Cuál debe ser la pendiente de la tubería de alcantarillado según las normas de construcción

Los cálculos preliminares en la instalación de alcantarillado protegen de posibles problemas técnicos, como por ejemplo, de atascos. El diámetro correcto de las tuberías y una instalación competente garantizan un uso prolongado y cómodo del sistema de aguas residuales.

Uno de los indicadores importantes en el diseño y tendido de las comunicaciones es la pendiente de la tubería de alcantarillado, necesaria para el libre movimiento de los residuos.

Explicaremos cómo calcular el ángulo de inclinación suficiente de la tubería, qué reglas seguir en el trazado del sistema de alcantarillado interior y exterior.

Qué es el ángulo de pendiente de las tuberías de alcantarillado

Uno de los principios de instalación de tuberías que aplican en la práctica los constructores experimentados – es la posibilidad de instalar la tubería principal de manera que las aguas residuales se desplacen por gravedad. Este principio se aplica en todas partes – tanto en el acondicionamiento de apartamentos en edificios de varios pisos, como en la construcción de casas particulares de 1 o 2 pisos.

Las derivaciones horizontales, para las cuales se calcula el ángulo de pendiente, se instalan después de que se han colocado y fijado las columnas – los tramos verticales de alcantarillado. Las columnas se caracterizan por tener un diámetro mayor que el resto de las tuberías.

Las ramificaciones horizontales se conectan a las columnas mediante accesorios (tes) y se dirigen hacia los aparatos sanitarios (inodoros, lavabos, bañera, ducha) por el camino más corto.

La mayoría de las veces, cerca de la columna se instalan inodoros – aparatos sanitarios que «producen» la mayor cantidad de residuos sólidos. Cuanto más corto sea el recorrido de los desechos sólidos hacia la salida, menor será la probabilidad de que se forme un atasco.

Ahora analicemos la definición del ángulo de pendiente de una tubería de alcantarillado horizontal – exterior o interior.

Imaginemos que a lo largo de la tubería instalada pasa una línea recta, paralela al suelo o a la superficie del terreno en el caso de tuberías exteriores. Si se conecta el inicio de la línea con el extremo inferior de la tubería, obtenemos un ángulo – con una instalación correcta. Ese es el ángulo de pendiente.

Se mide en grados o, lo que es más fácil de entender, en centímetros por metro lineal – cm/m lineal.

Durante el proceso de construcción, para mayor comodidad y facilitar los cálculos, simplemente se tensa un cordón nivelado horizontalmente. Su inicio se fija en el punto inferior de la tubería principal, y el extremo se coloca debajo del punto superior. Las mediciones del ángulo se realizan con respecto a él.

El cálculo del ángulo de inclinación está directamente relacionado con parámetros de las tuberías como la longitud y el diámetro.

Según las normas establecidas en el SNiP, el diámetro de las derivaciones horizontales de la instalación interior debe cumplir con las siguientes normas:

• D 40-50 mm – desde lavavajillas o lavadoras;
• D 50 mm – desde lavabos, fregaderos, bañeras, urinarios (es decir, aparatos con residuos líquidos);
• D 110 mm – desde inodoros.

Para el alcantarillado exterior se prevé un diámetro de tuberías de 110-160 mm.

Existen variantes en las que es necesario combinar tuberías de diferentes diámetros. Por ejemplo, a la derivación del lavabo (50 mm) se conecta la tubería del inodoro. Evidentemente, se requiere un adaptador para tubería de 110 mm (+)

Es importante seleccionar correctamente tanto el diámetro como el ángulo de inclinación de las comunicaciones, de lo contrario el sistema fallará con frecuencia. Consideremos las posibles consecuencias negativas.

Cómo la funcionalidad del sistema depende de la pendiente

Durante el montaje del sistema de alcantarillado, las tuberías se colocan ya sea rectas (paralelas al suelo) o con un ángulo determinado. La primera opción es claramente errónea, ya que bloquea el movimiento de los residuos y, en última instancia, hace que todo el sistema sea inservible.

