Diseño y Calculo de Piscinas
Diseño y Calculo de Piscinas
Diseño y Calculo de Piscinas
1.-PISCINAS
-Sumidero de fondo: desagüe situado en la parte más profunda del vaso de la piscina, el
grupo motobomba aspira directamente de la piscina por él, también sirve para un
desagüe rápido.
-Vaso de compensación: almacena el agua que desborda por la canaleta del rebosadero,
recibe el agua de renovación, el grupo de bombeo desde él aspira el agua para filtrarla y
devolverla a la piscina.
-Toma para la barredera: boquilla con tapa sumergida 15 cm bajo la superficie del agua
para conectar en ella la manguera del limpiafondos manual, que envía el agua al equipo
de filtración.
-Grupo de bombeo: formada por una o varias bombas, se encarga de recircular toda el
agua de la piscina en un tiempo prefijado, aspirándola del fondo, de skimmer o vaso de
compensación, reuniéndola en un colector, junto con la de la barredera, la impulsa hacia
los filtros y después a la piscina
-Filtro: recipiente metálico o poliester y fibra de vidrio, lleno de arena, arena y antracita
o diatomeas, retiene las partículas flotantes en el agua. Una batería de 5 válvulas, o una
válvula selectora, sirve para realizar las operaciones de filtrado, lavado y enjuague de
filtro. Puede haber más de uno por piscina.(fig.8)
-Contadores de agua: uno mide el agua que entra cada día en la piscina, otro mide el
agua que es recirculada cada día para saber si la instalación cumple los requisitos de
renovación y recirculación que
ordena Sanidad.(fig.9)
2-PISCINAS PÚBLICAS
2-1-DEFINICIóN.
Por piscinas públicas hay que entender aquellas que por el número de familias que
hacen uso de ellas, por pertenecer a sociedades deportivas o a municipios están
sometidas a la legislación de Sanidad sobre piscinas, y deben cumplirla para poder ser
utilizadas.
Depuración: cloro, ozono. Cubiertas, al aire libre.
a)Renovación diaria.
Sanidad dispone que diariamente el agua de las piscinas será renovada en un tanto por
ciento del volumen total. El agua de renovación se verterá bien a la tubería de
impulsión, bien al vaso de compensación, en este caso mediante un sistema de boya.
El agua que rebosa en la piscina cae al depósito regulador, sì es mucha se irá al
saneamiento por el sobradero colocado en el Depósito regulador, este agua que va a
desagüe hay que descontarla del agua de renovación. Como más adelante se explica,
este volumen de agua se recupera con la que entra de la red gracias al sistema de boya, y
cuya entrada queda registrada en el contador de agua de llenado.
--Tuberías de retorno garantiza el retorno del agua desde la piscina hasta el depósito
regulador de donde lo aspiran las electrobombas.
Hay un sumidero de fondo en la piscina del que aspiran las bombas directamente, que
con un by-pass servirán para vaciar rápidamente la piscina
--El depósito regulador o vaso de compensación:
En las modernas piscinas con rebosaderos el agua llega hasta el borde superior á de la
piscina, desborda en una canaleta donde se encuentran las tomas de rebosaderos unidas
a una tubería que conduce el agua hasta el vaso de compensación, de aquí es aspirada
por el grupo de bombeo, pasa por el prefiltro de bombas, el filtro y retorna a la piscina
filtrada y con una dosis de cloro.
Al vaso de compensación entran:
-los tubos colectores de las tomas de rebosaderos dos por lo general
-la tubería del agua de llenado procedente de la red de agua local.
--El equipo de bombeo estará formado por 2 bombas capaces de proporcionar el caudal
necesario y en el tiempo requerido. Funcionará una sola una bomba alternativamente
durante el filtrado activada por un cuadro eléctrico. Durante el lavado de filtros
funcionarán las 2 a la vez para conseguir la velocidad de 40 m3/h m2, imprescindible
para el lavado de filtros.
d) Tanto el agua que llegue de la red como la que es impulsada a la piscina, tras pasar
por el filtro, serán medidas por un contador colocado en la tubería de impulsión de agua
a la piscina. Así se controla que todos los días se renueva el 5% del agua de la piscina, y
que el agua de la piscina es recirculada en el tiempo establecido: 4 h en la piscina de
recreo, 2 en las cubiertas y 1 h en la de chapoteo.
2-3-TAMAÑO Y FORMA.
