS COMPONENTES DEL SISTEMA .................................... 10 CAPACIDAD DE EVACUACIÓN DE EMBUDOS Y CAÑERÍAS PLUVIALES .................................................. 11 CIRCULACION POR CANALES .............................................................................................................................. 13 

ECUACION PRÁCTICA PARA EL CÁLCULO DE VELOCIDAD MEDIA ...................................................... 14 VALORES DE 1/n .................................................................................................................................................. 14 EJEMPLO DE CÁLCULO DE UN CANAL .......................................................................................................... 15 DESARROLLO ....................................................................................................................................................... 15  

MATERIALES POSIBLES A SER UTILIZADOS EN DESAGUES PLUVIALES ................................................. 17 POZO DE BOMBEO PLUVIAL ................................................................................................................................ 18 

DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ........................................................................................................... 19 BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA ............................................................................................................................. 20 

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DESAGÜE PLUVIAL EN EDIFICIOS

DEFINICION:

El sistema pluvial pertenece a las instalaciones sanitarias y por tal motivo se encuentra reglamentado dentro de las Normas de O. S. N.

La misión del sistema pluvial es la de evacuar debidamente y sin afectar a propiedades vecinas, el agua de lluvia que puede recibir una parcela o lote tanto en su superficie cubierta y/o libre.

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CAUDAL DE AGUA A EVACUAR

LLUVIA MAXIMA:

Generalmente corresponde a una de las tantas que normalmente se tiene en período estival.

Así durante los meses de noviembre, diciembre, enero, febrero y marzo, hay lluvias cortas pero de una gran pluviometría, que superan los 60 mm/h, pudiendo llegar a más de 100 mm/h. La mayor, estadísticamente, es la que se define como lluvia máxima.

Para fijar el valor de la Intensidad máxima de precipitación, un criterio es tomar la intensidad máxima que se haya mantenido durante 5 minutos en la localidad que se implante el edificio.

Se aclara que las Normas de Obras Sanitarias, dan los diámetros y secciones de los elementos del sistema pluvial para una lluvia máxima de I. Máx. Igual a 60 mm/h. Pero se recomienda adoptar el de 180 mm/h

Este valor impone el caudal de agua que circulará por las superficies a evacuar.

Aclaremos con un ejemplo, que representa a una superficie unitaria, que recibe un cierto valor de pluviometría.

Figura 1.1: Cantidad de agua que recibe una superficie.

Una superficie de 1 (un) metro cuadrado como lo indica la figura 1,1 que recibe una lluvia de 100 mm/h, establece un volumen de 100 litros que deberá ser evacuado por el sistema pluvial.

Este valor en función del tiempo define un caudal que puede ser expresado en [m3/seg], ó en [l/s]

180 mm = 0,18 m 0,18 m/h . 1 m2 = 0,00005m3/seg – m2

0,18 m/h . 1 m2 = 180 litros/h - m2

180 litros/h - m2 = 0,05 l/s - m2

1,00 m

1,00 m

100 mm/h

S

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CAUDAL MAXIMO A CONSIDERAR EN LOS DESAGUES PLUVIALES

Se considera que al cabo de un cierto tiempo de comenzada la lluvia máxima (poco minutos), el agua caída sobre la cubierta, piso o superficie alcanza los diferentes elementos de evacuación tanto lineales (canaletas) como puntuales (caños de bajada).

La ecuación que permite su determinación se la explica a continuación.

El valor del caudal a evacuar es:

S * I máx * e Q =

3.600

Siendo:

Q = Caudal a desaguar en (l / s) S = Area en proyección horizontal de la superficie de recogida (m2) I máx = Intensidad máxima de precipitaciones a considerar (mm/h). e = Coeficiente de escorrentía que se puede establecer igual a 1 para cubierta

impermeable.

e < 1, para terrenos absorbentes, lo que indica que para estos casos el valor final de agua a

evacuar es menor que los correspondientes a superficies impermeables.

A pesar que una superficie de césped puede tener un valor de escorrentía de 0,6 a 0,8; no es conveniente para el dimensionamiento, ya con lluvia prolongada el terreno se satura y estaríamos en las mismas condiciones de un terreno impermeable.

Por lo expuesto se recomienda adoptar el valor de (e), igual a uno (1).

