La red de ventilación es un complemento indispensable para el buen funcionamiento de la red de evacuación, y principalmente en aquellas instalaciones donde está es insuficiente, ya que se produce una comunicación entre la red de evacuación interior del edificio con el interior de los locales sanitarios, con los consiguientes inconvenientes que esto provoca.
La causa de este efecto, es la formación de émbolos hidráulicos en las bajantes por acumulación de descargas, efecto que tendrá un mayor riesgo cuanto menor sea el diámetro de la bajante y cuanto mayores sean los caudales de vertido que recoge esta, originando así, unas presiones en el frente de descarga y depresiones tras de sí, que rompen el cierre hidráulico de los sifones y produce la comunicación mencionada. Para evitar esto, se dispone una red de tuberías paralelas a las de evacuación, que comunican las tuberías de evacuación con el aire libre, logrando de esta manera la anulación de los efectos de presión que producen los émbolos hidráulicos.
La red de ventilación se hace necesaria en las instalaciones de evacuación de gran altura, debido a que, como se ha dicho anteriormente, cuando se acumulan las descargas en una bajante o aumenta considerablemente el caudal, esto puede llenar totalmente la sección de la tubería, formándose un émbolo hidráulico (masa de agua), figura 30, que comprime el aire situado en la parte inferior de la bajante. Este aire comprimido, al no tener salida a través de los colectores, empuja el agua de los sifones de los aparatos sanitarios de las plantas más bajas, rompiendo el cierre hidráulico y pasando los aires y gases de la bajante al interior de los locales sanitarios. A este fenómeno se le denomina sifonamiento por compresión.
Al mismo tiempo, este pistón hidráulico, al pasar rozando a las derivaciones que llegan a dicha bajante, crea tras de sí una depresión tirando del agua de los sifones y produciendo así mismo la rotura del cierre hidráulico, provocado en este caso un sifonamiento por aspiración. Estos efectos, son tanto más frecuente cuanto más reducida sea la sección de la bajante y cuanta más altura tenga, siendo la causa de los malos olores que padecen los cuartos de baño y aseos, en determinadas instalaciones.
Por último otro fenómeno que puede tener lugar es el llamado autosifonamiento o lo que es lo mismo sifonamiento por la propia descarga del aparato. Suele ocurrir cuando la derivación de descarga del aparato es muy larga y de poca sección, entonces el vertido antes de pasar a la bajada general, puede llenar completamente la tubería de la derivación, produciendo tras ella una aspiración que absorbe también la última parte del agua descargada, que debería quedar en el sifón para formar el cierre hidráulico.
Para evitar o atenuar estos inconvenientes, se dispone la red de ventilación, distinguiéndose tres sistemas que resuelven el problema en toda su dimensión y en todas las instalaciones, según su grado de importancia.
Ventilación primaria.
La ventilación primaria es obligada en todas las instalaciones, y consiste simplemente en comunicar todas las bajantes por su parte superior con el exterior, consiguiendo de esta forma evitar los sifonamientos por aspiración, y siendo este sistema suficiente para instalaciones en edificios de hasta 7 plantas u 11 plantas si la bajante está sobredimensionada, y con ramales de desagües cortos (inferiores a 5 m).
Por tanto las bajantes de aguas residuales se prolongaran al menos 1,30 m por encima de la cubierta del edificio, si esta no es transitable. Si lo es, la prolongación debe ser de al menos 2,00 m sobre el pavimento de la misma. Esta salida de la ventilación primaria no debe estar situada a menos de 6 m de cualquier toma de aire exterior para climatización o ventilación y debe sobrepasarla en altura, y cuando existan huecos de recintos habitables a menos de 6 m de la salida de la ventilación primaria, ésta debe situarse al menos 50 cm por encima de la cota máxima de dichos huecos.
La salida de la ventilación debe estar convenientemente protegida de la entrada de cuerpos extraños y su diseño debe ser tal que la acción del viento favorezca la expulsión de los gases. No pueden disponerse terminaciones de columna bajo marquesinas o terrazas.
Ventilación secundaria.
