Manteniment bàsic de les instal·lacions d’edificis

L'aigua és un compost format per la combinació de dos àtoms d'hidrogen (H) i un d'oxigen (O) que es representa com H2O. Aquest compost es pot manifestar a la natura en tres estats:

• Sòlid (gel)
• Líquid (aigua)
• Gasós (vapor)

Aquests estats poden canviar en funció de l'aportació o sostracció de calor.

• Solidificació: és el pas de líquid a sòlid per la pèrdua de calor, és a dir, la congelació. L'aigua té la peculiaritat d'augmentar un 10% el seu volum quan es congela. Aquest efecte és el causant dels problemes que poden ocasionar-se a les canonades d’aigua quan la temperatura disminueix per sota dels 0ºC.
• Vaporització: és el pas de líquid a gas per efecte de l'aportació de calor fins a arribar als 100ºC en condicions de pressió atmosfèrica.

Com a característiques significatives de l’aigua, ressaltarem:

• El volum específic: és a dir, el volum ocupat per la unitat de massa. Aquest valor varia amb la temperatura i la pressió; de totes maneres, aquestes variacions són tan petites que a efectes pràctics prendrem com a valor fix de densitat 1 litre/kg.

• La calor específica de l'aigua: és la quantitat de calor que cal subministrar a una massa d’1 kg per tal que la seva temperatura augmenti 1⁰C; en el cas de l’aigua, aquest valor és d’1 kcal/kgºC, encara que aquest valor depèn de les condicions de pressió i temperatura.

Un circuit hidràulic és el camí a través del qual circula un fluid quan es produeix una diferència de pressió entre dos punts del circuit.

A la imatge següent es representa un circuit hidràulic simple, en el qual podem observar que, com a conseqüència de la diferència de nivell, l'aigua té un recorregut descendent, amb un cabal proporcional a la resistència del circuit.

Aquest fet es produeix perquè, com a conseqüència de la força de la gravetat, els fluids exerceixen una pressió en totes direccions equivalent al seu propi pes. També en els circuits hidràulics, els fluids poden estar sotmesos a l’acció d’altres forces que produiran una pressió addicional en ells, per exemple, l’acció d’una bomba.

En la circulació d’un fluid per un circuit hidràulic es posen de manifest diverses magnituds físiques, de les quals destacarem la pressió.

La pressió és la resultant d’una força aplicada sobre una superfície. La seva unitat en el Sistema Internacional és el pascal (Pa), però té com a inconvenient que és una unitat molt petita; per tant, s'utilitzen habitualment altres unitats, que expressem a continuació juntament amb les seves equivalències.

Aquesta quasi equivalència entre unitats ha fet que en la pràctica es prengui com a equivalents el bar (bar), l'atmosfera tècnica (atm), els quilos per centímetre quadrat (kg/cm²) o, el que és el mateix, els 10 m columna d’aigua (mcda). Per tant, a efectes pràctics, direm:

El subministrament d’aigua potable comporta el solapament de dues xarxes, que operen en paral·lel per atendre les necessitats associades al servei de subministrament i desguàs de l’aigua:

Xarxa de distribució d’aigua potable

Disposa d’un o diversos punts de captació, en els quals s’extreu l’aigua i s’envia a la planta de tractament. Una vegada potabilitzada, l’aigua serà transportada des de les plantes de tractament fins als centres de distribució, on s’emmagatzema en els dipòsits de regulació. Finalment, les canonades de distribució s’encarreguen de l’abastament domiciliari.

Aquestes xarxes de distribució d’aigua són estructures hidràuliques, que disposen d’un sistema de bombament que permet a la xarxa treballar a pressions de 3 a 5 vegades per sobre de la pressió atmosfèrica. Això té per objecte garantir les condicions de servei requerides (pressió i cabal), independentment de l’alçada del punt de subministrament.

Xarxa de sanejament (o de clavegueram)

El cicle de l’aigua no s’acaba amb el subministrament, sinó que continua amb la xarxa de sanejament, que per mitjà d’una xarxa de canonades transporta les aigües residuals i pluvials fins a una planta de tractament, on es depurarà abans d’abocar-la al medi (rius, rieres o mar).

Les xarxes de clavegueram són estructures hidràuliques que funcionen a pressió atmosfèrica i aprofiten la força de la gravetat per al desguàs de l’aigua.