A juzgar por la foto, las tuberías no están colocadas ni siquiera paralelas al suelo, sino con cierta inclinación hacia la bañera, es decir, incorrectamente. Al abrir el agua en el lavabo, esta fluirá no hacia la bajante, sino directamente a la bañera.

La segunda solución es correcta, pero se puede implementar de diferentes maneras:

1. Asegurar un ángulo lo más agudo posible.
2. Hacer la inclinación mínima.
3. Realizar el montaje basándose en las cifras recomendadas por los documentos normativos.

¿Qué sucederá en cada uno de los casos mencionados?

Opción 1. Parecería que un ángulo demasiado agudo, y por lo tanto una pendiente pronunciada de los residuos, no es peligroso. Esta opinión es errónea, ya que el flujo rápido del líquido no garantiza completamente la eliminación de los desechos sólidos.

Al final, se acumulan y forman atascos. El segundo problema está relacionado con la rotura de los sellos hidráulicos, cuyo resultado es el olor específico de alcantarillado en toda la casa o apartamento.

Otra consecuencia no deseada y que altera el confort es el fuerte ruido que generan las aguas residuales que caen a gran velocidad.

Opción 2. La pendiente mínima difiere poco de la instalación horizontal. El movimiento lento del líquido provoca sedimentación, formación de una capa gruesa de suciedad en las paredes de las tuberías y, posteriormente, atascos regulares. Por cierto, el SNIP recomienda mantener una velocidad de flujo en el rango de 0,7-1,0 m/s.

Opción 3. La solución más óptima – es proporcionar la pendiente indicada en la documentación normativa, donde se especifica la dependencia del ángulo de colocación de la tubería principal del diámetro o la longitud de la tubería. Pasemos directamente a las normas y cálculos.

Qué normativas se deben cumplir

Nos detendremos más en las normas de construcción, que se detallan en SNiP. Sobre las características del alcantarillado interno se puede leer en SNiP 2.04.01-85, y del externo – en SNiP 2.04.03-84. También es útil consultar la documentación normativa GOST 25150-82.

Particularidades del alcantarillado interior

Existen dos opciones para la instalación del alcantarillado interno: el montaje oculto y el montaje abierto. El primero consiste en ocultar las tuberías detrás de paneles de pared, bajo el revestimiento del suelo y en los forjados; el segundo, en tenderlas en zonas visibles.

Una de las opciones de montaje oculto es la incrustación total o parcial en las paredes. En casas de ladrillo y paneles, para este tipo de ocultación se practica el ranurado con posterior acabado – enlucido, yeso laminado, revestimiento cerámico.

Del tipo de montaje depende, en particular, la longitud admisible de la tubería:

• líneas ocultas no deben tener más de 10 m;
• tuberías abiertas pueden tener mayor longitud, pero con la condición de que se instalen con la pendiente especificada por las normas y se garantice el libre acceso para fines de mantenimiento técnico.

El diámetro de las tuberías debe coincidir obligatoriamente con el diámetro de las salidas de los aparatos sanitarios. Para conectar las tuberías principales a las columnas se utilizan piezas especiales – cruces y tes de tipo recto para conexiones a 90° y de tipo oblicuo para fijaciones a ángulos de 45-60°.

A pesar de la correcta disposición con inclinación de las tuberías ocultas, con fines de mantenimiento técnico se instalan cámaras de inspección – tanto en los giros como en los tramos rectos extensos de la tubería principal (+)

También se exigen requisitos a los giros: deben ser suaves, de 90° o más, es decir, no agudos. Para un cambio de dirección más seguro de la tubería se crea una estructura con dos giros de 135°. Al unir las piezas, los enchufes deben girarse en contra de la corriente de las aguas residuales. La única excepción – es la instalación de manguitos de doble enchufe.