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ELEMENTOS COMPONENTES DEL SISTEMA PLUVIAL EN EDIFICIOS

Se puede clasificar a los elementos constitutivos del sistema en:

• Elementos receptores.

• Elementos verticales.

• Elementos horizontales

Los elementos receptores pueden estar ubicados en cubiertas como los: embudos y canaletas; en balcones como: piletas de piso y en el piso como: las bocas de desagües.

Los elementos verticales son los denominados Caños de lluvia (C. Ll.) y los horizontales se denominan: Condutales o Albañales.

La figura siguiente gráfica lo expresado:

Figura 2.1: Elementos componentes de un sistema pluvial

El tramo horizontal (albañal) debe tener pendiente para producir la circulación “por gravedad” del agua de lluvia: Esta pendiente no debe ser muy grande ya que la cañería pluvial sale a la calle por bajo vereda al cordón cuneta.

CONDUTAL

CANALETA

(C.LL.)

( E.)

Pendiente

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RECOMENDACIONES DE TRAZADO

Generalmente se utiliza la pendiente de 1:100, no desestimándose pendientes menores para mayores longitudes de terreno, llegándose en algunos casos a utilizar 1:200 y 1:300. Por cierto, pendientes menores, dan menores caudales de evacuación, para un mismo diámetro de cañería.

Figura 2.2.: Salida de agua de pluviales domiciliarios.

Es conveniente que los caños de lluvia descarguen a una boca de desagüe antes de empalmar a cañería principal. Situación que permite el acceso a la cañería y simultáneamente captar el agua de lluvia de patios o pisos.

Figura 2.3.: Elementos de acceso al sistema pluvial

( C.LL. )

TERRENO

L.M.

VEREDA CALLE

SALIDA ALBAÑAL

( E. )

CONDUTAL

Nivel de piso

B.D.A.

( C.LL. )

( E. )

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Debe darse siempre una cierta inclinación a la cañería horizontal en vereda en el sentido de circulación del agua por la calle

Figura 2.4: Recomendación de trazado en pluviales p/ vereda.

RESTRICCIONES

A) No se permite el trazado de cañerías de desagües pluviales en contrapendiente.

Figura 2.5: Restricción en el trazado

TERRENO

L.M.

B.D.T.

VEREDA CALLE

Sentido de circulacióndel agua

ALBAÑAL

TERRENO

L.M.

B.D.A.

B.D.T.

B.D.T.

VEREDA CALLE

Sentido de circulacióndel agua

No permitido

No permitido

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B) Las cañerías de Condutal y la principal (desagüe cloacal), deben estar separadas entre sí, no menos de 40 centímetros. No se permite su colocación en forma superpuesta.

C) Para Caños de Lluvia, se aconseja no empotrarlos en medianeras. Las ejecutadas en cinc, no se

permiten su colocación en la misma. Para otros materiales como ser: Hierro Fundido [FF] y Fibro Cemento [FC], sólo pueden estar embutidos en la medianera 5 centímetro, para diámetros normales de 0,100 m.

D) Las Canaletas y Embudos, no pueden ir sobre medianeras, aconsejando su colocación a una

distancia de la misma, de 0,60 m.

E) Las Piletas de Piso, artefacto del sistema pluvial que vincula a éste con el sistema cloacal (primario), no puede desagotar grandes superficies. Su utilización es limitada a balcones o patios de pequeñas dimensiones.

Las piletas de Piso, por sus características, deben llevar sifón hidráulico, como lo tiene las Piletas de Patio del sistema cloacal. El motivo es evitar las salidas de gases del sistema primario.

F) El sistema pluvial en Argentina es “Separativo”, lo que indica que la evacuación de aguas de

lluvias es independiente del desagüe cloacal. Por lo tanto, este tema es una de las principales restricciones a tener en cuenta.

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CAPACIDAD DE EVACUACION DE ELEMENTOS COMPONENTES DEL SISTEMA

A continuación se detallan las capacidades de evacuación de cada uno de los elementos que conforman el sistema de desagüe pluvial.

Ellos son:

• Embudos • Caños de lluvia

• Condutales

Con estos datos se estará en condición de averiguar el número y diámetro de las cañerías y

artefactos en una instalación pluvial cualquiera.

Figura 3.1.: Elementos del Sistema pluvial a dimensionar

Nivel de piso

CONDUTAL

(C.LL.)

