1 Alcance y campo de aplicación
1.1 Esta norma establece los requisitos generales mínimos que deben cumplir los sistemas de producción y distribución de agua potable, en lo que corresponde al diseño de las obras de conducción, regulación, almacenamiento y distribución, desde la fuente de abastecimiento de agua hasta los puntos de entrega.
1.2 Esta norma también se aplica en el caso de reestudio de cada componente de un sistema existente de agua potable. 1.3 Esta norma se aplica a todos los proyectos de las obras indicadas en 1.1 y 1.2, y a las redes de las instalaciones domiciliarias de agua potable con carácterísticas de redes públicas, excluyendo los servicios de agua potable rural.
2 Referencias normativas
Los documentos siguientes son indispensables para la aplicación de esta norma. Para referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para referencias sin fecha se aplica la última edición del documento referenciado (incluyendo cualquier enmienda).
NCh409/1, Agua potable – Parte 1: Requisitos.
NCh410, Calidad del agua – Vocabulario.
NCh692, Agua potable – Plantas elevadoras – Especificaciones generales.
NCh777/1, Agua potable – Fuentes de abastecimiento y obras de captación – Parte 1: Captación de aguas superficiales.
NCh777/2, Agua potable – Fuentes de abastecimiento y obras de captación – Parte 2: Captación de aguas subterráneas.
NCh1360, Sistemas de tuberías para conducción y distribución de agua potable – Instalación y pruebas en obra.
NCh1646, Grifos de incendio – Tipo de columna 100 mm diámetro nominal – Requisitos generales.
NCh1360, Sistemas de tuberías para conducción y distribución de agua potable – Instalación y pruebas en obra.
NCh2080, Tapas y anillos para cámaras de válvulas de agua potable y para cámaras de inspección de alcantarillado público.
NCh2811, Trazados, atraviesos y paralelismos de tuberías de agua potable y de alcantarillado, en redes públicas de distribución de agua potable y de recolección de aguas servidas – Requisitos generales.
3 Términos y definiciones
Para los propósitos de esta norma, se aplican los términos y definiciones indicados en NCh410 y adicionalmente los siguientes:
3.1 almacenamiento acción destinada a acumular un determinado volumen de agua para reserva y regulación
3.2 Autoridad Competente
Autoridad Estatal o prestador que tiene competencia en el ámbito del diseño, la construcción, la regulación o la fiscalización de las instalaciones y obras pertinentes a los servicios, de acuerdo con su ámbito de acción, cuando corresponda
3.3 caudal volumen de agua que pasa por una sección transversal en una unidad de tiempo
3.4 caudal de grifos;
caudal de incendio parte del caudal en una red de distribución destinado a combatir los incendios, expresado en litros por segundo o en dimensiones equivalentes
3.5 caudal máximo diario consumo máximo de agua potable durante un día, observado en un período de un año, sin tener en cuenta las demandas de incendio que se hayan presentado, expresado en litros por segundo o en dimensiones equivalentes
3.6 caudal máximo horario consumo máximo de agua potable durante una hora en el día de máximo consumo, sin tener en cuenta las demandas de incendio que se hayan presentado, expresado en litros por segundo o en dimensiones equivalentes
3.7 caudal medio diario consumo medio de agua potable durante un día, expresado en litros por segundo o en dimensiones equivalentes
3.8 conducción transporte de agua por medio de tuberías o canalizaciones
3.9 conducción de distribución c tubería del sistema de distribución para transportar agua potable
3.10 conducción de producción tubería o canalización del sistema de producción para transportar agua potable o agua cruda, según corresponda
3.11 consumo anual volumen de agua potable que se consume durante un año, medido a la salida del estanque de regulación
3.12 consumo máximo diario volumen de agua potable que se consume en el día de máximo consumo del mes de máximo consumo, medido a la salida del estanque de regulación
3.13 consumo máximo horario volumen de agua potable que se consume en la hora de máximo consumo del día de máximo consumo, en el mes de máximo consumo, medido a la salida del estanque de regulación
3.14 consumo máximo mensual volumen de agua potable que se consume en el mes de mayor consumo en un período de uno o más años
3.15 consumo medio diario volumen de agua potable, obtenido de dividir el consumo anual por 365
3.16 consumo medio horario en el día de consumo máximo volumen de agua potable que se consume en promedio por hora en el día de máximo consumo
3.17 consumo medio mensual volumen de agua potable que se obtiene como resultado de dividir el consumo anual por 12
