En los últimos 15 años, la utilización de los materiales plásticos en las instalaciones interiores de conducción de agua, se ha ido generalizando, aunque su introducción en España corresponde a la segunda mitad del Siglo XX.
Dicha implantación se ve plasmada en la publicación de nueva legislación (Código Técnico de la Edificación) y en la actualización de muchas normas de producto.
El objetivo de esta ficha es describir los sistemas de tuberías más habituales en las conducciones de agua en edificación (conducción de agua fría y caliente,calefacción y evacuación de aguas pluviales y residuales).
Tubos y accesorios de plásticos para la conducción de agua en Edificación. |
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| Agua Fría y Caliente Calefacción Climatización |
Polietileno reticulado (PE-X) Polietileno (PE) (no en tuberías sometidas a temperatura) Tuberías multicapa (MC) Polibutileno (PB) Policloruro de vinilo clorado (PVC-C) |
| Suministro y evacuación | Polietileno (PE) Polipropileno (PP) Policloruro de vinilo (PVC) |
Los plásticos son materias obtenidas por transformación química de productos naturales o por medio de síntesis a partir de compuestos orgánicos. Sus elementos principales son el carbono (C) y el hidrógeno (H). Las bases de la mayoría de las materias plásticas son hidrocarburos derivados del petróleo.
Las principales características de los plásticos son:
- Baja densidad y por tanto bajo peso. Entre 0.9 y 1.5 g/cm3
- Resistencia a la corrosión y agentes químicos. Se emplean incluso como protección de otro tipo de tuberías metálicas.
MATERIAL |
COEFICIENTE DE DILATACIÓN TÉRMICA LINEAL mm/mºC |
ACERO |
0.013 |
COBRE |
0.017 |
PVC |
0.06 a 0.08 |
PB |
0.13 |
PP |
0.11 a 0.18 |
PE |
0.17 a 0.22 |
PE-X |
0.18 a 0.20 |
Multicapa |
0.025 |
TABLA 1. Coeficientes de dilatación térmica de los materiales |
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- En algunas plásticos, resistencia a la presión y la temperatura.
- Baja conductividad térmica. Entre 0.22 a 0.45 W/mºC
- Dilatación térmica elevada en comparación con los metales, el coeficiente es de 10 a 20 veces superior al acero (Ver tabla 1)
- Resistencia al desgaste por abrasión.
- Paredes lisas que permiten una mayor capacidad hidráulica, al tener menor perdida de carga a igual diámetro tienen mayor caudal.
- Flexibilidad
- Mejor comportamiento al ruido
- Pueden ser fabricados en cualquier color.
- No se producen sedimentos en sus paredes.
- Estanquidad de las uniones a través de soldadura, pegado, o por juntas de compresión.
- No son conductoras de electricidad, se utilizan como aislantes.
- Son combustibles
- Son sensibles a los rayos UVA.
2.- ASPECTOS A TENER EN CUENTA RESPECTO AL MATERIAL. Normativa.
Los principales tipos de tuberías plásticas utilizadas en conducciones de agua en edificios son las que se relacionan a continuación.
Existe abundante normativa relacionada con los tubos y accesorios plásticos para sus diferentes aplicaciones. Así como normas de producto, normas de ensayo de las distintas características y normas para su correcta instalación.
A continuación se indican las normas de producto según material y aplicación.
Otras normas aplicables a las conducciones de agua, son las siguientes:
Norma |
Descripción |
| UNE-EN 1264 | Calefacción por suelo radiante. Sistemas y componentes. |
| UNE-EN 806 | Especificaciones para instalaciones de conducción de agua destinada al consumo humano en el interior del edificio. |
| UNE-ENV 12108 | Sistemas de canalización en materiales plásticos. Práctica recomendada para instalación en el interior de edificios de sistemas de canalización a presión de agua caliente y fría destinada al consumo humano. |
| UNE-EN 805 | Abastecimiento de agua. Especificaciones para redes exteriores a los edificios y sus componentes. |
| UNE-EN 1610 | Instalación y pruebas de acometidas y redes de saneamiento. |
| UNE 53331 IN | Plásticos. Tuberías de poli(cloruro de vinilo) (PVC) no plastificado y Polietileno (PE) de alta y media densidad. Criterio para la comprobación de los tubos a utilizar en conducciones con y sin presión sometidos a cargas externas. |
| UNE 53394 IN | Materiales plásticos. Código de instalación y manejo de tubos de polietileno para conducción de agua a presión. Técnicas recomendadas. |
| UNE 53389 IN | Tubos y accesorios de materiales plásticos. Tabla de clasificación de la resistencia química. |
La normativa mencionada es voluntaria a no ser que se especifiquen en la legislación nacional, en cuyo caso será de obligatorio cumplimiento.
