repartido apuntes de clase

CURSO DE INSTALACIONES

REPARTIDO APUNTES DE CLASE PÁGINA 1 AÑO 2003

1 PROYECTO ARQUITECTÓNICO - INSTALACIONES.-

1.1 Objetivos del curso:

Conocimientos de diferentes tipos de Instalaciones Electromecánicas.-

Integración de dichas instalaciones al Proyecto Arquitectónico.-

Precálculo y Anteproyecto de las Instalaciones.-

1.2 Interacción entre el Programa y el diseño del Edificio.-

El Edificio en funcionamiento (gente, procesos, alojamiento, tareas, servicios generales, servicios especiales, etc.).-

Instalaciones.-

Compatibilidad entre la Arquitectura y la Función del Edificio.-

Decisiones en la etapa de Anteproyecto del tipo de Instalaciones requeridas y de la resolución y métodos cons-tructivos a emplearse para cada una de ellas (instalaciones vistas, embutidas, en plenos, en ductos, falsos pi-sos, pisos técnicos, etc.).-

Previsión de locales, espacios, servidumbres, soluciones arquitectónicas (Salas de Máquinas, Estructura, Pa-ses, Ductos de Mampostería, Pisos Técnicos, etc.).-

1.3 Las Instalaciones y el Funcionamiento u Operación del Edificio.-

El Edificio comienza a Moverse.-

Control de Funcionamiento (Horarios, Rutinas, Servicios activos, etc.).-

Control de Acondicionamiento Térmico, Control de Iluminación, Control de Ascensores (Imagen de Transporte, etc.).-

Control de Acceso, Comunicaciones Internas y Externas (Redes, Internet, Intranet).-

Seguridad, Vigilancia, Alarmas Técnicas.-

Control y Vigilancia a distancia (Televigilancia).-

Costos de Funcionamiento.-

Costos de Mantenimiento.-



2 INSTALACIONES DE ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO.-

2.1 Bases para el diseño:

Tareas y/o procesos a realizar en los locales en cuestión.-

Definición del nivel de confort deseado: mínimo, normal o máximo.-

Requerimientos sanitarios: oxigenación, olores, contaminación, etc.-

Aspectos económicos.-

Dimensionado. (Balance Térmico y otros).-

2.2 Definición del Sistema a emplear.-

A partir de las bases para el diseño, se determinará:

Funciones a cumplir por el Sistema.-

Tipos de equipos a emplear.-

Fluidos térmicos para la distribución.-

Fuentes de energía (combustibles).-

2.2.1 Funciones.-

Calentar:

- Radiadores, Losa Radiante, Aire Caliente.-

Enfriar:

- Paneles radiantes (muy poco uso), Aire Frío.-

Ventilar:

- Aire exterior.-

Control de la humedad:

- Subenfriamiento, Recalentamiento, Aire exterior, Sales.-

Filtrar:

- Filtros metálicos, Filtros de Papel, Filtros de alta eficiencia.-

2.2.2 Equipos y fluidos de distribución:

Unitarios e independientes:

Convectores eléctricos, a queroseno o gas, caloventiladores, acondicionadores de ventana, equipos de tipo “split”, losa radiante eléctrica, estufas a leña, etc.-

Con fuente térmica central:

Emplean fluido térmico de distribución. Agua caliente o helada, Aire caliente o frío, Refrigerantes. Por ejemplo: Radiadores, fan-coils, losa radiante, sistemas de ductos.-

2.2.3 Fuentes de energía:

Electricidad.-

Combustibles líquidos. ( Gas-oil, Fuel Oil ).-

Combustibles gaseosos. ( Gas por cañería, GLP ).-

Combustibles sólidos. ( Leña, Carbón ).-



2.3 Ejemplos de Sistemas.-

Sistemas Equipo Terminal Fluido Térmico Equipo de Generación Fuente de Energía

Radiadores Radiador Agua caliente en cañerías

Caldera Gas oil, fuel oil, gas, electricidad.-

Losa Radiante Panel en hormigón Agua caliente en cañerías

Caldera Gas oil, fuel oil, gas, electricidad.-

Acondicionador Rejas y difusores Aire caliente en ductos

Caldera, batería de calor Gas oil, fuel oil, gas, electricidad.-

Fan-coils Fan-coils Agua caliente o fría en cañerías

Caldera, enfriador de agua (Chiller)

Gas oil, fuel oil, gas, electricidad

Acondicionador Rejas y difusores Aire caliente o frío en ductos

Caldera, enfriador de agua (Chiller)

Gas oil, fuel oil, gas, electricidad

Fan-coils Fan-coils Refrigerante Equipo de refrigeración Electricidad

2.4 Bases para la elección del Sistema.-

Tamaño del Sistema.-

Nivel de confort deseado.-

Independencia de control.-

Vida útil de los equipos.-

Costo inicial (Inversión).-

Costo de funcionamiento.-

Ahorro energético.-

Posibilidades de ampliación.-

Características del Edificio.-

2.5 Otros Sistemas térmicos.-

Ventilación :