La instal·lació de subministrament d’aigua en un edifici estarà connectada a la xarxa de subministrament urbà, i consta d’un entramat de conductes i accessoris que distribueix l'aigua fins als punts de consum a l’interior dels edificis. Aquesta xarxa també compta amb una xarxa paral·lela d’aigua calenta que parteix del punt d’escalfament (escalfador, caldera o acumulador).

Les condicions de subministrament han d’estar garantides. La xarxa de distribució garantirà que:

• La pressió mínima en el punt més desfavorable (més alt i allunyat) de la instal·lació serà d’1 bar.
• La pressió de subministrament serà de 5 bars com a màxim per evitar problemes de funcionament (degoteig d’aixetes, cisternes de vàter que no tanquen, etc.).

El cabal de servei ha de garantir un mínim d’entre 0,05 l/s i 0,2 l/s per punt de subministrament.

Una instal·lació interior de subministrament d’aigua comença en el punt de connexió a la xarxa amb el quadre de comptadors, en el qual s’ubicarà la connexió de servei i els comptadors de companyia; des d’aquí la instal·lació es ramifica fins a tots els punts de consum.

La distribució d’aigua en un edifici està formada per diversos elements que, en conjunt, permeten la conducció i la gestió del subministrament d’aigua a les zones que generalment s’anomenen zones humides i que agrupen els elements de consum d’aigua, així com els corresponents desguassos.

La instal·lació interior constarà, com a mínim, dels elements següents:

• Clau de pas: situada a l'interior de l’edifici, accessible i que permetrà el tall del subministrament d’aigua en general a l’edifici.
• Derivacions particulars: tram de canalització comprès entre la clau de pas i els brancs d'enllaç a les zones humides. Seran independents per a cada zona humida i inclouran una clau de pas per a l’aigua freda i una altra per a l’aigua calenta.
• Brancs d'enllaç: trams que connecten la derivació particular amb els diferents punts de consum.
• Punts de consum: tot aparell o equip individual o col·lectiu que requereixi subministrament d'aigua per a la seva utilització directa o el seu escalfament. Comptaran amb aixeta de tall individual.

A la imatge següent mostrem un esquema del principi de la instal·lació de subministrament d’aigua domèstica, en el qual el número 1 indica la ubicació de la clau de pas; el 2 i el 4, la ubicació de les claus de tall dels sanitaris, i finalment el 3, l’aixeta individual del punt de consum. També s’indica amb el número 5 la secció interior recomanada per a canonades de coure o plàstic.

Canonades

Les instal·lacions d’aigua poden anar encastades o vistes per la superfície; en tot cas, totes les conduccions d’aigua han de garantir l’estanquitat i la resistència mecànica en les condicions de servei extremes a què poden estar sotmeses. A més a més, en el cas de les canonades del circuit d’aigua calenta, aquestes hauran d’estar aïllades tèrmicament.

Les canonades d’aigua potable podran ser d'acer galvanitzat, coure, acer inoxidable, policlorur de vinil no plastificat (PVC), policlorur de vinil clorat (PVC-C), polietilè (PE), polietilè reticulat (PE-X), polibutilè (PB), polipropilè (PP), multicapes de polímer / alumini / polietilè resistent a temperatura (PE-RT) i multicapes de polímer / alumini / polietilè reticulat (PE-X).

Per a la correcta instal·lació de les canonades de distribució d’aigua és necessari tenir en compte que:

• El traçat de les línies seguirà camins verticals o horitzontals i respectarà les disposicions següents:
  • Les canonades d'aigua freda han d'anar per sota de les d'aigua calenta i a una distància mínima de 4 cm.
  • Les canonades han d'anar per sota de qualsevol canalització o element elèctric o electrònic i a una distància mínima horitzontal de 30 cm.
  • Les canonades han de guardar una separació mínima de 3 cm respecte a les conduccions de gas.
  • S’hauran de situar com a mínim a 20 mm per sobre de la part superior de banyeres, lavabos, bidets, piques, etc.

• La secció de la canonada serà suficient per transportar el cabal d’aigua requerit sense generar sorolls o cops d’ariet.