3.18 cuartel mínima subdivisión de la red de distribución que está delimitada por válvulas de corte
3.19 desagüe instalación que permite la evacuación controlada de agua de una parte del sistema de agua potable
3.20 dotación cantidad de agua potable por habitante, expresada en litros por habitante por día o en dimensiones equivalentes
3.21 edificación toda construcción destinada a la habitación o en la cual una o más personas pueden desarrollar cualquier labor transitoria o permanente
3.22 estanque unidad de almacenamiento de agua
3.23 factor de la hora máximo consumo relación entre el consumo máximo horario y el consumo máximo diario
3.24 factor del día de máximo consumo relación entre el consumo máximo diario y el consumo medio diario
3.25 grifos de incendio dispositivo regulador del paso del agua, conectado a una red de distribución, que permite alimentar los equipos contra incendio
3.26 presión variable física, equivalente a la altura de aguas, resultante de la diferencia entre la cota piezométrica y cota de terreno, en cualquier punto de un sistema de producción y distribución de agua potable. Se puede expresar en kPa, kgf/cm² , mca (metros columna agua)
3.27 presión de servicio valor de la presión en un punto cualquiera de una red de distribución
3.28 presión estática; Presión hidroestática presión en una tubería cuando no hay fl ujo de agua a través de ella
3.29 presión máxima valor máximo que se establece para la presión en las tuberías de una red de distribución
3.30 presión mínima valor mínimo que se establece para la presión en las tuberías de una red de distribución
3.31 prestador entidad (pública o privada) a cargo de otorgar el servicio de agua potable
3.32 proyectista ingeniero civil que con su malla curricular o su experiencia acredite su idoneidad para la confección de proyectos de infraestructura sanitaria
3.33 red de distribución conjunto de tuberías y componentes que permiten el transporte de agua potable, a las cuales se conectan las instalaciones domiciliarias de agua potable
3.34 regulación volumen de compensación entre caudales producidos y consumidos
3.35 sistema de distribución conjunto de obras y componentes de un servicio de distribución de agua potable, comprendidos desde los estanques de distribución hasta los arranques inclusive
3.36 sistema de producción de agua potable conjunto de obras y componentes de un servicio de producción de agua potable, comprendidos desde la captación del agua cruda de la fuente de abastecimiento hasta los estanques de distribución, exclusive
4 Bases de cálculo
4.1 Generalidades El dimensionamiento total o parcial de un sistema de agua potable se debe efectuar teniendo en consideración los conceptos, las estadísticas, los coeficientes y factores que se indican en las subcláusulas siguientes.
4.2 Estadísticas
4.2.1 Se deben emplear las estadísticas de población abastecida, producción y consumo de los servicios de agua potable disponibles en la Superintendencia de Servicios Sanitarios, complementadas con la información del prestador.
4.2.2 Las nuevas obras y componentes en un sistema existente se deben dimensionar mediante la utilización de las estadísticas existentes en la misma localidad u otras con similares carácterísticas geográficas, socioeconómicas y poblacionales.
4.2.3 En caso de no disponer de información, se deben establecer valores referenciales
4.2.4 Todo lo anterior debe ser técnicamente justificado por el proyectista y aprobado por el prestador
4.3 Cobertura
La cobertura corresponde al porcentaje de la población abastecida de un determinado sector y momento con respecto a la población total.
4.4 Aguas no contabilizadas (ANC)
4.4.1 Las aguas no contabilizadas corresponden a las pérdidas de agua en las obras de agua potable, tales como fugas en las redes, imprecisiones en la macromedición y en la medición domiciliaria, consumos operacionales, consumos de incendio, usos indebidos.
4.4.2 Las aguas no contabilizadas volumen de agua producido anualmente, volumen de agua facturado anualmente
4.5 Coeficientes y factores de máximo consumo
A) Coeficiente del mes de máximo consumo (CMMC)
B) Coeficiente del día de máximo consumo en el mes de máximo consumo (CDMC)(valor mínimo 1,1)
C) Factor del día de máximo consumo (FDMC)
D) Factor de la hora de máximo consumo (FHMC) (valor mínimo1,5)
4.6 Dotaciones
A) Dotación de consumo (Dc) (L/hab-día) ;
volumen de agua facturado anualmente, población promedio abastecida en el año.
B) Dotación de producción (Dp)
volumen de agua producido anualmente, población promedio abastecida en el año, aguas no contabilizadas (%).