En SNiP se indican los valores admisibles de la pendiente de las tuberías de alcantarillado. Los datos se presentan en la siguiente tabla:

Los valores normativos se dan en función del diámetro de las tuberías, en unidades que se leen como la cantidad de centímetros por metro lineal. Por ejemplo, al instalar derivaciones de 50 mm de diámetro, es necesario mantener una pendiente de 0,025 m a 0,035 m (de 2,5 cm a 3,5 cm por cada metro) (+)

Resulta que, con una longitud de la línea de alcantarillado de 5 m, la diferencia de altura sobre el nivel del suelo entre el inicio y el final de la tubería será de 12,5 (17,5) cm = 2,5 (3,5) x 5.

Volvamos a la «ayuda» del cordel de construcción; puede ser útil justamente. Si se estira a lo largo de toda la tubería, pero paralelo al suelo, resultará que la distancia desde el cordel hasta el extremo inferior de la tubería es de 0 mm, y hasta el superior, de 12,5 (17,5) cm.

Como se desprende de la tabla, al aumentar el diámetro de la tubería, el valor de la pendiente disminuye; es decir, para D 110 mm, el ángulo de inclinación óptimo es de 2 cm/m lineal.

En la tabla se presentan los valores mínimos de las normas. También existe una pendiente máxima: 0,15 m/m lineal. El valor es válido para tuberías de diversos tipos y tamaños, excepto las derivaciones más cortas, cuya longitud es inferior a un metro y medio.

Se puede concluir que el ángulo de inclinación para las tuberías de alcantarillado interno debe estar en el intervalo entre los datos de la tabla y 15 cm/m lineal.

Ejemplo de proyecto de trazado interior

El proyecto debe comenzar con la elaboración de esquemas, planos y croquis, junto con los cálculos correspondientes a todas las derivaciones.

Se debe prestar especial atención a los siguientes puntos:

• la ubicación de las tuberías, accesorios y puntos de conexión;
• el diámetro de las tuberías y las piezas de conexión;
• la longitud de cada tramo hasta el bajante;
• la altura del revestimiento del suelo o la cota de los forjados, nichos, etc.

Además de los valores exactos de las mediciones, se deben considerar las tolerancias: para cada derivación de la tubería principal ± 20 cm, para la longitud del bajante y la derivación ± 1,5 cm.

Ejemplo de plano de mediciones para la instalación de tuberías de alcantarillado para dos viviendas conectadas a un bajante común. Las dos partes son absolutamente idénticas y están dispuestas en espejo (+)

Para este esquema de la 'peineta' de alcantarillado, son importantes las mediciones de las distancias entre puntos individuales, específicamente los ejes centrales:

• del bajante y el fregadero;
• de la bañera y el lavabo;
• del inodoro y el lavabo.

También es necesario tener en cuenta el grosor de la pared que separa los bloques sanitarios de dos viviendas contiguas.

Lea más sobre el diseño de la distribución interna de alcantarillado de una casa particular en este artículo.

Tendido de tuberías exteriores

A diferencia de las tuberías de alcantarillado interno, que pueden ser tanto visibles como ocultas en los forjados, las conducciones exteriores son instalaciones ocultas – el tubería se coloca en el suelo.

Las tuberías suelen tener su salida a nivel de los cimientos de la casa y conducen a instalaciones de tratamiento o almacenamiento. En toda su longitud deben tener un diámetro de al menos 110 mm y una pendiente claramente definida de 0,02 m por metro lineal.

Además de la pendiente obligatoria, las conducciones exteriores deben cumplir otros requisitos. Por ejemplo, deben contar con pozos de inspección a lo largo de todo su recorrido.

Si la tubería es recta, se coloca un pozo cada 10 m; si tiene curvas, también en los puntos de giro. Los pozos técnicos son obligatorios también donde se cruzan varias tuberías o hay una transición escalonada.

El número máximo de pozos de registro es necesario para prever la aparición de obstrucciones en los lugares más propensos: en las curvas, en las uniones, etc. (+)

Para el alcantarillado exterior se utilizan diferentes tipos de tuberías, cuyo diámetro varía de 110-200 m. Como ya vimos anteriormente, el ángulo de pendiente depende del diámetro interior del tubo, por lo que lo tenemos en cuenta tanto al hacer las zanjas como al tender las tuberías.