Los hay para todos los gustos, no existe un criterio definido sobre cual ha de ser la
forma el tamaño de una piscina pública, rigiendo generalmente, como criterio el uso que
se ha de dar a la piscina. Si su uso ha de ser con vistas a la competición, su forma será
rectangular con medidas 50 m de largo por 25 m de ancho en las olímpicas, inferior en
el resto, pero guardando la relación 2/1 entre el largo y el ancho. Si se le ha de dar una
utilización lúdico-recreativa puede ser de forma irregular con zonas redondeadas, con
chorros, cascadas, etc., pero siempre cumpliendo lo que estipule la informativa sobre
piscinas.
La profundidad se ha reducido considerablemente en las actuales piscinas, lejos quedan
aquellas piscinas con 3 m de profundidad en lo más hondo, dos son las principales
razones:
1º.-los bañistas huyen de zonas tan profundas, por miedo o por precaución;
2º-Por economía: actualmente las normas sanitarias obligan a tirar al desagüe todos los
días un porcentaje de agua de la piscina, cuanto mayor volumen contenga la piscina más
agua hay que renovar, con el consiguiente incremento del recibo del agua en unos
momentos en que este bien es tan codiciado y tan escaso.
Entre los años, 1993-1995 las medidas más habituales que me ha tocado construir han
sido 25 m de largo por 12,5 de ancho, profundidad máxima 1,8 y profundidad media 1,4
m, y la forma rectangular: Oberena, Berbinzana, Eslava,Yesa, Alzuza, Estella, Lumbier.
Posteriormente se han construido piscinas lúdicas con formas redondeadas, cascadas y
toboganes: Oberena, Burlada, Caparroso
2-4-SKIMMER: uno cada 20 m de perímetro, uno cada 25 m2 de superficie de lámina
de agua. La piscina con skimmer no tiene vaso de compensación. En piscinas públicas
van siendo prohibidos.
La boca del skimmer se amplía la anchura al hacer la obra, de forma que al final tenga
60 cm de anchura la abertura que da hacia la piscina. El cuerpo del skimmer se coloca
fuera del muro de la piscina cuando se encofra el muro, antes de hormigonar los muros.
El viento dominante deberá estar enfrente al skimmer, sin embargo, al haber tantos,
abarcarán los vientos de todas las direcciones. El nivel del agua del vaso de la piscina
que nunca pase de la mitad hacia arriba del skimmer. Cada uno absorbe 5.00o l/h como
máximo, esto hay que tener en cuenta al calcular la red hidráulica de aspiración del
grupo de bombeo.
2-5-VELOCIDAD DE FILTRACIóN.
En piscinas públicas no se recomienda velocidades superiores a 40 m3/h m2 la
velocidad óptima se encuentra entre 20 y 30 m3/h m2. Con velocidades superiores a
éstas el agua pasa muy deprisa por los filtros, y estos no tienen capacidad suficiente para
retener las partículas, que retornarán a la piscina ensuciándola otra vez, llegando a
obstruir las boquillas de impulsión de agua filtrada.
Para filtrar el agua de la piscina se toma del fondo y del rebosadero, en las piscinas de
reciente construcción, o de los skimmer:
-Aspiración de fondo 30% del volumen aspirado
-Aspiración rebosadero 70% del volumen aspirado
2-6-EQUIPO DE BOMBEO:
Las bombas autoaspirantes no se desceban. Las centrífugas deben estar siempre en
carga.
Se colocan 2, una para recirculación, funcionando alternativamente una y otra. Para
lavar el filtro funcionan las dos juntas pues se necesita una velocidad de 40 m3/h m2
para esta operación. Si hay 2 bombas juntas colocar 2 válvulas de mariposa, antes y 2
después, 1 válvula de clapeta después de bombas y antes de cada válvula de mariposa,
para evitar que el agua haga girar al revés la bomba que no funciona. La válvula
antirretorno separarla de la bomba 5 veces el ø de la bomba.
3-1-DEFINICION.-
Entiendo por piscinas privadas aquellas cuyo uso lo ejerce un número á de familias tal
que no se ve afectada por la normativa de sanidad referente a las condiciones que debe
reunir una piscina.
3-2-TAMAÑOS Y FORMAS.-
En este tipo de piscinas el criterio es más libre a la hora de darles forma y tamaño.
Como no han de dedicarse a la preparación de nadadores, ni a la competición no tienen
por qué ser rectangulares, se les pueden añadir complementos como cascadas,
hidromasajes, chorros de natación contracorriente, focos de iluminación por medio de
fibra óptica, etc.