B.D.A./B.D.T.

( E.) ( E.)

Pendiente %

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CAPACIDAD DE EVACUACIÓN DE EMBUDOS Y CAÑERÍAS PLUVIALES Es práctica corriente en el dimensionado de desagües pluviales en edificios, utilizar las tablas de las “Normas y Gráficos de instalaciones Sanitarias Domiciliarias e Industriales” de la ex-Empresa Obras Sanitarias de la Nación, y que actualmente forman parte de el Código de la Edificación de la Ciudad de Buenos Aires (Capítulo 8). Dichas tablas han sido confeccionadas en base a un “régimen” pluviométrico de 60 mm/hora. Hoy día, se han producido cambios climáticos debido a fenómenos no naturales (deforestaciones, efecto invernadero, etc.) y que parece están para quedarse. Las intensas lluvias y que han venido ocurriendo en los últimos años, son producto de esos fenómenos. No resultan extrañas lluvias de 80, 100, o más mm/hora, muy superiores a las consideradas en las tablas a la que hacemos referencia. En nuestro caso se tomará como válida la estimación 180 mm de lluvia en un tiempo de 5 minutos. Esta situación nos parece adecuada ya que señala con mayor precisión la intensidad/frecuencia de la lluvia “máxima”. Tomando en cuenta estos criterios se listan a continuación los valores de capacidad de evacuación de agua de lluvia de los diferentes elementos componentes del sistema pluvial. Los mismos se discriminan en valores de La Ex O.S.N y los valores corregidos para nuestro caso. Los valores corregidos a ser aplicado se indican entre paréntesis. Embudos (hierro fundido) capacidad de evacuación.

Diámetro/medidas (m) Sup. Máxima del desagüe (m2) 0,15 x 0,15 30 (10) 0,20 x 0,20 80 (26) 0,25 x 0,25 130 (43) 0,30 x 0,30 150 (50)

Bocas de Desagüe:

Diámetro/medidas (m) Sup. Máxima del desagüe (m2) 0,20 x 0,20 80 (26) 0,30 x 0,30 180 (60) 0,40 x 0,40 320 (106)

Bocas de Desagüe Tamaño Especial: Las superficies máximas de desagüe admisibles serán directamente proporcionales a las establecidas para las de 0,20 m. x 0,20 m. con una reducción del 20%. Lado menor 2/5 de su profundidad; mínimo 0,60 m. para profundidades mayores de 1,20 m.

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Caños de Lluvia (F°F° - PVC - PP) capacidad de evacuación en m2 Diámetro del caño de lluvia 0.60m.(**) 0.100m. 0.125m. 0.150m. 0.175m. 0.200m. 0.225m. 0.250m.

Techos planos (pendiente hasta 5%) 90 (30) 300

(100) 450

(150) 750

(250) 900

(300) 1.170 (390)

1.480 (493)

1.830 (610)

Techos inclinados 65 (22) 220 (74) 320 (106)

550 (183)

620 (206)

820 (273)

1.040 (346)

1.290 (430)

Caños de lluvia ventilados (caño de ventilación oreja de aspiración)

180 (60) 600 (200)

900 (300)

1.500 (500)

1.800 (600)

2.340 (780)

2.960 (986)

3.660 (1220)

(*) Para alcanzar las superficies máximas de desagüe consignadas deberá cumplirse con lo establecido en el inciso: Embudos. (**) El empleo de caño de lluvia 0,060 m. tiene carácter restrictivo, no pudiendo en una misma planta recibir una superficie que exceda los 30 m2 y no debiendo cortar el caño de lluvia con desviación alguna. Conductales Capacidad de evacuación en m2

Pendiente Cañería PVC - PPP

Total mm/m 0,100 m. 0,125 m. 0,150 m. 0,175 m. 0,200 m. 0,225 m 0,250 m

1: 100 10 426(142) 780(260) 1.235(411) 1.883(627) 2672(890) 3.686(1.228) 4.858(1619)

1: 110 9 404(134) 740(246) 1.172(390) 1.786(595) 2.596(865) 3.496(1165) 4.609(1536)

1: 125 8 381(127) 697(232) 1.104(368) 1.684(561) 2.390(796) 3.296(1098) 4.346(1448)