- Piscinas.-

- Extracciones en cocinas.-

- Extracciones de gases tóxicos.-

Agua caliente para uso sanitario:

- Generación distribuida. ( Calefones, calentadores instantáneos).-

- Generación Central. ( Calderas, calderas de vapor, serpentín eléctrico ).-

- Acumulación. ( Tanque acumulación con calentamiento) .-

2.5.1 Vapor y sus aplicaciones:

Cocinas :

- Marmitas (ollas de 200, 500 y más litros).-

- Máquinas de lavado de vajilla.-

- Calentamiento de agua a 95°C.-

Lavaderos :

- Secadoras (tumblers), planchones y calandras (cilindros de planchado).-



Calefacción :

- Serpentines o baterías con vapor/aire.-

- Convectores ( tubos aletados, radiadores).-

Uso industrial :

- Calentamiento de agua.-

- Procesos industriales.-

Uso hospitalario :

- Esterilización de materiales.

- Lavaderos y cocinas.

- Calentamiento de agua.-

2.6 Incidencia de los Sistemas Térmicos en el Medio Ambiente.-

2.6.1 Reducción de la capa de ozono.

La capa de ozono protege la vida del planeta de la exposición a excesivas cantidades de radiación ultravioleta cancerígena, radiación (UV-B).-

Esta radiación es dañina para el ser humano, para el fitoplancton y la vida vegetal.-

Los clorofluorocarbonos (CFC), utilizados como refrigerantes y en los aerosoles, se combinan con el ozono estratosférico, reduciendo así su concentración y la capa protectora.-

2.6.2 Efecto invernadero.-

La atmósfera es prácticamente transparente a la radiación solar de onda corta, absorbida por la superficie de la Tierra. Gran parte de esta radiación se vuelve a emitir hacia el espacio exterior con una longitud de onda correspondiente a los rayos infrarrojos, pero es reflejada de vuelta, por gases como el dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso, presentes en la atmósfera.-

Este efecto calentamiento es la base del calentamiento global, con la consecuencia de la alteración del clima, afectando cosechas y aumentando el nivel de los mares, por la fusión de los glaciares.-

El aumento del contenido de dióxido de carbono en la atmósfera, como consecuencia del uso de combusti-bles fósiles como el petróleo, el gas y el carbón así como también la destrucción de los bosques tropicales por su corte y quema, son los factores relevantes que contribuyen al efecto invernadero.-

2.6.3 Desarrollo sostenible.-

Tres definiciones:

Es una forma de desarrollo que procura la protección y mejoramiento de la calidad de vida en ciudades o zo-nas urbanas. Su premisa es el reconocimiento de la importancia de la prosperidad económica e industrial, de un sano desarrollo del Medio Ambiente y de la equidad en las oportunidades en una comunidad.-

Es aquel que satisface las necesidades de las generaciones presentes, sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades.-

La mejora de la competitividad de la economía en el mundo y la protección del Medio Ambiente no son objeti-vos necesariamente contradictorios. Para compatibilizar ambos objetivos, todas las acciones medioambienta-les deberán concretarse mediante un análisis costo-beneficio y teniendo en cuenta caminos indirectos, como lo son las mejoras de la eficiencia energética y el impulso de las energías renovables.-

2.6.4 Nuestro enfoque:

Mejoras en la eficiencia energética.-

Análisis Costo-Beneficio.-

Control de combustibles.-

Control de refrigerantes.-

Otros.-



2.6.5 Incidencias de los Sistemas Térmicos en los recursos naturales.-

Agricultura.-

Atmósfera.-

Biodiversidad (Vida sobre la Tierra).-

Desertificación, sequías.-

Energía.-

Bosques.-

Recursos de agua dulce.-

Ordenamiento Territorial.-

Montañas.-

Océanos y Zonas costeras.-

Químicos tóxicos.-

Desechos y materiales peligrosos.-

2.7 Incidencia de los Sistemas en el Proyecto Arquitectónico.-

Equipos principales.-

Espacios requeridos:

- Ubicación de equipos y accesos.-

- Dimensionado de ductos.-

Incidencia en la estructura del Edificio:

- Pesos y dimensiones.-

Otras necesidades:

- Potencia eléctrica, problemas acústicos y vibraciones.-

- Mantenimiento de las instalaciones.-

- Control y operación de las instalaciones.-

2.8 Incidencia de los Sistemas en el Proceso de obra.-

En que momento se comienza con las instalaciones?

En que momento deben ingresar los equipos a obra?

Transporte de los equipos en obra.-

Cuando se efectúan las pruebas y ensayos?