La legislación nacional vigente aplicable sería la siguiente:
- RITE Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RD 1027 del 29 de Agosto de 2007)
- CTE Código técnico de la edificación DB-HS-4 Salubridad
Los tubos y accesorios plásticos para la conducción de agua están sujetos a la Directiva Europea de Productos de Construcción (89/106/CEE). Las normas armonizadas donde se recogerán todos los aspectos relativos al cumplimiento de las exigencias de la directiva para dichos productos, aún no han sido puestas en marcha. Por tanto, actualmente los tubos y accesorios plásticos no pueden ni deben llevar Marcado CE. Una vez sean publicadas estas normas existirá un periodo de coexistencia de 2 años donde convivirán tubos y accesorios con Marcado CE y sin Marcado CE.
Para certificar la calidad de los productos existe la Marca de calidad voluntaria AENOR.
3.- TIPOS DE TUBERIAS:
Tuberías de PVC
Son tuberías a partir de policloruro de vinilo (PVC) que se obtienen a partir de cloruro de sal y de etileno. Su principal característica es su baja rugosidad, que le permite transportar más caudal de agua a igualdad de diámetro.
Se utilizan para conducción y evacuación de aguas, redes de saneamiento, drenajes y riego.
Accesorios y tuberías de PVC
El PVC designado con la letra C (PVC-C), es policloruro de vinilo clorado, se fabrica incorporando y combinando átomos de cloro al cloruro de vinilo, mejorando de esta forma su estabilidad dimensional en caliente. Es muy rígido a la flexión pero sensible a los choques con bajas temperaturas.
El PVC designado con la letra U (PVC-U), es un policloruro de vinilo sin plastificantes, con estructura amorfa.
El PVC designado con la letra O (PVC-O), es un policloruro de vinilo sin plastificantes con estructura laminar, es decir con orientación molecular de cara a mejorar sus propiedades físicas y mecánicas.
Tuberías de Polietileno (PE)
Se obtienen por la polimerización del etileno, sin que se produzca disociación de otros materiales y por tanto es soldable.
Dentro de las tuberías de polietileno, existen los tubos de baja densidad (blandos) utilizados para tuberías de riego y los de alta densidad (duros) empleadas en saneamiento y agua potable.
Su principal característica es la excelente resistencia a la corrosión, también hay que destacar su ligereza y una baja rugosidad.
Tiene baja resistencia al calor, por tanto sólo se puede utilizar en agua fría: redes de distribución de agua potable, saneamiento y sistemas de riego.
Tuberías de Polietileno reticulado (PE-X)
La reticulación consiste básicamente en conseguir que las cadenas de polietileno su unan fuertemente consiguiendo de esta forma, proporcionar al tubo elevada resistencia a la presión y a la temperatura. No es soldable.
Se establecen 5 clases en función de sus usos
Se utilizan para tuberías de instalaciones sanitarias, conducción de agua fría y caliente, sistemas de calefacción convencional y suelo radiante.
Tuberias de PE-X
Tuberías de Polipropileno (PP)
El Polipropileno, se trata de un polímero termoplástico, obtenido a partir de la polimerización del propileno. Tiene una buena resistencia química, y por ello los tubos de PP se utilizan sobre todo en el sector industrial, pudiendo variar su flexibilidad en función de los materiales adicionales que se incluyan. También se utiliza en conducciones de saneamiento, evacuación, pluviales y canalizaciones sin presión
Al ser un material termoplástico, este tipo de tuberías son soldables.
Tuberías de Polibutileno (PB)
El polibutileno, también se trata de un material termoplástico, y por tanto también es soldable.
Puede considerarse el material plástico óptimo para el sector de agua potable, agua sanitaria y calefacción, distinguiéndose por su gran flexibilidad, su elevada resistencia al calor, su baja deformación y por su menor dilatación térmica lineal. Son ligeros, mantiene su resistencia a largo plazo, las tuberías permiten espesores reducidos implicando por tanto mayor diámetro interior para la circulación del agua, menor velocidad del agua para un mismo caudal y por lo tanto menor pérdida de carga.
Tuberías Multicapa (PE-X/Al/PE-X y PERT/Al/PERT)
Las tuberías multicapa son tubos formadas por dos materiales, material termoplástico y aluminio, siendo los termoplásticos más utilizados el PE-RT (polietileno de alta resistencia térmica) y el PE-X (polietileno reticulado). Dichos termoplásticos son extruidos con una resina natural para formar la primera capa, que es la que determina el diámetro interior; luego esta capa se une con un tubo de aluminio y por último se añade una capa de termoplástico por el exterior, ofreciendo resistencia química y resistencia a la corrosión.