La ventilación secundaria (que lleva implícita la primaria) consiste, en disponer una bajante de ventilación paralela a la de evacuación, comunicada con ella en plantas alternas y por su parte superior con el aire exterior. La última conexión se realizará a hasta 1m por encima del aparato existente más alto. Con ello se evitan los sifonamientos por aspiración y por compresión; para edificios de más de 15 plantas se realizarán conexiones a la ventilación secundaria en cada planta.
Las conexiones deben realizarse por encima de la acometida de los aparatos sanitarios. En su parte inferior debe conectarse con el colector de la red horizontal, en su generatriz superior y en el punto más cercano posible, a una distancia como máximo 10 veces el diámetro del mismo. Si esto no fuera posible, la conexión inferior debe realizarse por debajo del último ramal.
Debe utilizarse en edificios de más de 10 plantas conectándose a la bajante cada 2 plantas por encima de la acometida de cada aparato.
Esta segunda ventilación, será mucho más correcta, si bien desde el punto de vista constructivo, conlleva una mayor dificultad en la ejecución y una mayor posibilidad de humedades.
Ventilación terciaria.
La ventilación terciaria o completa (que lleva implícitas la primaria y la secundaria) consiste, en disponer la ventilación total de sifones y botes sifónicos, a través de unas derivaciones que se comunican con la bajante de ventilación, así como todos los inodoros por la parte alta de su sifón, consiguiendo de esta forma, anular totalmente los problemas de roturas de los cierres hidráulicos de botes y sifones. Este sistema, es aconsejable cuando los ramales de desagües tienen longitudes superiores a los 5 metros y el edificio tiene más de 14 plantas, con una gran acumulación de descargas en las bajantes.
Sus características principales son: Debe conectarse a una distancia del cierre hidráulico comprendida entre 2 y 20 veces el diámetro de la tubería de desagüe del aparato. La abertura de ventilación no debe estar por debajo de la corona del sifón. La toma debe estar por encima del eje vertical de la sección transversal, subiendo verticalmente con un ángulo no mayor que 45º respecto de la vertical. Deben tener una pendiente del 1% como mínimo hacia la tubería de desagüe para recoger la condensación que se forme. Los tramos horizontales deben estar por lo menos 20 cm por encima del rebosadero del aparato sanitario cuyo sifón ventila.
No es necesario decir, que una red interior de evacuación bien ventilada, nunca produce malos olores, ya que la causa de los olores fétidos que se perciben en determinados locales húmedos del interior de las viviendas, son consecuencia de una red mal ventilada. Este efecto es más notorio en los sistemas unitarios, y fundamentalmente cuando se producen precipitaciones de lluvia, ya que el riesgo de formación de émbolos hidráulicos es mayor en estos casos, al sumarse a los caudales de descarga normales, los que produce la precipitación. También es frecuente percibir estos malos olores en los sistemas urinarios, fundamentalmente durante el estío, a través de los sumideros de terrazas y patios, siendo en estos casos, consecuencia, la mayoría de las veces, de la falta de cierre hidráulico de los sifones, debidos a la evaporación del agua de los mismos, por lo que en estos casos es conveniente rellenarlos con aguas de riegos frecuentes.
Esta red de ventilación, precisa diámetros de tuberías bastante inferiores a los necesarios en la red de evacuación, debiendo tener siempre lógicamente una relación, la cual podemos estimar en unos 3/5, aproximadamente. El material utilizado suele ser el mismo que se emplea en la red de pequeña evacuación, para lograr una unión fácil entre materiales homogéneos.
Por último, es de destacar, como la red de ventilación evita la corrosión de las tuberías por gases, como el ácido sulfúrico y el amoníaco, que se forman en estas aguas y que son expulsados al exterior por medio de la ventilación.
Ventilación con válvulas de aireación
Recientemente, se han comercializado válvulas de aireación, denominadas “válvulas automáticas para ventilación de bajantes”, con objeto de sustituir la ventilación primaria de la bajante y eliminar la necesidad de atravesar el forjado de la cubierta. Esta indudable ventaja presenta el inconveniente de que esa solución no permite ventilar los colectores de alcantarillado público, siendo ésta una de las misiones de la ventilación, por lo que no la recomendamos más que para situaciones extremas.