4.7 Caudales
A) Caudal medio diario de agua potable (Qmd) L/s ; población total, dotación de producción, cobertura anual (%)
B) Caudal máximo diario (Qmáxd) Factor del día de máximo consumo, caudal medio diario
C) Caudal máximo horario (Qmáxh) Factor de la hora de máximo consumo, caudal máximo diario
5 Sistema de producción
5.1 Fuentes de abastecimiento y obras de captación Las fuentes de abastecimiento de agua, superfi ciales y subterráneas, y las obras de captación para producir agua potable, deben cumplir con lo establecido en NCh777/1 y NCh777/2, según corresponda. © INN 2015 – Todos los derechos reservados 9 NCh691:2015
5.2 Capacidad del sistema de producción La capacidad mínima de todas las obras del sistema de producción, desde las fuentes hasta el punto de entrega del agua potable producida al sistema de distribución, debe ser para satisfacer el caudal máximo diario.
5.3 Seguridad en los sistemas de producción Los sistemas de producción de agua potable, de acuerdo con sus carácterísticas particulares, deben incorporar la evaluación de riesgos de cada uno de sus componentes, tales como disponibilidad de fuentes de abastecimiento y obras de captación, sistemas de tratamiento, conducciones, volúMenes de reserva de aguas cruda, de agua potable o de ambas. El prestador, o quien corresponda, debe proponer a la Autoridad Competente las unidades de reserva o soluciones que requiera para mantener la continuidad y calidad del servicio, las que sólo podrán ser afectadas por causa de fuerza mayor.
6 Conducción
6.1 Generalidades En el diseño de la conducción se deben tener en cuenta los requisitos mínimos a cumplir, tales como:
a) criterios técnicos y económicos para definir si es en canal abierto o en tubería a presión, con transporte de aguas crudas o tratadas, por gravedad o por bombeo;
b) considerar los trazados por terrenos públicos o privados, las facilidades de acceso y las interferencias con otras instalaciones, edificaciones y posibles desarrollos urbanos;
c) considerar las condiciones geológicas y carácterísticas del subsuelo, además de los riesgos de deslizamientos e inundaciones;
d) adoptar medidas de protección contra la contaminación, debiendo ser conducto cerrado cuando cruce por zonas pobladas o industriales;
e) en canales abiertos se deben calcular las pérdidas por infiltración, con la adopción de medidas para reducirlas y protección contra el ingreso de aguas u otros elementos ajenos al sistema de producción;
f) en conducciones cerradas se debe resguardar su estanqueidad y protegerlas contra el ingreso de aguas u otros elementos ajenos al sistema de producción y distribución;
G) no se permite la mezcla de agua potable con aguas no potables
6.2 Conducción de producción
6.2.1 La conducción de producción se debe diseñar para conducir el caudal máximo diario previsto más las pérdidas en la conducción y las necesidades propias del tratamiento, según corresponda.
6.2.2 La conducción puede ser con escurrimiento en presión, con o sin elevación, o en acueducto por conductos cerrados o canales abiertos sólo si se trata de aguas crudas. Se debe privilegiar las conducciones en ductos cerrados. 10 © INN 2015 – Todos los derechos reservados NCh691:2015
6.2.3 La conducción de aguas tratadas debe ser en conductos cerrados
6.2.4 Sólo se permite conexiones con otras obras de producción o estanques
6.3 Conducción de distribución
6.3.1 Las redes se deben diseñar para la condición de máximo caudal entre el consumo máximo horario y el consumo máximo diario más la demanda de agua para incendio, cumpliendo con las presiones indicadas en 8.5.
6.3.2 Se debe diseñar sólo con escurrimiento en presión
6.3.3 Las conexiones entre tuberías deben cumplir simultáneamente con las condiciones siguientes:
a) la relación entre el diámetro de la tubería que se conecta y el diámetro de la conducción de distribución debe ser igual o mayor que 1/3;
B) el diámetro interior mínimo de la tubería que se conecta debe ser igual que 90 mm
7 Estanques
7.1 Generalidades
7.1.1 Los sistemas de producción y distribución de agua potable deben considerar estanques de almacenamiento de agua cruda o agua potable, según corresponda.
7.1.2 Los estanques tienen como función almacenar agua, para la operación normal de los sistemas de producción y de distribución.
7.1.3 Los estanques deben ser ubicados considerando factores tales como, costos de localización, impacto urbanístico, posibilidades de ampliaciones, desagües, suministro de energía, condiciones geológicas, posibilidades de deslizamientos o inundaciones, accesibilidad.