Al disponer de una capa intermedia de aluminio, sus dilataciones son mínimas, siendo esta su principal característica.
Se utiliza en instalaciones sanitarias, conducción de agua fría y caliente, sistemas de calefacción convencional y suelo radiante, conducciones de climatización y aplicaciones industriales
Tuberías Multicapas
4.- SISTEMAS DE UNIÓN:
Las posibles fuentes de patologías en estos sistemas pueden venir por un defecto en las uniones, de ahí lo importante de la elección de la calidad de los materiales, de utilizar los accesorios del fabricante y de una correcta ejecución.
De cara a la comprobación de la resistencia mecánica y la estanquidad de la instalación, el instalador está obligado a efectuar pruebas sobre las mismas.
Tuberías de PVC-C
No pueden soldarse. Los extremos de los tubos se pueden fabricar con extremo recto o con extremo con embocadura. Las uniones se realizan por manguitos, por encolado, o con junta elástica.
Las más habituales son las uniones mediante pegado con adhesivos especiales y aireación.
Unión por pegado
Se determina la longitud del tubo, se corta con un cortatubos y asegurando un corte perpendicular, se realiza un chaflán en el extremo del tubo con un escariador, la dimensión del mismo dependerá del diámetro del tubo.
Se limpia el tubo y accesorio con un disolvente y un paño limpio.
Se aplica el adhesivo en el accesorio y en el tubo con una brocha o pincel. Se introduce el tubo sin girarlo y pasados unos instantes se elimina la cola sobrante.
Es importante no rebasar los tiempos de utilización del adhesivo, y respetar las temperaturas de manipulación de los mismos.
Unión con Junta elástica
En la copa de los tubos y de los accesorios presenta un alojamiento interno para situar la junta labiada que proporciona estanqueidad a la unión.
Tuberías de PE
Las tuberías de Polietileno pueden unirse mediante multitud de sistemas: con soldadura a tope, con soldadura por electrofusión, con accesorios mecánicos, con bridas, y con junta elastica.
Las más utilizadas por su facilidad y rapidez, son las uniones con accesorios mecánicos.
Uniones con accesorios mecánicos (roscadas)
Se utilizan en tuberías de polietileno de baja densidad de cualquier diámetro y, para las de media y alta densidad hasta diámetro 90mm.
Se desatornilla la tuerca para permitir que los componentes del sistema se separen y que se inserte la tubería. Se inserta la tubería en la tuerca y se acoplan el resto de componentes, la ultima pieza debe alcanzar un tope. Finalmente se ajusta la tuerca con una llave adecuada
Tuberías de PE-X
Las uniones en este tipo de tuberías se realizan con accesorios metálicos o de plástico, dichas uniones pueden realizarse por casquillo deslizante, por casquillo de presión, por casquillo Q&E o por press-fitting.
Unión por casquillo deslizante
Se corta el tubo perpendicularmente al eje, y se introduce el casquillo deslizante
Se expande el tubo con un abocardador y se introduce el accesorio hasta la última estría (la dimensión del hueco denominado A, debe ser de entre 2 a 3 mm)
Por último se desliza el casquillo con la prensa hasta fijar el tubo en el accesorio.
Unión por casquillo de presión
Se corta el tubo perpendicularmente al eje, se introduce la tuerca en el tubo y por ultimo se introduce el anillo bicono.
Unión por casquillo Q&E
Se corta el tubo perpendicularmente al eje, se monta el anillo en el tubo, de forma que sobresalga ligeramente (máximo 1 mm) del extremo del tubo.
Luego abrir totalmente los brazos del expandidor y expandir, se retira la herramienta y se gira el tubo un octavo de vuelta y se vuelve a expandir. (El numero de expansiones está limitado en función del diámetro de la tubería).
Se retira la herramienta y se vuelve a montar.
Unión por press-fitting
Se corta el tubo perpendicularmente al eje, y se introduce el casquillo.
Se introduce el tubo en el accesorio verificando a través del visor que ha entrado hasta el tope.
Mediante una tenaza manual, prensa electrohidráulica o prensa electromecánica, se ejerce una compresión, hasta que las mordazas están en posición de cerrado. Se verifica a través del visor que el tubo está en la posición correcta.
Unión por push-fit
Se corta el tubo perpendicularmente al eje.
Se calibra y bisela el extremo del tubo con un biselador
Se introduce el extremo biselado en el accesorio verificando a través del visor que ha entrado hasta el tope.