Cuando se regula el sistema?



3 SISTEMAS DE CALEFACCIÓN.-

3.1 Objetivos :

Brindar confort.-

Evitar deterioro de objetos o materiales.-

Permitir la realización de determinadas tareas.-

3.2 Equipos utilizados :

Unitarios e independientes :

- Convectores eléctricos, a queroseno o gas.-

- Caloventiladores eléctricos, acondicionadores y equipos tipo “split”.-

- Losa radiante eléctrica.-

- Estufas a leña, etc.-

Con fuente térmica central :

- Radiadores, losa radiante.-

- Acondicionadores de aire, fan-coils, caloventiladores.-

3.3 Fuentes de energía :

Electricidad.-

Combustibles líquidos ( Gas-0il, Fuel-Oil, Keroseno).-

Combustibles gaseosos ( Gas por cañerías, GLP ).-

Combustibles sólidos ( Leña, carbón).-

3.4 Procedimiento de análisis :

3.4.1 Balance térmico.-

Programa:

- Destino y requerimientos.-

Planos:

- Orientaciones de locales y destinos detallados.-

Balance global:

- Estudio primario del Edificio, suponiendo al mismo como un único local.-

Planilla:

- Medición y listado de áreas de cerramientos, por tipo y por orientación.-

Condiciones de diseño:

- Definición de temperaturas de confort interior y de diseño exterior. Las mismas variarán según el tipo de lo-cal y la actividad a desarrollar.-

3.4.2 Análisis del Balance térmico.-

Se analizan los resultados de los valores obtenidos para las diferentes orientaciones y cerramientos y se es-tudia la posibilidad de reducir las pérdidas, tomando en cuenta la modificación constructiva en cuanto a :

- Materiales empleados. (muros con cámara de aire, vidrios dobles con cámara de aire, aberturas, etc.).-

- Aislación térmica posible.-

- Cambio en la orientación del Edificio.-

- Ajuste en los tamaños de las aberturas.-



Se corrige el balance térmico con las nuevas condiciones.-

Se comparan los costos de las modificaciones introducidas en la arquitectura del Edificio, con la diferencia del costo inicial entre las dos soluciones de Acondicionamiento y el ahorro energético.-

Quedan así definidas:

- Orientación del Edificio.-

- Tipos de cerramientos, aislaciones, etc.-

- Balance térmico definitivo, local por local.-

3.4.3 Balance térmico de invierno.-

Para realizar el balance térmico de invierno, deben considerarse:

Qtras: Pérdidas de calor por transmisión a través de todos los cerramientos del local.-

Qinf: Calor que se debe aportar para compensar el enfriamiento del local debido a las infiltraciones de aire exterior (frío) a través de las aberturas.-

Qtotal:

infQQtrasQtotal

Pérdidas por transmisión:

)h/cal(txAixUQtras

Siendo:

o U Coeficiente global de transmisión de la superficie i (Cal/h x m2 x °C)

o Ai Área de la superficie i (m2)

o T Diferencia de temperatura entre el local contiguo y el interior (°C).

Coeficiente de transmisión global (U).-

Tipo de Superficie U en Cal/hm2ºC

Pared simple de 15 cm 2.5

Pared doble de 30 cm 1.8

Techo de Hormigón Armado sin aislar 3

Techo de Hormigón Armado, aislado 1

Piso sobre tierra 0.5

Vidrio simple 5.5

Vidrio doble 3

Se trata de valores aproximados.- Para cálculos de diseño deben adoptarse los coeficientes reales de cada tipo de cerramiento.-

Pérdidas por infiltración. (Método de renovaciones horarias):

)h/cal(txVxnx3,0infQ

Siendo:

o 0.3 Producto del calor específico del aire por su densidad (Cal/m2°C).-

o n Coeficiente de mayoración V, volumen del local.(m3).-

o T Diferencia de temperatura entre el exterior y el interior (°C).-

Coeficiente para el cálculo de las infiltraciones.-

Tipo de Local n

1 fachada exterior. 1

2 fachadas exteriores. 1.5

3 o más fachadas exteriores 2

Pérdidas totales:

)h/cal(txVxnx3,0tixAixUiQtotal



Ejemplo 1 de planilla de cálculo.-

Edificio sin tratamiento alguno

Cálculo de pérdidas de calor por Transmisión (Qtras = Ui . Ai . Ti)

Cerramiento Tipo Área (m2) U ( Cal/hm

2C) T (C) Calor Total( Cal/h)