La xarxa d'evacuació té per objecte conduir a l'exterior de l'edifici les aigües pluvials i residuals sense causar molèsties, humitats, sorolls ni males olors a l’edifici. Aquesta xarxa condueix per gravetat l'aigua dels aparells sanitaris o la pluja cap als conductes generals (baixants) per mitjà d’uns trams de canonada d’un diàmetre menor denominats “desguassos”.

La xarxa interior d'evacuació d'un edifici consta de les parts fonamentals següents:

• Canonades d'evacuació: habitualment estan constituïdes per canonades de PVC amb junta encolada i consten de les parts següents:
  • Desguassos: canonades que surten dels sanitaris i desemboquen en un altre conducte de més diàmetre.
  • Derivacions: canonades horitzontals amb un cert pendent que enllacen els desguassos amb els baixants de l’edifici i presenten un pendent mínim del 2,5% i un pendent màxim del 10%; normalment estan situades sota el terra o encastades.
  • Baixants: canonades verticals que recullen l'abocament de les derivacions i desemboquen en els col·lectors de l’edifici; són, per tant, trams descendents.

• Sifons: són sistemes de tancament hidràulic que impedeixen la comunicació de l'aire viciat de la xarxa d'evacuació amb l'aire dels mateixos edificis. El seu enllaç amb el baixant ha de tenir un adequat pendent hidràulic i s’ha de situar a un nivell inferior al del mateix sifó.

• Ventilació de la xarxa d’evacuació: és indispensable en totes les instal·lacions i consisteix simplement a comunicar la part superior de tots els baixants amb l'exterior. És indispensable evitar les males olors en les zones humides de l’edifici.

En la imatge següent mostrem un esquema del principi de la instal·lació d’evacuació d’un habitatge tipus, en el qual indiquem la localització dels sifons i els diàmetres exteriors de les canonades de PVC.

Una aixeta que degota és un problema poc significatiu per al correcte funcionament d’una instal·lació, però força important pel que fa al consum d’aigua i l’envelliment prematur dels elements associats a aquesta avaria.

Actualment, hi ha diversos tipus de mecanismes que fan la funció d'una aixeta; en general, consisteixen en un cos fix que disposa d'una peça interior accionada des de l'exterior, la qual, pel seu moviment, permet o impedeix el pas de l'aigua.

Com a sistemes més destacables d’aquests dispositius ressaltarem:

Aixeta de seient: És una aixeta que consta de tija amb rosca i al final una volandera gran i gruixuda de cautxú o de goma que, en girar el comandament, és pressionada contra un ressort interior de l’aixeta que tanca el pas de l'aigua.

Aquesta volandera de seient generalment està feta de goma i amb el pas del temps es desgasta. Si l'aixeta degota, el més probable és que aquesta volandera sigui la culpable i s’haurà de substituir.

Aixeta de monocomandament: Aquestes aixetes són d'un sol comandament, el qual dona pas tant a l'aigua calenta com a l'aigua freda. El sistema d'obertura és de palanca, que s'aixeca cap amunt i dona pas a l’aigua de forma proporcional a la posició d’aquesta. Hi ha diversos models d’aquest tipus d’aixetes, però el més habitual és el de discs ceràmics. Actua per mitjà del desplaçament d’uns discs amb orificis, que es desplacen sobre una base amb les entrades d’aigua. Aquestes deixen passar l’aigua quan coincideixen amb els orificis.

Aquests discs poden malmetre’s com a conseqüència de la incrustació de brutícia o calcificacions. Si l'aixeta degota, el més probable és que aquests discs estiguin malmesos o bruts.

Aixeta temporitzada: Aquestes aixetes semiautomàtiques s'obren amb un clic i es tanquen automàticament al cap d’un cert temps, després de deixar passar un cabal determinat. El sistema de funcionament d'aquestes aixetes és relativament senzill. Quan es prem el capçal, s'obre el canal de descompressió de l’aixeta, a través del qual surt l'aigua des d’una cassoleta situada al capçal de la canella de l'aixeta. D'aquesta manera, el pistó que tancava el pas de l'aigua s'introdueix a la cassoleta i permet el pas de l’aigua, fins que, per l’efecte de la mateixa pressió, torna a recuperar la posició inicial.

Si l'aixeta degota, el més probable és que hi hagi un deteriorament o brutícia a la junta del pistó d’accionament.