Tuberías de PP
Las tuberías de Polipropileno, se unen mediante termofusión.
Unión por termofusión
Se corta el tubo perpendicularmente al eje con herramientas adecuadas.
Se calienta el tubo y la pieza de unión con un polidifusor a 260º, introduciendo las piezas a unir en el equipo de soldadura, hasta el tope o señal, dependiendo del diámetro variaran los tiempos de calentamiento
Transcurrido dicho tiempo, se retira el tubo y el accesorio del equipo de soldadura e inmediatamente se unen ambos entre sí, sin girarlos.
Tuberías de PB
Las uniones en este tipo de tuberías se realizan por el sistema Push-fit (conexión rápida).
Unión por push-fit
Se corta el tubo perpendicularmente al eje con herramientas adecuadas, comprobar que no hay rebabas.
S introduce el casquillo en el extremo del tubo.
Se inserta el tubo en la pieza de unión, se gira y se presiona hasta la introducción total del tubo. Se sujeta el accesorio, y tirando del tubo se comprueba que la unión es correcta.
Tuberías MC
Unión por press-fitting
Se corta el tubo perpendicularmente al eje.
Se calibra el interior de la tubería y su escariado interior ( 1 mm Æ 16 a 25, 2 mm Æ 32 a 75). Introducir el tubo en el accesorio verificando a través del visor que ha entrado hasta el tope.
Mediante una tenaza manual, prensa electrohidráulica o prensa electromecánica, se ejerce una compresión, hasta que las mordazas están en posición de cerrado Se verifica a través del visor que el tubo está en la posición correcta.
En la unión de accesorios roscados de PPSU a otros accesorios (accesorios metálicos, llaves de corte, etc...) se utilizará cáñamo, estopa o teflón, evitando en todo momento los selladores químicos
La estanqueidad y durabilidad de las uniones sólo está garantizada cuando se utilizan las mordazas de prensado y las prensas diseñadas para este sistema.
5. CONSIDERACIONES FINALES
Debido a los fallos y patologías en las intalacciones, se producen fugas de agua que pueden ocasionar desde daños en la obra secundaria, hasta afecciones en la estructura (corrosión de armaduras, corrosión estructura metálica, pudrición de la estructura de madera, etc) o en la cimentación (lavado de terrenos, expansividad, asientos, etc.).
Como medida preventiva en primer lugar se debe realizar una eleccion adecuada del material y de su sistema de unión, verificando que las propiedades del mismo se ajustan a las condiciones de la instalacción. Se deben emplear los accesorios y herramientas recomendadas por el fabricante, así como verificar la calidad exigida a los materiales. Se debe cuidar el almacenaje, manteniendo los embalajes originales, no apoyandolos en superficies cortantes, ni transportarlos sujetos con alambres, cadenas, etc. Es muy imporante que no esten expuetos al sol, puesto que los rayos ultravioletas afectan a sus propiedades.
Se debe cuidar especialmente la fase de ejecución siguiendo las patuas indicadas por el fabricante.
Evidentemente, la mayor fuente de patologías viene provocada por fugas en las uniones, es por ello que existe la obligación de que los instaladores realicen pruebas de estanquidad, que en teoría deberían detectarlas. Si bien es cierto, en algunas de las patologías conocidas en instalaciones de calefacción, aún habiéndose superado satisfactoriamente las pruebas de estanquidad, una vez puestas en uso, se han producido fugas, debido a que las pruebas de estanquidad se realizan en frío, y no en condiciones de servicio reales. Al ser materiales con una dilatación térmica elevada la única forma de verificar la idoneidad de la instalación es someterla a pruebas con las mismas condiciones de uso, aunque esto suele ser en muchas ocasiones bastante dificultoso.
También es importante destacar que una de las cuestiones a tener muy en cuenta en el diseño y ejecución de instalaciones de materiales termoplásticos y con conducción de agua caliente son las dilataciones de las tuberías, analizando para cada material la necesidad de dilatadores, la distancia de soportación de las tuberías.
BIBLIOGRAFÍA
- “Publicación en la Revista del COAATM. Nº 234” Luis Jiménez López. 2004
- Catalogo General de PLASTIFER Tuberias y accesorios a presión
- “Publicación El instalador Nº 449” AseTUB Febrero de 2008
- Manual del Instalador de Tuberías de Polietileno reticulado de AseTUB
- Manual del Instalador de Tuberías de Polibutileno de AseTUB
- Manula del Instalador de Tuberías Multicapa de AseTUB
- Manual técnico y de instalacción de POLYPLUMB POLYFIT
- Pagina web de AseTUB
- Pagina web de Cepex
- Pagina web de Polysan