Vidrio Sur Simple 30 5.5 18 2.970

Vidrio Este Simple 25 5.5 18 2.475

Vidrio Norte Simple 30 5.5 18 2.970

Vidrio Oeste simple 25 5.5 18 2.475

Muro Sur 69 1.8 18 2.236

Muro Este 57.5 1.8 18 1.863

Muro Norte 69 1.8 18 2.236

Muro Oeste 57.5 1.8 18 1.863

Techo Sin aislar 907.5 3.0 18 49.005

Piso Sobre tierra 907.5 0.5 10 4.538

Calor Total por transmisión 72.630

Cálculo de calor a aportar por Infiltraciones (Qinf = 0.3. n . Vi . Ti)

Local 0.3 Volumen (m3) n T (C) Calor total ( Cal/h)

Total 0.3 2.722,5 2 18 29.403

Calor total de Infiltraciones 29.403

Calor Total 102.033

Ejemplo 2 de planilla de cálculo

Medidas adoptadas: Vidrio doble, Aislación de Techo, Reducción de pérdidas.-

Cálculo de pérdidas de calor por Transmisión (Qtras = Ui . Ai . Ti)

Cerramiento Tipo Area (m2) U ( Cal/hm

2C) T (C) Calor Total( Cal/h)

Vidrio Sur Doble 30 3.0 18 1.620

Vidrio Este Doble 25 3.0 18 1.350

Vidrio Norte Doble 30 3.0 18 1.620

Vidrio Oeste Doble 25 3.0 18 1.350

Muro Sur 69 1.8 18 2.236

Muro Este 57.5 1.8 18 1.863

Muro Norte 69 1.8 18 2.236

Muro Oeste 57.5 1.8 18 1.863

Techo Sin aislar 907.5 1.0 18 16.335

Piso Sobre tierra 907.5 0.5 10 4.538

Calor Total por transmisión 35.010

Cálculo de calor a aportar por Infiltraciones (Qinf = 0.3. n . Vi . Ti)

Local 0.3 Volumen (m3) n T (C) Calor total ( Cal/h)

Total 0.3 2.722,5 1 18 14.702

Calor total de Infiltraciones 14.702

Calor Total 49.711

Estudio del Ahorro

Ahorro por rubro

(Cal/h) Distribución del ahorro en

total Ahorro según la medida

adoptada

Ahorro por uso de vidrios dobles 4.950 9.5% 4.9%

Ahorro por aislación de techos 32.670 62.4% 32.0%

Ahorro por control de infiltraciones 14.02 28.1% 14.4%

REDUCCIÓN TOTAL 52.322 100% 51.3%



3.4.4 Estudio de diferentes soluciones de calefacción.-

Se evalúan los siguientes puntos :

Elementos terminales a emplear. ( losa radiante, caloventiladores, aire caliente con rejas o difusores, etc.).-

Tipo de combustible a emplear. ( Energía eléctrica, gas-oil, fuel-oil, leña, etc.).-

Solución de la distribución en el Edificio. (Cañerías ocultas, aparentes, ductos, etc.).-

Esta evaluación se realiza en función de :

Programa y características Arquitectónicas del Edificio.-

Horas de funcionamiento del Edificio.-

Nivel de confort requerido. (Control de temperatura, velocidad de calentamiento del sistema, etc.).-

Disponibilidad económica para la inversión.-

Disponibilidad y costo del combustible.-

Costo de funcionamiento y mantenimiento.-

3.4.5 Dimensionado de equipos y de locales.-

Dimensionado de equipos terminales, selección y ubicación.-

Compatibilidad con la arquitectura y funciones de cada local.-

Costo y terminación.-

Dimensionado de la Sala de máquinas, ubicación :

Compatibilidad con la arquitectura del Edificio.-

Razones de economía en la distribución. ( Baricentro “térmico”.).-

Necesidades de mantenimiento.-

Problemas con la estructura.-

Accesibilidad y entrada de equipos.-

Seguridad contra incendios, explosiones, etc.-

Estudio de problemas acústicos y vibraciones.-

Dimensionado de la chimenea y su ubicación.-

Dimensionado del tanque de combustible y su ubicación.-

Accesibilidad.-

Trasiego de combustible.-

Seguridades.-

Dimensionado de cañerías.-

Tanque de expansión, cañerías de seguridad, válvulas.-

Estudio de controles, encendido, termostatos, válvulas especiales, ahorro energético, etc.-

Potencia y alimentaciones eléctricas requeridas por los equipos.-

3.4.6 Incidencia de las instalaciones en el Proceso de obra.-

Incidencia en la estructura :

Pases en losas para pasaje de cañerías.-

Pases en losas, si corresponde, para el pasaje de la chimenea.-

Bases para equipos.-

Cáncamos o ganchos para el movimiento de equipos.-



Adecuaciones en la albañilería :

Construcción de sala de máquinas.-

Construcción de chimeneas.-

Construcción de nichos para radiadores.-

Instalación de grampas y soportes para cañerías y radiadores.-

Recubrimiento y protección mecánica de las cañerías.-

Aislaciones.-

Construcción del pozo para la instalación del tanque de combustible.-

Elevación e instalación del tanque de expansión.-

Coordinación con Sanitaria, Eléctrica, Aberturas especiales, etc. ( Puertas cortafuego).-