Durante el tiempo que llevo en este sector el tamaño más utilizado es el de 8 m de largo
por 4 de ancho, 1,8 m de profundidad máxima y 1,4 m de profundidad media, forma
rectangular a la que a veces se añadía unas escaleras por fuera de esas dimensiones.
Algún atrevido se ha construido piscinas con formas redondeadas, con cascadas con y
sin rocalla, luces de fibra óptica, etc.
3-3-VELOCIDAD DE FILTRACION.-
Se puede tolerar un máximo de 50 m3/h m2, si esta cifra es menor la piscina estará mas
limpia.
3-4-SKIMMER.-
En el apartado de piscinas públicas ha sido descrito y explicado como construirlo.
Habría que señalar que, en estas piscinas, no hay normativa que nos señale cuantos
colocar, se colocan los que haga falta en función de la cantidad de agua a recircular por
hora, viento dominante y las boquillas de impulsión enfrente al skimmer.
El nivel del agua del vaso de la piscina que nunca pase de la mitad hacia arriba del
skimmer. Cada uno absorbe 5.000 l/h. Separados 60 cm del rincón formado por los dos
muros.
Esta boca de absorción de agua para filtrarla, se coloca en piscinas privadas más que la
canaleta de rebosadero con vaso de compensación.
3-5-LAS IMPULSIONES.-
Normalmente: son de plástico, se colocan en el muro corto de la piscina frente a los
skimmer, impulsando el agua depurada a favor del viento dominante. Estarán colocadas
20 cm bajo el nivel del agua.
3-6-TOMA DE LA BARREDERA.-
Para limpiar el fondo de la piscina a mano, se coloca 15 cm bajo el nivel de agua.
Otra forma de desinfección del agua de la piscina es hacerla pasar por una cámara de
ozono, donde se desinfecta al contacto con este elemento, y vuelve a la piscina libre de
microorganismos y de productos químico desinfectante, pues, así como el cloro se
disuelve en el agua, el ozono no se mezcla con el agua, no produciendo irritaciones
como con el cloro.
Pueden tener cubierta, o estar al aire libre. Yo particularmente prefiero las cubiertas por
lo inestable de nuestro clima con veranos muy cortos, pudiendo disfrutar la piscina todo
el año con un poco más de inversión.
4-REDES HIDRÁULICAS
4-1-Agua de abastecimiento:
Estas tuberías serán del material que estipule el Servicio Municipal de Aguas, la
Mancomunidad o el Consorcio, podrán ser de polietileno (PE) para agua de uso
doméstico, o de acero.
El agua que llega de la red de la localidad sirve para llenar la piscina y para garantizar el
mantenimiento del volumen de agua de la piscina.
En la tubería de agua de abastecimiento se hace una toma para la piscina con diámetro
generoso para garantizar un llenado rápido: 1 o 2 días. A una distancia del último
enlace, codo, bifurcación, te, etc. igual a 10 veces el diámetro de la tubería, se coloca el
contador de agua para saber el consumo diario y para las verificaciones pertinentes por
parte de Sanidad. A una distancia igual a la señalada se coloca una bifurcación en la
tubería de abastecimiento: un ramal irá a la tubería de impulsión de agua tras el inyector
de cloro; el otro ramal irá al vaso de compensación, donde verterá agua cuando baje el
nivel de aquel y una boya o un nivel eléctrico abran el paso al agua de la red, paso que
se cerrará cuando el vaso de compensación recupere su volumen
Antes del contador se coloca una válvula de esfera, después de él se coloca una válvula
de retención y otra válvula de esfera.
Caudal a impulsar
----------------------- = número de boquillas
caudal 1 boquilla
-la velocidad en las tablas de pérdida de carga viene en m/sg, el caudal en m3/h se
divide entre 3600, que son los segundos que hay en una hora; el caudal hay que
multiplicarlo por 0,7, pues el 70% del caudal a recircular ha de entrar por rebosadero; y
por n, número del tramo de rebosadero que se está calculando, y dividirlo entre N,
número total de tramos de rebosadero, siempre número par;
-el resultado así obtenido trae las unidades en metros, se multiplica por 1.000 para
pasarlo a milímetros que es como viene en las tablas de pérdida de carga.
2
0,8= ( Q(m3/h)/3.600 x 0,7 x n/Nº) / 3,1415 x (D/2)
2
D m 0= (Q/3.600)x0,7x(n/N º )
─ =──────────────
4 0,8x3,1416
1/2
D mm = 2 x 1.000 (((0,7/(0,8x3,1416x3600))x((Qxn)/Nº))
-El diámetro obtenido por esta fórmula es el mínimo, conviene crecerlo en uno o dos
diámetros comerciales para garantizar la perfecta evacuación de agua en momentos de
máxima afluencia.