Debe utilizarse cuando por criterios de diseño se decida combinar los elementos de los demás sistemas de ventilación con el fin de no salir al de la cubierta y ahorrar el espacio ocupado por los elementos del sistema de ventilación secundaria.
Debe instalarse una única válvula en edificios de 5 plantas o menos y una cada 4 plantas en los de mayor altura. En ramales de cierta entidad es recomendable instalar válvulas secundarias, pudiendo utilizarse sifones individuales combinados.
Elementos especiales en la red de evacuación.
Grupos de bombeo
Un caso cada día más frecuente de acometida: es el de la elevación por bombeo. La solución adecuada consiste en, realizar el bombeo de las aguas hasta el pozo principal y desde allí por gravedad, acometer a la red pública.
Naturalmente, el objeto fundamental de esta exigencia es conseguir de la manera más rápida posible la evacuación de las aguas utilizadas en el edificio al exterior del mismo. La creciente necesidad de disponer del espacio en cotas inferiores a la rasante del terreno para la ubicación de instalaciones y plazas de aparcamiento ha originado progresivamente la necesidad de excavar dos o más plantas de sótano en los edificios. Ello conlleva el que la cota del colector de la red municipal se encuentre más elevada que el de recogida de las aguas residuales del edificio, lo cual origina a su vez la necesidad de que las aguas residuales y a veces las pluviales del edificio se deben recoger en un pozo y mediante un grupo motobomba se transvasen hasta el alcantarillado general.
Pese a la fiabilidad de los equipos de bombeo actuales, es evidente la necesidad de llevar por gravedad todas las aguas que sea posible al alcantarillado general, dejando para el pozo de reunión de la bomba solamente las aguas de plantas inferiores a la cota del colector. Esto es particularmente importante en el caso de las aguas pluviales que pueden alcanzar un volumen considerable en períodos de tiempo cortos, por lo cual las dimensiones del pozo de reunión de aguas a evacuar por el grupo motobomba pueden llegar a ser muy grandes, creando interferencias con la cimentación del edificio y sobredimensionando el grupo.
Es deseable realizar un depósito previo al pozo de la estación de bombeo uniendo ambos con una tubería de 300 mm, de forma que la arqueta de reunión de desagües, como también se le denomina, permita que el caudal de aguas afluya sin turbulencias, especialmente cuando el pozo recoja aguas pluviales, permitiendo un óptimo funcionamiento del grupo. No se trata solamente de evitar que la entrada de agua sea directa al pozo de bombas (con lo cual, por otra parte, se crean numerosas burbujas de aire), sino que la energía cinética del agua se reduzca al golpear contra la pared, de forma que tenga lugar una desaireación satisfactoria en la cámara o arqueta que, con este motivo, se denomina tranquilizadora. Por ello, es muy frecuente que en las instalaciones de bombeo actuales los pozos prefabricados incluyan, incorporadas, cámaras de este tipo.
En todo caso, el pozo debe ser circular no solamente por razones de resistencia mecánica, sino para mejorar el movimiento del líquido y evitar la acumulación de sedimentos en las esquinas. La previsión de una arqueta de reunión de desagües puede ser ocasionalmente difícil de realizar tanto por necesidades de espacio como por la frecuente necesidad de acometer por varios laterales los colectores, pero si existe la posibilidad de evacuar aguas que contengan grasas o aceites hay que colocar un separador de grasas, previamente, para evitar un posible almacenamiento de líquidos inflamables.
Existen numerosos tipos de bombas para la evacuación de las aguas de saneamiento de un edificio, y con todas se obtienen excelentes resultados, si bien las inundables presentan la gran ventaja de ahorrar considerable espacio al colocarse todo el conjunto bajo suelo, por lo cual se hacen imprescindibles en zonas públicas y, en general, al exterior. Esta solución permite, en caso de avería, que el personal de servicio no baje nunca a la arqueta, extrayendo el aparato mediante una cadena colocada superiormente.