Seguridades. ( Corte de energía eléctrica, etc. ).-

Llenado de la instalación y pruebas de cañerías.-

Puesta en marcha, pruebas de funcionamiento, regulación de la instalación.-

Instrucciones de operación, entrega de la instalación, garantía y servicio de mantenimiento.-



4 SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO.-

4.1 Objetivos :

Los Sistemas De Aire Acondicionado pretenden regular, incidir o controlar los siguientes parámetros :

Temperatura interior del local a acondicionar.-

Humedad relativa del local a acondicionar.-

Calidad del aire.-

Velocidad del aire, en ductos, rejas de inyección y retorno y en el local.-

Ruidos y vibraciones de los equipos.-

4.2 Equipos utilizados :

Circuito frigorífico básico :

Sistemas de enfriamiento por expansión directa :

Autocontenidos :

- Equipos de ventana o pared.-

Equipos divididos:

- Split centrales.-

- Mini split de descarga directa sin ductos.-

- Equipos rooftop.-

- Equipos con condensador de aire remoto.-

- Equipos con condensador de agua.-

Sistemas con enfriamiento por agua helada, ( fluido intermedio) :

Estos sistemas requieren de un equipo de generación central del fluido térmico intermediario, normalmente agua. Se emplean como elementos terminales:

- Fan-coils.-

- Acondicionadores o Climatizadores o Air Handlers.-

Generadores de Agua Helada :

- Condensadores de intercambio refrigerante-agua.-

- Condensadores de intercambio refrigerante-aire.-



4.3 Fuentes de energía :

Calentamiento :

- Ídem Sistemas de Calefacción.-

Enfriamiento :

- Eléctrica.-

- Ciclo de absorción. ( Fuera del alcance de este curso).-

4.4 Procedimiento de análisis :

4.4.1 Balance Térmico .-

Programa:

Destino y requerimientos.-

Planos :

Orientaciones de locales y destinos detallados.-

Balance Global:

Estudio primario del Edificio, suponiéndolo al mismo como un único local.-

Planilla :

Medición y listado de áreas de cerramientos , por tipo y orientación. Listado de otros parámetros.-

Cargas Térmicas:

Además de las cargas térmicas ya estudiadas, aparecen en este Balance nuevos tipos de cargas:

- Radiación solar.-

- Calor Sensible y Latente de personas.-

- Calor Sensible y Latente de aire exterior.-

- Calor de iluminación y equipos en general.-

Condiciones de diseño:

Se definen las temperaturas de confort interior (23 °C) y la de diseño exterior (35 °C).-

La temperatura de diseño variará según el tipo de local y actividad a desarrollar.- Es necesario tomar en cuenta el día del año y la hora para la realización del balance, debido a la importante variación de la temperatura y radiación solar a lo largo del día.- El horario debe tomarse en cuenta para considerara los picos de personas, picos de iluminación, etc.-

Comentario:

El balance térmico de verano requiere de una mayor atención y cuidado ya que los resultados pueden resul-tar sorprendentes según las hipótesis de diseño que se consideren.-

4.4.2 Análisis del Balance Térmico.-

Se analizan los resultados de los valores hallados y se estudia la posibilidad de reducir las pérdidas, tomando en cuenta la modificación de la solución constructiva en cuanto:

- Materiales empleados en muros, ventanas, lucernarios, etc.-

- Aislación térmica posible.-

- Cambio en la orientación del Edificio.-

- Ajuste en los tamaños de las aberturas.-

Se agregan a estos, el análisis de los siguientes parámetros de diseño:

- Tipo de vidrio a emplear.-

- Tipo de protección de vidrios, interior o exterior.-

- Tipo de lámparas, rendimiento (lm/W).-



- Eficiencia de equipos eléctricos.-

Se corrige el balance térmico con las nuevas condiciones.-

Al igual del caso de calefacción, deben tomarse en cuenta los costos de inversión y los costos de funciona-miento.-

4.4.3 Balance Térmico de Verano.-

Para realizar el balance térmico de verano, deben considerarse :

Qs: Calor Sensible, es aquel calor que eleva la temperatura del local.

QL: Calor Latente, es aquel calor que eleva la humedad del local.

Qtotal:

QLQsQtotal

Qs:

QSVenQSPerQEquQIluQRadQTrasQs

De dónde:

QTras: Ganancias de calor por transmisión a través de los cerramientos del local.

)h/Cal(txAixUiQTras

Siendo:

Ui: Coeficiente global de transmisión de la superficie i (Cal/h x m2 x °C).

Ai: Área de la superficie i (m2).