-Se ponen tantas tomas de rebosadero como sean necesarias en función del caudal a
recircular y el diámetro de la tubería a instalar, de manera que la recogida de agua sea
uniforme por todo el rebosadero y así evitemos diámetros de tubería muy grandes desde
el principio, caso de poner muy pocas tomas de rebosadero
-El agua aspirada por la barredera va separada de la recirculada por rebosadero y fondo,
las 3 se juntan en el colector de aspiración del grupo de bombeo. Esta tubería es de 63
mm en piscinas grandes, donde puede haber varias, y 50 mm en las pequeñas. Si en un
centro recreativo hay piscinas grandes y pequeñas colocar todas las tomas de barredera
del mismo diámetro, 63 mm, por comodidad para los servicios de mantenimiento.
4-4.-Pérdidas de carga.
Las pérdidas de carga en tes, codos, filtros, etc., son despreciables si se mantiene la
velocidad máxima de aspiración en 1,5 m/sg y la de impulsión en 2 m/sg.
A 4 m/sg peligro de golpe de ariete.
Como he comentado anteriormente, es conveniente que los grupos de bombeo para
piscinas públicas tengan al menos una presión de 10 m.c.a.
5-FILTRACIóN
En los catálogos de los fabricantes de filtros se busca uno, la suma de varios con esa
superficie, si es algo mayor tendrá la velocidad de filtración menor y retendrá mejor las
partículas de suciedad. Tenderemos a colocar un solo filtro, tendremos la mitad de
problemas que si se colocan dos. Si se colocan varios que sean todos del mismo
diámetro.
En el anexo 3 se realiza un ejercicio práctico del cálculo de un filtro para una piscina
pública, así como la batería de válvulas.
-FILTROS:
-Un filtro sucio tiene una pérdida de carga de 20 m.c.a.. Limpio tiene una pérdida de
carga de 5 m.c.a.
-Velocidad de filtración: no se recomiendan velocidades superiores a 40 m3/h m2, lo
óptimo se encuentra entre 20 y 30 m3/h m2.
-Lavado de filtros durante 3 á 5 minutos y velocidad 40 m3/h m2
-Materiales inorgánicos utilizados para la filtración:
Arena silícea (R x R x 3,1416 x 1 m) x 1,3 Tm/m3 x 30 ptas/Kg. O sea, radio al
cuadrado por el (3,1416) por 1 metro de altura, y obtenemos el volumen,
multiplicadonúmero por la densidad obtenemos los kilogramos de arena que
necesitamos.
Densidad de la arena 1,3 Tm/m3
Densidad de la antracita 800 Kg/m3 = 0,8 Tm/m3
14 12
A DESAGÜE DEL COLECTOR
DE ASPIRACIÓN
BATERÍA DE
15 VÁLVULAS DE
MANÓMETRO MARIPOSA
A PISCINA
16 13
Fig. 14
Hasta los filtros con bridas de diámetro 125 mm entra un codo entre la te antes de la
válvula 12 y la válvula 13. A partir del filtro con brida de diámetro 140 mm, se coloca
otro codo en la brida superior, pues ésta estará muy cerca de la brida inferior, al separar
las partes superior e inferior de la batería se realizan bien los movimientos de las
válvulas para filtrado, lavado, enjuague, etc.
Batería de válvulas de mariposa en PVC con motor eléctrico cada una, accionado por
armario de maniobra con presostato, 3 son de simple efecto y 2 de doble efecto. El
mecanismo es más sencillo que las neumáticas, prescinden del compresor, del calderín y
de las conexiones neumáticas. La conexión eléctrica es como en las neumáticas
ampliada por la presencia de 5 motores eléctricos, uno por cada válvula.
5-7-MANEJO DE FILTROS.
LLENADO DE ARENA
Antes de proceder a depositar arena dentro del filtro, se llena este con agua hasta que
cubra 50 cm por encima de los brazos difusores situados en la parte inferior del filtro. A
continuación se llena de arena comenzando con la más gruesa, después la semigruesa y
luego la fina. Extendiéndola a la vez que se echa, por lo que si el filtro es grande, una
persona se introducirá en el para extenderla.
FILTRACIÓN
Para realizar la filtración del agua seguir los pasos descritos a continuación:
-El grupo de bombeo debe estar parado.
-Las válvulas 12, 13, 14, 15 y 16 se ponen en posición de filtrado según el cuadro
adjunto:
abiertas 12 y 16, cerradas 13,14 y 15.