Separador de grasas
Esta es una arqueta o pozo, que se utiliza para separar las grasas, aceites o fangos, en aquellas instalaciones donde el vertido de estos elementos suele ser muy frecuente (garajes, cocinas de restaurantes, etc.), y es preciso eliminar las grasas antes del vertido a la red de alcantarillado, para lo cual su disposición es similar al de una arqueta sifónica (mayor capacidad), donde por diferencia de densidad, las grasas y aceites quedan flotando en la parte superior, desde donde se absorben periódicamente y se extraen al exterior (enjugándose con serrín) eliminándolas de la instalación.
Las dimensiones y capacidad dependen del volumen de vertido, y el período para su limpieza no debe ser superior a seis meses. La tapa lógicamente será registrable y debe estar interiormente enfoscado y bruñido con mortero de cemento.
Fosas asépticas
Actualmente, en nuestro país continúan existiendo municipios en los cuales la red de alcantarillado se encuentra muy deficientemente resuelta, y en numerosas zonas aisladas, ni siquiera existe, por lo cual se pueden plantear graves problemas de contaminación cuando se trata de evacuar a pequeños cauces o similares. La solución, aún muy frecuente en numerosos puntos de nuestra geografía, de evacuar directamente a pozos, incluso en núcleos de cierta importancia, presenta también no solamente un deterioro cierto del medio ambiente, sino también la contaminación frecuente de las aguas subterráneas, situación ésta más perniciosa aun que la anterior.
Es por ello que, aun existiendo alcantarillado, en las pequeñas urbanizaciones y núcleos aislados debiera preverse la necesidad de ubicar un elemento depurador previo que en todo caso será imprescindible en las viviendas unifamiliares aisladas. Las dos soluciones actualmente más usadas son las conocidas fosas sépticas o bien, y ello es más recomendable, las soluciones prefabricadas de pozos clarificadores y filtros biológicos y, en general, los tanques de dos etapas. Esta última solución, si bien resulta cara y ocasionalmente puede plantear problemas de ubicación, ha alcanzado un alto grado de fiabilidad, pudiendo aplicarse no solamente a viviendas unifamiliares aisladas, sino a pequeñas comunidades, hoteles, campings, etc., con elevados rendimientos depuradores.
El ciclo en ambos casos es, sin embargo, el mismo. Previa la separación de las aguas pluviales y fecales, estas últimas se conducen a una cámara de sedimentación donde se depositan las materias sólidas en el fondo del tanque o pozo sedimentar. Este depósito de materias se realiza por gravedad debido a la disminución de velocidad originada por el aumento de superficie del depósito con relación al diámetro de la tubería. Dado que la materia fecal contiene bacterias anaerobias, se produce un proceso de mineralización de la materia orgánica, originándose unos Iodos inodoros en el fondo del tanque con una reducción de volumen del 80% aproximadamente, mientras que en la superficie del líquido se forma una capa de espuma impidiendo la entrada del aire en el mismo.
La actuación de las bacterias anaerobias origina una producción de gases, por lo cual deben preverse unos conductos de ventilación que asciendan hasta la cubierta del edificio inmediato y un agua más clara y no descompuesta que pasa a un tanque sifónico situado junto a la fosa séptica, de forma que cuando el agua a descargar alcance cierto nivel su peso haga que cebe el sifón, de forma similar a una arqueta de descarga, y descargue todo el agua contenida en este segundo tanque.
Es más frecuente la previsión de este segundo tanque sin sifón, pero acompañado de un pozo de absorción sobre el que vierte la fosa séptica de forma que se produzca otra depuración complementaria debida a la grasa que atraviesa, lo cual permite el definitivo vertido del líquido al terreno inmediato mediante unas zanjas de drenaje. Este depurador biológico puede sustituirse por unos filtros depuradores siempre que la granulometría de los materiales filtrados (grava y escoria habitualmente) sea de un diámetro comprendido entre los 20 y 35 mm y por un repartidor de forma circular y permeable que permita que la repartición del líquido sobre la superficie del filtro sea homogénea.
Gemma Vázquez Arenas
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