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Aplicaciones y directrices para el diseño
Aplicaciones y directrices para el diseño
1 Aplicaciones y directrices para el diseño
El uso de los sistemas de drenaje especializado cada vez está más exten-
dido con el fin de drenar el agua de lluvia, aguas residuales y negras o
aguas residuales industriales de manera eficaz en función de los costes.
En este capítulo describiremos las ventajas y los parámetros de diseño de
diversas aplicaciones:
Llegue más lejos:
Sistema sifónico para el drenaje de cubiertas
Eleve sus expectativas:
Sistemas de aguas residuales y fecales para
edificios de gran altura
Prime la seguridad:
Drenaje de fluidos contaminados
1.1 Sistemas sifónicos de drenaje de tejados
Jimten amplía considerablemente las posibilidades para los edificios con
cubiertas complejas y de gran tamaño.
Para hacer frente a los desafíos a
los que se enfrentan tanto los clientes como los usuarios finales, el sis-
tema Akasison ofrece las siguientes ventajas tanto a los asesores especia-
lizados como a los instaladores:
-
Ahorro de espacio para las zonas de servicios funcionales y mecánicos
del edificio
-
Total libertad y flexibilidad del diseño de los drenajes de cubiertas
-
Instalación económica con un sistema de tuberías de plástico ligero
(PEAD) soldado
-
Tranquilidad absoluta gracias a un sofisticado sitema de gestión de
riesgos
Drenaje de tejados convencional
Drenaje de tejados sifónico
-
Gran número de bajantes
-
Menor número de bajantes
-
Tuberías horizontales con
-
Tuberías horizontales sin
pendiente
necesidad de pendiente
-
Diámetros mayores de tuberías
-
Diámetros menores de
tuberías
-
Trabajos preparatorios en la
-
Menos trabajos preparatorios
en la estructura del edificio
estructura del edificio del
-
Velocidad reducida
caudal de agua-Gran velocidad
del caudal de agua
-
Auto limpieza
Los sistemas de drenaje de tejados sifónicos de Akasison están diseñados
en base al concepto del llenado total de las tuberías (un índice de llenado
del 100%). Esto significa que el agua fluye a mayor velocidad por una
tubería de pequeño diámetro a una pendiente normalmente cero. Este
efecto sifónico se crea mediante la energía (cinética) derivada de la carga
hidráulica que se origina por la diferencia de altura entre la salida de la
cubierta y el punto de descarga en un edificio. Unos sumideros especiales
para cubiertas impiden la entrada de aire al sistema.
El principio de inge-
niería del diseño de los drenajes de tejados sifónicos se basa en la ecua-
ción de energía de Bernoulli para el flujo estable de un fluido
incompresible de densidad constante. Con el fin de equilibrar la ecuación
y garantizar el efecto sifónico necesario de acuerdo con la intensidad de
las lluvias, es necesario determinar las dimensiones ideales de las tuberías
para cada trayectoria del flujo.
Fórmula 1.1 Ecuación de Bernoullli
1.1.1 Aspectos generales
La capacidad del sistema de drenaje de tejado sifónico debe calcularse de
acuerdo con los parámetros locales. Existen dos intensidades de lluvia
diferentes para el sistema sifónico primario y el sistema de emergencia o
sistema secundario.
Es posible conectar varias superficies de cubierta a un sistema sifónico
siempre que la diferencia entre las superficies no sea demasiado grande.
No es posible conectar cubiertas con membrana impermeabilizante
estándar con cubiertas ajardinadas.
1.1.2 Sumideros para cubiertas
El volumen total de agua de lluvia que tendrá que evacuar el sistema
puede calcularse utilizando la fórmula 1.2.
Fórmula 1.2
V
=
Volumen total a evacuar (l/s)
i
=
intensidad pluviométrica
a
=
coeficiente de drenaje (membrana)
b
=
factor reductor de la superficie efectiva de la cubierta debido a la
inclinación de la cubierta (f)
A
=
superficie efectiva de cubierta m
2
Tras haber calculado el volumen de agua de lluvia que será necesario eva-
cuar, el número de sumideros para cubiertas de tejado puede calcularse
utilizando la fórmula 1.3.
N
DT
= V / V
DT
Fórmula 1.3
N
DT
=
número de sumideros en cubierta
V
=
Volumen de drenaje total
V
DT
=
Capacidad de drenaje de un sumidero de cubierta (l/s)
El caudal por sumidero de cubierta debe limitarse al 85% de la capacidad
del mismo con el fin de poder equilibrar el sistema en una etapa poste-
rior del diseño.
Para determinar el número sumideros ha instalar en una
cubierta es necesario tener en cuenta los detalles estructurales del edifi-
cio tales como muros cortafuegos, estructura del tejado y otras cubiertas
(pequeñas) que drenen el agua de lluvia sobre la superficie de la cubierta
en cuestión. Es necesario colocar un sumidero de cubierta en cada uno
de los puntos más bajos de la estruc
t
u
r
a
d
e
l
a
m
i
s
m
a
.
L
a
d
i
s
t
a
n
c
i
a
máxima entre dos sumideros es de 20 metros. Se puede seleccionar el
sumidero para cubierta mas apropiado de entre la gama de productos de
sumideros dependiendo de la estructura del tejado, membrana de imper-
meabilización o necesidad de un elemento calefactor.
1.1.3 Dimensionamiento del sistema de tuberías
De acuerdo con Bernoulli, el dimensionamiento se calcula para secciones
de tubería completas. Esto debe hacerse para cada trayectoria de flujo,
desde la salida de la cubierta al punto de salida. En primer lugar se cal-
cula la pérdida de presión:
Fórmula 1.4
r
=
densidad del agua a 10ºC: 1000 kg/m
3
g
=
aceleración
debida
a la gravedad 9,81 m/s
2
D
p
=
pérdida de presión disponible en la trayectoria del flujo
D
h
B
=
altura disponible desde la membrana impermeabilizante a la
transición al llenado parcial