-Se abren las válvulas de aspiración e impulsión del grupo de bombeo que deberán
permanecer SIEMPRE abiertas.
-Se pone en marcha una bomba del grupo de bombeo colocando el interruptor en
automático
-La bomba-1 y la bomba-2 irán alternando su funcionamiento cada 12 horas, por
ejemplo, siguiendo la programación del reloj.
LAVADO
-Cuando la presión del manómetro del filtro alcance 1,5 Kg/cm2 quiere decir que el
filtro está sucio
-Se paran las bombas
-Se ponen las válvulas 12, 13, 14, 15 y 16 en posición de lavado: abiertas 13 y 14 y
cerradas 12, 15 y 16.
-Se pone en marcha las 2 bombas
-Esta operación dura unos 5 minutos, se controla por el visor transparente que hay junto
a la válvula 14, cuando deja de pasar agua sucia ha finalizado esta operación.
-Se paran las bombas.
ENJUAGUE.
-Finalizado el lavado se limpia la tubería con esta operación antes de reanudar el
filtrado.
-Se paran las bombas
-Se ponen las válvulas en posición de enjuague: abiertas 12 y 15, cerradas 13, 14 y 16.
-Se ponen en marcha una bomba
-La operación dura 2 minutos, finaliza cuando se ve pasar agua limpia por el visor
transparente.
-Se para la bomba y se vuelven las válvulas a la posición de filtrado.
VACIADO.
-Con esta operación se vacía la piscina con el grupo de bombeo.
-Parar la bomba.
-Colocar las válvulas de la batería en posición de vaciado: abiertas 13 y 15, cerradas 12,
14 y 16.
-Poner en funcionamiento las bombas.
-Parar las bombas cuando la piscina esté vacía.
CERRADO.
-En invierno, o cuando la piscina debe estar cerrada por avería, se colocan en posición
de cerrado todas las válvulas de la batería de filtros (12, 13, 14, 15 y 16)
6-DEPURACIÓN.
6-1.-Cloración: parámetros legales y sanitarios.
6-2.-Formas de presentación del cloro: líquido, polvo, compactos.
6-3.-Medición de la cantidad de cloro: manual con comparadores, sistemas automáticos.
6-4.-Cámaras de ozono
7-LIMPIAFONDOS
7-1-Manual
7-2-Robots limpiafondos
7-3-Limpiafondos automáticos
10-ACCESORIOS
10-1-Duchas
10-2-Focos
10-3-Iluminación con fibra de óptica
10-4-Natación contracorriente
10-5-Hidromasaje
10-6-Silla para acceso a minusválidos
11-1-Europa
11-2-España
11-3-Comunidades Autónomas
12-AGUA
ANEXO nº 1
PISCINAS EN SADA
INSTALACIÓN DE DEPURACIÓN EN PISCINAS
1-1.-REGLAMENTACIÓN.
1-3.-CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES.
Se han seguido los criterios del D.F. 135/93, antes citado, tanto para la piscina de recreo
como para la de chapoteo.
1-3-1-RENOVACIÓN DIARIA.
a)Tuberías de retorno, garantizan el retorno del agua desde la piscina hasta el depósito
regulador de donde la aspiran las electrobombas.
Hay un sumidero de fondo en la piscina del que las electrobombas aspiran directamente,
que con un by-pass servirá para vaciar rápidamente la piscina.
b)El depósito regulador tendrá una capacidad mínima de 8,1 m3 en la piscina de recreo
y 2,25 m3 en la de chapoteo. 5% de la superficie.
Volumen 226,80 m3
Tomas de rebosadero 8
Superficie: (9 x 5) 45,00 m2
Volumen: 5,4 m3
Velocidad: 18 m3/h m2
Aspiración por rebosadero a velocidad 0,8 m/sg:
Cada toma de rebosadero y el primer tramo de tubería PVC PN-10 entre la primera
toma y la segunda tendrá como mínimo:
D. 63 mm
El tramo de tubería entre la segunda y la tercera toma tendrá
D. 90mm
El tramo de tubería entre la la tercera y la cuarta toma tendrá
D.110mm
El tramo de tubería entre la cuarta y el vaso de compensación, o entre la cuarta y la
fusión con la tubería del otro lado de la piscina, tendrá:
D. 125mm
Tubería de impulsión
Para un caudal de (56,7 m3/h * 1.000 m3/l)/3.600 sg/h = 15,75 l/sg y velocidad 2 m/sg y
10 m.c.a.