1: 140 7 356(118) 652(217) 1.033(344) 1.575(525) 2.236(745) 3.084(1028) 4.065(1355)

1: 165 6 330(110) 604(201) 957(319) 1.462(487) 2.070(690) 2.855(951) 3.763(1254)

1: 200 5 301(100) 552(184) 873(291) 1.367(455) 1.890(630) 2.606(868) 3.435(1155)

1: 250 4 269(89) 493(164) 777(259) 1.187(395) 1.745(581) 2.331(777) 3.073(1024)

1: 330 3 228(76) 418(139) 706(235) 1.031(343) 1.464(488) 2.019(673) 2.661(887)

1: 500 2 190(63) 349(116) 552(184) 842(280) 1.195(398) 1.648(549) 2.169(723)

1: 1.000 1 134(44) 241(80) 390(130) 596(198) 845(281) 1.170(390) 1.536(512)

A sección llena lluvia de 60 mm/h Valores entre paréntesis lluvia de 180 mm/5 minutos.

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CIRCULACION POR CANALES

En grandes cubiertas es necesario dimensionar los canales que evacuan las aguas pluviales. Casos tipos: Estadios cubiertos, Terminales de ómnibus, etc.

Las Normas no dan valores ya que son casos excepcionales.

Figura 4.1: Canales (Definición de los elementos que condicionan la evacuación)

FN = Fuerza normal al fondo del canal, componente del peso del sector de fluido en estudio. FP = Fuerza equivalente al peso del sector del líquido en estudio FH = Fuerza en el sentido de la circulación del fluido, componente del peso del sector del líquido en estudio. α = Angulo relacionado o representativo de la pendiente FR = Fuerza de roce que se opone al movimiento L = Longitud tomada para el estudio S = Area transversal que ocupa el fluido. P = Perímetro mojado

L.

FHFR

FN FR

Área ocupadapor el agua

Perímetromojado (Pm)

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ECUACION PRÁCTICA PARA EL CÁLCULO DE VELOCIDAD MEDIA

CHEZY

Velocidad media (m/seg) Vm = C R * i

1 6 C = R n

*El valor de (C), lo define MANNING Siendo n, un coeficiente que depende de la naturaleza y

aspereza de las paredes.

VALORES DE 1/N

SITUACION

VALORES DE 1/n (*)

Canales con enduido de cemento 100 Canales con revoque o mortero de cemento 90

Canaletas de chapa (Galv) 90 De Hormigón Premoldeado 71,4

Hormigón moldeado en el ligar 62,5 Canales de piedra (revestidos) 43,5

(*)Fuente de referencia – Facorro Ruiz, L.H. “Hidráulica y máquinas hidráulicas – Bs. As. Mellier

1975.

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EJEMPLO DE CÁLCULO DE UN CANAL

Se desarrolla a continuación un ejemplo de cálculo de una canaleta de chapa galvanizada, dándose variación de pendiente y forma. Siendo el mismo procedimiento en cualquier otro material y/o situación del canal.

PASOS A SEGUIR

• Forma del Canal y Sección (S)

• Valores de (C), en función del radio hidráulico, y material

• Pendientes previstas.

• Velocidades medias (Cálculos).

• Caudales del canal según pendientes.

• Superficie de techo que se puede desaguar con dicha canaleta.

DESARROLLO

CANAL SELECCIONADO

- Material chapa Hº Gº - S = 0,01 m2 - a y b, variables

Figura 4.2: Forma del canal, material y sección (S).

VALORES DE (C) EN FUNCION DEL RADIO HIDRAULICO

S (m2) a (m) b (m) Perímetro Mojado (m)

S/Pm R (m)

1/n C

0,01 0,1 0,1 0,3 0,033 90 51 0,01 0,05 0,2 0,3 0,033 90 51 0,01 0,02 0,5 0,54 0,018 90 46 0,01 0,2 0,05 0,45 0,022 90 47

PENDIENTES PREVISTAS – (TG α)

VARIABLES i 1 : 75 0,0133

1 : 100 0,0100 1 : 150 0,0066 1 : 200 0,0050

a

b

S

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VELOCIDADES MEDIAS A) VELOCIDADES MEDIAS SEGÚN VARIACION DE (R) Y (C) MANTENIMIENTO CONSTANTE

PENDIENTE (i) Y SUPERFICIE (S)

S (m2) a (m) b (m) R C i V (m/s) 0,01 0,1 0,1 0,033 51 0,01 0,92 0,01 0,2 0,5 0,018 46 0,01 0,61

La velocidad se incrementa cuando el Radio Hidráulico es mayor

B) VELOCIDADES MEDIAS CALCULADAS VARIANDO PENDIENTE. CONSTANTE (R) Y

COEFICIENTE (C).