T: Diferencia de temperatura entre el local contiguo y el interior (°C).- Los coeficientes U se obtienen de la Tabla I.-

QRad: Ganancias de calor por radiación solar a través de las superficies vidriadas del local.

)h/Cal(AixqixFsiQRad

Siendo:

Fsi: Factor solar radiante; representa la proporción de energía solar que ingresa como calor, debi-do al tipo de vidrio o protección de la abertura.-

Qi: Radiación solar que llega a la superficie vidriada; depende de la hora del día y la orientación (Cal/h x m2).-

Ai: Área de la abertura i (m2)

FACTOR SOLAR (Fsi).

Tipo de vidrio o protección Factor Solar

Vidrio simple 0.83

Vidrio especial 0.58

Cortina de tela interior 0.62

Persiana de madera 0.10

Parasoles 0.25

Vidrio especial con parasoles y cortina interior 0.58x0.25x0.62 = 0.09



RADIACION SOLAR (Directa más Difusa) (qi).

Orientación 22 de Diciembre, 14 h. 22 de Diciembre, 16h.

Norte 144 35

Este 40 35

Oeste 416 620

Sur 40 84

Fuente: Repartido 16.00. Depto. De Clima y Confort en Arquitectura. (Facultad de Arquitectura).

QIlu: Ganancia de calor debido al calor aportado por la iluminación.-

aciónminiludewx86,0QIlu

QEqu: Ganancia de calor debido al calor aportado por equipos en vatios.-

CALOR BRINDADO POR EQUIPOS.

Tipo de equipos Aporte de calor

Motores hasta 1HP 900 Cal/h por cada HP

Motores hasta 20 HP 750 Cal/h por HP

Cafeteras 250 Cal/h

Computadoras 200 Cal/h

QSPer: Calor sensible aportado por las personas según actividad.-

CALOR BRINDADO POR PERSONAS.

Actividad de las personas Calor Sensible por Persona (Cal/h)

Sedentaria: Oficinas, Cines, etc. 50

Trabajo liviano: Bancos, etc. 80

Salas de baile, Bowlings, etc. 85

Trabajo pesado: Fábricas, etc. 140

QSVen: Calor sensible aportado por el aire de ventilación.-

txVx3,0QSVen

Siendo :

o 0,3: Calor específico del aire por su densidad. Cal/m3 °C.-

o V: Caudal de aire exterior de ventilación m3/h.-

o t: Diferencia de temperatura entre exterior e interior °C.-

AIRE EXTERIOR (v) (Cal/m3 x °C).

Tipo de aplicación Aire exterior por persona

(m3/h)

Aire exterior por m2 de

superficie

Oficinas privadas 0,5

Oficinas Generales 17

Bares, Cafeterías 25

Teatros 13 a 25

Cocinas de restaurantes 7

Baños 3,5

Laboratorios 34

Hoteles 40 0,6



Notas:

Las necesidades de ventilación deben cumplir con las Reglamentaciones Municipales.-

Las necesidades de ventilación pueden expresarse en renovaciones del volumen horario, del local o cambios por hora.-

La ventilación recomendada por superficie del local, debe multiplicarse por el área del mismo pero expresada en m

3/h (V).

QL: Calor Latente:

QLVenQLPerQL

Siendo:

QLPer: Calor latente aportado por personas.

CALOR BRINDADO POR PERSONAS.

Actividad de las personas Calor Latente por Persona (Cal/h)

Sedentaria: Oficinas, Cines, etc. 35

Trabajo liviano: Bancos, etc. 80

Salas de baile, Bowlings, etc. 155

Trabajo pesado: Fábricas, etc. 260

QLVen: Calor latente aportado por aire exterior de ventilación.

ΔtxVx0,65QLVen

Siendo:

o 0,65: Calor específico del aire por su densidad. Cal/m3 °C.

o V: Caudal de aire exterior de ventilación. m3/h.

o t: Diferencia de temperatura entre exterior e interior. °C

Qtotal: Calor Total:

)h/Cal(QLVenQLPerQSVenQSPerQEquQIluQRadQTrasQtotal



Ejemplo 3 de planilla de cálculo :