7.1.4 El dimensionamiento de la capacidad de los estanques, según las carácterísticas de cada sistema de producción y distribución de agua potable, tales como, tipo y cantidad de fuentes de abastecimiento, plantas de tratamiento, conducciones, plantas elevadoras, configuración y extensión de redes de distribución, cantidad de habitantes, territorio operacional, debe considerar los volúMenes siguientes:
a) volumen de agua cruda o de agua potable o de ambas en estanques separados en el sistema de producción, para la operación normal;
b) volumen de regulación de agua potable en sistema de distribución, para compensar las variaciones entre el caudal producido y el consumo a lo largo del día de máximo consumo previsto en el área a abastecer por éste;
C) volumen de agua potable en el sistema de distribución para combate de incendios;
d) volumen de reserva, de agua cruda o de agua potable o de ambas en estanques separados, para atender situaciones de emergencia generadas por fallas accidentales en los sistemas de producción o distribución
7.2 Volumen de regulación El volumen mínimo de regulación debe ser 15% del consumo máximo diario
7.3 Volumen de incendio 7.3.1
El volumen de incendio se determina de acuerdo con el caudal de los grifos en uso y duración del siniestro. Para los efectos de cálculo, se debe considerar a lo menos 2 h de siniestro, con un caudal mínimo de 16 L/s en cada grifo
7.3.2 Como alternativa en sectores industriales y otros de mayor vulnerabilidad, cuando su infraestructura lo permita, el prestador puede instalar o autorizar grifos de mayor capacidad.
7.3.3 Cuando el volumen de incendio, calculado en base a 2 h de siniestro, supere el volumen de regulación, la Autoridad Estatal puede autorizar un valor menor que 2 h de siniestro como base de cálculo, pero no menor que 1 h; en cualquier caso el volumen del estanque debe ser como mínimo 60 m3.
7.4 Volumen de reserva
7.4.1 El volumen de reserva del sistema de producción se debe determinar en función de lo establecido en 5.3, considerando sus carácterísticas particulares y la vulnerabilidad que presente.
7.4.2 El volumen mínimo de reserva del sistema de distribución, considerando sus carácterísticas particulares, debe ser equivalente a 2 h del caudal del día de máximo consumo previsto para localidades con hasta 200 000 habitantes abastecidos, y a 4 h del caudal del día de máximo consumo previsto para localidades con más de 200 000 habitantes abastecidos. Los distintos volúMenes de reserva se pueden localizar todos en un solo estanque o distribuirlos total o parcialmente en varias unidades, según corresponda.
7.5 Volumen de estanque del sistema de distribución Se debe determinar el volumen de estanque considerando el mayor valor que resulta de las relaciones siguientes: a) Vregulación + Vincendio b) Vregulación + Vreserva
8.4 Diámetros mínimos
8.4.1 El diámetro interior mínimo de las tuberías debe ser de 90 mm. No obstante, en pasajes se puede aceptar un diámetro interior mínimo de 75 mm, siempre que se disponga de conexiones a tuberías de mayor diámetro a menos de 50 m de cualquier punto de la tubería.
8.4.2 Las tuberías de diámetro interior de 75 mm se deben comprobar para el gasto de diseño de 36 L/mín. Como mínimo por vivienda unifamiliar, ofi cina, local comercial u otra edificación similar.
8.5 Presiones de diseño
Las presiones de diseño en la red de distribución se deben verificar para los caudales de diseño.
8.5.1 Presión mínima
8.5.1.1 Para el caudal máximo horario, la presión mínima de diseño a nivel de terreno sobre la tubería, excluyendo el arranque domiciliario, debe ser 0,147 MPa (1,5 bar = 1,5 kgf/cm2 = 15 mca). Para el caudal máximo diario más el caudal de incendio (este último calculado en las condiciones indicadas en 8.1.3), la presión mínima de diseño a la salida del grifo debe ser 0,049 MPa (0,5 bar = 0,5 kgf/cm2 = 5 mca)
8.5.2 Presión máxima
8.5.2.1 La presión máxima de diseño, a nivel de terreno sobre la tubería, que corresponde a la presión estática, debe ser menor o igual que 0,686 MPa (7 bar = 7 kgf/cm2 = 70 mca)
8.5.2.2 La presión estática está determinada por la cota de aguas máximas del estanque o por la presión máxima producida por la estación elevadora de presión, o por la consigna aguas abajo de la estación reguladora de presión
1 Tapa 2 Cámara 3 Válvula 4 Tubería 5 Brida universal
1 Tapa 2 Tubo de acceso 3 Válvula 4 Tubería 5 Brida universal