S (m2) a (m) b (m) R C i V (m/s) 0,01 0,5 0,20 0,033 51 0,0133 1,06 0,01 0,5 0,20 0,033 51 0,0100 0,92 0,01 0,5 0,20 0,033 51 0,0066 0,75 0,01 0,5 0,20 0,033 51 0,0050 0,65

CAUDALES QUE EVACUA EL CANAL SEGÚN PENDIENTE. (C), (S) Y (R), CONSTANTES.

S (m2) i V (m/s) Q = S . V (m3/seg) 0,01 1 : 75 1,06 0,0106 0,01 1 : 100 0,92 0,0092 0,01 1 : 150 0,75 0,0075 0,01 1 : 200 0,65 0,0065

SUPERFICIE DE TECHO QUE SE PUEDE DESAGOTAR CON DICHA CANALETA – LLUVIA 120 mm/h.

Por metro cuadrado se reciben 120 (lts/h) ó 0,12 (m3/h). Lo que quiere decir que para la pendiente de :

• 1: 75 puede evacuar 318 m2 • 1 : 100 “ “ 276 m2 • 1 : 150 “ “ 225 m2 • 1 : 200 “ “ 195 m2

De lo que se concluye que:

- A mayor pendiente mayor evacuación - A mayor perímetro mojado menor evacuación

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MATERIALES POSIBLES A SER UTILIZADOS EN DESAGUES PLUVIALES

En este tema sólo mencionaremos brevemente los materiales que pueden ser utilizados en caños de lluvia

Los materiales para estos casos se definen de acuerdo a sus alturas. Es así que para el CINC, se puede ubicarlo hasta los 5 metros.

De 5 a 15 metros puede utilizarse el PVC o el PP (plástico), se recomienda no utilizarlo al exterior por su deterioro producido por la radiación solar salvo de aquellos productos específicos con protección ultravioleta..

El Hierro Fundido, semi-liviano se puede utilizar también en alturas mayores a 15 metros.

También se puede mencionar al HIERRO GALVANIZADO en casos especiales

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POZO DE BOMBEO PLUVIAL Cuando existen superficies como patios, fondos, rampas de acceso vehicular, en el predio del edificio, que estén por debajo del nivel de vereda, se debe prever un sistema de bombeo, para lo cual es necesario contar con un pozo impermeable, que mediante bombas, eleve el agua hasta una boca de desagüe, ubicada a nivel de la vereda. A partir de allí, el agua, por simple gravitación llega hasta la calle.

Figura 1: Esquema de pozo de bombeo pluvial. Según Normas de Ex – Obras Sanitarias de la Nación, las características de estos pozos son las que se enumeran a continuación:

• Distancia mínima entre pozo y pared medianera, 1,00 m. • Distancia mínima entre equipo de bombeo y pared medianera, 0,80 m. • El pozo y el equipo de bombeo, deben ubicarse en un lugar de propiedad común y de

libre acceso al encargado. • Llevará una reja de aspiración a 2,50 m como mínimo del piso, no exigible si el pozo

cuenta con reja propia. • Para superficies de hasta 20 m2, es permitido el bombeo a mano. Para superficies

mayores, se exige bombeo automático, aunque es conveniente colocar en ambos casos bombeo automático.

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DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD Para determinar su capacidad, se toma en cuenta:

• La lluvia máxima, la cual depende del lugar en donde se implanta la obra. • La superficie a evacuar. • El tiempo de funcionamiento de las bombas.

En las viejas normas de OSN se establecía para pozo de bombeo pluvial, un volumen máximo de 1000 litros.

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BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA EX OBRAS SANITARIAS DE LA NACIÓN. NORMAS DE INSTALACIONES DOMICILIARIAS E INDUSTRIALES INDUSTRIAS PLÁSTICAS SALADILLO. CATALOGOS