No olvidemos que para tuberías de gran diámetro se aplican valores menores:

• con D 150 mm – de 0,007 m a 0,01 m;
• con D 200 mm – de 0,005 m a 0,008 m.

Estos son valores mínimos. Al instalar un tramo corto de tubería de gran sección, la pendiente mínima puede ser imperceptible, pero para tuberías largas, los desniveles pueden ser evidentes.

Por ejemplo, al colocar una tubería de 15 cm de diámetro, se decide hacer una pendiente de 1 cm/m lineal. Resulta que cada 10 m el desnivel es de 10 cm, y a los 100 m, de 1 m. Esto debe tenerse en cuenta y combinarse con los parámetros del nivel freático, así como con los índices de profundidad de congelación del suelo.

Cómo controlar la pendiente

Como ejemplo de instalación de una tubería exterior, tomemos la colocación de una única tubería recta que va desde el edificio hasta el tanque séptico.

La función de la tubería es transportar las aguas residuales de los aparatos sanitarios al tanque común. Esto incluye residuos grasos del fregadero de la cocina, materia fecal del inodoro y agua sucia de la ducha.

Es razonable que la tubería tenga un diámetro de al menos 110 mm. Es importante que a lo largo de toda la tubería se mantenga la pendiente necesaria, en este caso de 0,02 m/m lineal.

Con un nivel láser se puede medir el ángulo de pendiente en diferentes etapas del trabajo. La galería de fotos ayudará a visualizar las áreas de trabajo controladas.

Si el ángulo de inclinación se mantiene en todos los lugares, no habrá problemas con el movimiento de las aguas residuales. Sin embargo, debe recordarse que el resultado de errores no detectados puede ser posteriormente un desmontaje completo de la tubería exterior, por lo que cada medición debe realizarse con mucha seriedad y no hacerlo «a ojo».

Cálculo del nivel de llenado de la tubería principal

Los cálculos adicionales del nivel de llenado, junto con el ángulo de inclinación determinado según las normas SNiP, garantizan un movimiento sin problemas de las aguas residuales a través de la tubería.

Los cálculos se realizan según la fórmula:

Y=H/d, donde

• Y – nivel de llenado;
• H – nivel de líquido en la tubería;
• d – diámetro

El valor 1,0 indica que la tubería está completamente llena de aguas residuales; esto solo puede ocurrir si los elementos de distribución están colocados incorrectamente, de manera absolutamente horizontal.

En SNiP se indican las normas de llenado mínimo y máximo permitido: 0,3 y 1,0 respectivamente. Es decir, si el diámetro de las tuberías se elige correctamente, los residuos se desplazarán a la velocidad necesaria, sin adherirse a las paredes internas (+)

Por lo tanto, se suele tomar valores entre el 50 y 60%. En la práctica, se considera un llenado superior a 0,3 e inferior a 0,6. Se considera un valor óptimo de 0,5-0,6.

Intentemos calcular nosotros mismos la velocidad del flujo de aguas residuales. Según las normas, debe ser de 0,7 m/s o más. Solo con estos valores el líquido alcanza libremente su destino final.

Supongamos que H es 60 mm y D es 110 mm, las tuberías son de plástico, es decir, tienen una superficie interior lisa y un grado mínimo de resistencia. Según la fórmula, dividimos 60 entre 110, obtenemos 0,55: este es el nivel de llenado (Y), que cumple con la norma.

Conclusiones y video útil sobre el tema

La información de los videos le ayudará a comprender los complejos matices de la instalación de una tubería de alcantarillado.

Ejemplo de tuberías correctamente instaladas en el baño:

Explicación detallada de la parte teórica:

Herramienta útil para mantener el ángulo de inclinación:

El cumplimiento de las normas al calcular el ángulo de inclinación de las tuberías de alcantarillado es de gran importancia desde el punto de vista técnico. Es mejor realizar los cálculos ya en la etapa de diseño de la distribución interna o de la instalación de la tubería externa.

Si tiene dificultades, le recomendamos que consulte a ingenieros de diseño profesionales.

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