Balance Térmico para Montevideo el 22 de Diciembre a las 14 horas

Condiciones Exteriores: 35°C 40%HR

Condiciones Interiores: 25°C 50%HR

DT (°C) = 10°C

Rubros Balance Sensible Sub-Total

Balance Latente Sub-Total

Comentario

Calor por Transmisión

A (m2) Cal/(hxm

2x°C) Coef. DT Cal/h

Vs 180 5.5 1 10 9,900

Vn 180 5.5 1 10 9,900

Ms 276 1.8 1 10 4,968

Me Lindero 1,140 1.8 1 7 14,364

Mn 276 1.8 1.3 10 6,458

Mo Lindero 1,140 1.8 1 7 14,364

Techo 1,000 1.0 1.4 10 14,000 73,954

Calor por Radiación Solar

A (m2) Cal/(hxm

2) FS Cal/h

Vs Rad. Solar 180 27 0.83 4,034

Vn Rad. Solar 180 350 0.83 52,290 56,324

Calor proveniente de Iluminación y Equipos

W Cal/(hxW) Cal/h

Iluminación 120,000 0.86 103,200 6,000 m

2

x 20 W/m2

Equipos 60,000 0.86 51,600 154,800 6,000 m

2

x 10 W/m2

Calor proveniente de Personas

Perso-nas

Cal/(hxP) Cal/h Cal/(hxP) Cal/h

Personas 600 55 33,000 33,000 77 46,200 46,200 6,000 m

2

/ (10 m2 / P)

Calor proveniente del Aire Exterior de Ventilación

Aire m3/(hxP) C. Esp. DT Cal/h Cal/m

3 Cal/h

Aire Exterior 600 17 0.3 10 30,600 30,600 3.1 31620 31620

Q Total 348,678 Cal/h 77,820 Cal/h

Qs + Ql 426,498 Cal/h

1 Tonelada de Refrigeración (TR) = 3.000 Cal/h 142 TR

4.4.4 Estudio de diferentes soluciones de Aire Acondicionado.-

Se evalúan los siguientes puntos:

Tipo de sistema a emplear: split, equipo de ventana, fancoil, sistema central con ductos, etc.-

Soluciones que el Edificio admite, alturas disponibles, lugar para acondicionadores, paredes exteriores para instalar equipos de pared o ventana, etc.-

Necesidades de zonificación.-

Usuarios y horarios de actividad.-



Esta evaluación se realiza en función de:

Programa y características Arquitectónicas del Edificio.-

Horas de funcionamiento del Edificio.-

Nivel del confort requerido.-

Disponibilidad económica para la inversión.-

Disponibilidad y costo de funcionamiento.-

Costo de Mantenimiento.-

4.4.5 Dimensionado de Equipos y Locales.-

Dimensionado de equipos terminales, selección y ubicación (difusores, rejas, bocas especiales):

Compatibilidad con la Arquitectura y funciones de cada local.-

Costo y terminación.-

Dimensionado de la Sala de Acondicionadores, ubicación:

Compatibilidad con la Arquitectura del Edificio.-

Razones de economía en la distribución (“Baricentro” térmico).-

Necesidades de Mantenimiento.-

Accesibilidad y entrada de equipos.-

Estudio de problemas acústicos y vibraciones.-

Dimensionado de ductos.-

Dimensionado de cielorraso, coordinación con iluminación, detectores de incendio, parlantes, sprinklers, etc.-

Dimensionado de equipos de generación de frío y su ubicación.-

Dimensionado de elementos de distribución, cañerías, bombas, etc.-

Tanque de expansión, cañerías de seguridad, válvulas.-

Estudio de Controles, encendido, termostatos, válvulas especiales, ahorro energético, etc.-

Potencia y alimentaciones eléctricas requeridas por los equipos.-

4.4.6 Incidencia de las Instalaciones en el Proceso de Obra.-

Incidencia en la Estructura:

Ubicación de los equipos por accesibilidad.-

Pases en losa para pasaje de cañerías.-

Bases para equipos, perfiles de apoyo, losetas, etc.-.-

Cáncamos o ganchos para el movimiento de equipos.-

Adecuaciones en la albañilería:

Construcción de la Sala de Acondicionadores.-

Instalación de grapas y soportes para cañerías y ductos.-

Recubrimiento y protección mecánica de cañerías.-

Aislaciones de cañerías.-

Coordinación con Sanitaria (Desagües), Eléctrica, Aberturas especiales (Problemas acústicos).-

Seguridades (Corte de energía eléctrica, etc.).-

Llenado de la instalación y pruebas de cañerías.-

Puesta en marcha, pruebas de funcionamiento, regulación de la instalación.-

Regulación de caudales de aire y regulación de controles.-

Instrucciones de operación, entrega de la instalación, garantía y servicio de mantenimiento.-



5 VENTILACIÓN .-

5.1 Definiciones:

Consiste en el ingreso de aire a los efectos de atender a problemas de carácter sanitario, a saber:

Olores.-

Gases, vapores y polvos.-

Especiales (hospitales, procesos especiales), etc.-

Es necesario distinguir entre :

Infiltraciones, (aire no deseado), se mide en m3/h o renovaciones por hora.-

Aire de ventilación o Aire sanitario, (aire deseado), se mide en m3/h x persona, m3/h x m2 o reno-vaciones por hora.-

Movimiento de aire del local, para atender las necesidades de distribución térmica y homogeneidad del aire del local, se expresa en cambios horarios.-

