Las normas de referencia para las instalaciones hidráulicas son las secciones HS 4 y HS 5 del Código Técnico de la Edificación.
Las ordenanzas municipales complementan y desarrollan a la normativa estatal en cuanto a los aspectos de ahorro energético en el consumo de agua.
AHORRO DE CAUDAL Y ENERGÍA MEDIANTE LA REGULACIÓN DE LA PRESIÓN DE SERVICIO
El diseño de una instalación de suministro de agua depende básicamente de tres variables interrelacionadas: presión, caudal y la velocidad del agua en las tuberías.
EL documento HS 4 específica las siguientes limitaciones de diseño y funcionamiento:
CAUDAL:
- Caudal mínimo que debe proporcionarse en los puntos de consumo
HS 4 – 2.1.3 Condiciones mínimas de suministro
1-La instalación debe suministrar a los aparatos y equipos del equipamiento higiénico los caudales que figuran en la tabla 2.1.
La sección HS 4 no especifica ningún factor de simultaneidad ni de utilización. Por lo que nunca se dimensionan las tuberías para satisfacer la totalidad del caudal, sino que se aplican unos factores de simultaneidad y de utilización en función de la experiencia o de la recomendación de algunas normas específicas.
Una prueba de que muchas veces la normativa y los avances técnicos van desfasados. Por ejemplo, los nuevos grifos de alta eficiencia consumen menos de cinco litros por minuto y, paradójicamente, no cumplirían con los criterios de consumo mínimo fijados por la norma.
– Un lavado.
– Una bañera de 1,20 metros.
– Un bidé.
– Un inodoro con cisterna.
– Un fregadero.
– Conexión para lavavajillas y lavadora.
Solución:
Según la tabla 2.1 de la sección HS 4, la demanda instantánea requerida será:
Caudal instantáneo = 0,1 l/s + 0,2 l/s + 0,1 l/s + 0,1 l/s + 0,2 l/s + 0,15 l/s + 0,2 l/s =
1,05 litros/segundo.
PRESIÓN:
Presiones de servicio mínimas y máximas en los puntos de consumo más desfavorables. Generalmente se consideran como más desfavorables los receptores situados en el piso más alto del edificio y en el circuito más alejado de la montante.
La sección HS 4 establece que:
2-En los puntos de consumo la presión mínima debe ser:
a) 100 kPa para grifos comunes;
b) 150 kPa para fluxores y calentadores.
3-La presión en cualquier punto de consumo no debe superar 500 kPa.
En suministro de agua se suelen utilizar muchas unidades para referirse a la magnitud de presión, aunque de forma resumida se pueden considerar las siguientes equivalencias aproximadas:
1 bar = 1 kg/cm2 = 14,5 PSI = 100 kPa = 0,1 MPa =1 atm = 10 metros de columna de agua
Esto quiere decir que la presión mínima que debe presentar el agua de un grifo a su salida oscilará entre 1 bar (1 kg/cm2) y 5 bar (5 kg/cm2).
Se utilizará el sistema de unidades de medida SI (Sistema Internacional) de acuerdo con lo dispuesto en el Real Decreto 1317/1989, de 20 de octubre, por el que se establecen las Unidades Legales de Medida.
VELOCIDAD:
La velocidad de circulación máxima en las tuberías, dependerá del tipo de material con el que están fabricadas. La limitación de velocidad produce un ahorro energético y la disminución de vibraciones y de ruidos.
El apartado 4.2.1 de la sección HS 4 establece que:
“La elección de una velocidad de cálculo comprendida dentro de los intervalos
siguientes:
- Tuberías metálicas: entre 0,50 y 2,00 m/s.
- Tuberías termoplásticas y multicapas: entre 0,50 y 3,50 m/s”.
El proceso de diseño de una instalación de suministro de agua (AFS y ACS) consiste en:
- Determinar el consumo mínimo de cada ramal y aplicar un factor de simultaneidad que permita obtener el caudal instantáneo teórico máximo de la instalación.
- Fijar una velocidad del caudal en función del material de la tubería.
Con el caudal obtenido por cada rama del circuito y la velocidad de diseño establecida se determina un diámetro inicial con el cual se fijarán unas pérdidas de carga que se recomiendan que no superen los 40 mm de columna de agua por metro lineal. Si no se cumpliera este criterio se redimensionaría el tramo de tubería.
Una vez verificados los diámetros de la tubería se obtiene la presión máxima que debe proporcionarse al circuito considerando los siguientes aspectos:
- Presión mínima y máxima en el punto de consumo más desfavorable.
- Pérdidas de carga en las tuberías.
- Altura geométrica del edificio.
Una vez obtenido el caudal (l/s o m3/h) y la presión manométrica necesaria (expresada en metros de columna de agua) se procede a seleccionar el sistema de sobreelevación necesario que, generalmente, resulta sobredimensionado por haber garantizado la satisfacción de la demanda en el punto más desfavorable.
Para un sistema de sobreelevación ver HS 4 Cálculo de Bombas