5.2 Elementos de estas instalaciones:

Ventiladores. (Axiales, centrífugos, flujo mixto, etc.).-

Filtros.-

Ductos.-

Campanas.-

5.3 Filtros:

5.3.1 Beneficios del filtrado.-

Mejora de la calidad del aire. Consiste en el tratamiento del aire para el retiro de partículas, gotas o microor-ganismos para su limpieza y transformación en aire sanitario.-

Optimización del mantenimiento de los equipos. Consiste en la protección de las baterías de expansión direc-ta, agua helada y/o caliente.-

5.3.2 Puntos de filtrado:

Previo a la inyección del aire al local. (antes de las serpentinas de enfriamiento o calefacción o en casos muy específicos en los elementos terminales de inyección de aire).-

Se pretende una buena calidad de aire en el interior del local que estamos acondicionando y de acuerdo a las necesidades impuestas por el programa.-

Protege las serpentinas de la acumulación de polvo y pelusas.-

En la extracción de aire del local. ( a la salida del sistema de ductos o en el lugar dónde comienza la extrac-ción, campanas de cocina, etc.).-

Se pretende no contaminar el medio ambiente exterior, ( laboratorios, procesos industriales, etc.).-

Retiene los elementos perjudiciales o peligrosos para la instalación y para terceros (olores, grasas en coci-nas, etc.).-

5.3.3 Tipos de filtros :

Filtros de bolsa.-

Filtros metálicos.-

Filtros desechables.-

Filtros de carbón activado.-

Filtros absolutos o HEPA.-



5.4 Ductos de distribución de aire :

5.4.1 Tipos de ductos y su incidencia arquitectónica :

Ductos aparentes.-

Ductos ocultos.-

5.4.2 Aislado de ductos :

Exterior (aislación térmica).-

Interior (aislación acústica y térmica).-

5.4.3 Materiales de construcción de ductos :

Chapa galvanizada lisa.-

Chapa de aluminio.-

Chapa de acero inoxidable.-

Planchas de lana de vidrio especiales o similar.-

Ductos flexibles. (conexiones a rejas y difusores).-

5.4.4 Dimensionado de ductos :

A velocidad constante.-

A pérdida de carga constante.-

5.4.5 Dimensionado de ductos a velocidad constante :

Criterios generales de diseño.-

AIREDEVELOCIDAD

AIREDECAUDALSECCIÓN

Cambios por hora recomendados

PROGRAMA CAMBIOS POR HORA: Míni-

mo/Máximo CAMBIOS POR HORA RE-

COMENDADOS

Restaurante, bar 8/12 10

Casinos, clubes nocturnos y locales bailables

20/30 25

Oficinas 4/10 7

Garajes 4/8 6

Fuente: ASHRAE

Velocidades recomendadas y máximas en ductos (Sistemas convencionales de baja velocidad)

PROGRAMA Velocidad en ramales principales (m/s) Velocidad en ramales secun-

darios (m/s)

Residencias 3,5-4,5 6 3 5

Escuelas, Teatros y lugares públicos 5-6,6 8 3-4,5 6

Establecimientos industriales 6-9 11 4-5 9

Garajes 5-7 8 4-5 8

Fuente: ASHRAE

Resumen:



Velocidad máxima (excepto Instalaciones industriales): 8m/s

Velocidad recomendada (excepto Instalaciones industriales): 6m/s

Velocidad en espacios especiales: 4m/s o menor.-

5.5 Reglamentaciones Municipales :

VIVIENDAS

LOCAL ILUMINACION NATURAL VENTILACION NATURAL DESDE

ESTAR

COMEDOR

DORMITORIO

SIN LOGIA 1/10 S

CON LOGIA 1/6 S

PTA. LOGIA 1/5 S

75% MOVIL

VIA PUBLICA

ESP. PUBLICO

PATIO PPAL.

BAÑOS NO SE EXIGE VANO S=20 dm 100% MOVIL

COCINA CERRADA 1/10 S 40 dm 100% MOVIL

VIA PUBLICA

ESP. PUBLICO

PATIO SEC.

COCINA ABIERTA VINCULACION TOTAL ENTRE AMBIENTES

VANO 1/10 S 2LOC. min. 2 m 75% MOVIL min. 1m

S = Superficie del local

CONDUCTOS BAÑOS

TIPO SUPERFICIE MIN. LADOS OBSERVACIONES

INDIVIDUAL 3 dm 12 cm

VERT. O INCLINADO 30º

VENTANA 5º SUP. H BAÑO

H 2m AZOTEA TRANSIT.

H 1.2m AZOTEA NO TRANSIT.

ABIERTO 2 LADOS MIN.

INDIVIDUAL UNIDO A COLECTOR

3 dm 12 cm

IDEM ANTERIOR

H 2.6m o 1 PISO ANTES DE CONECTARSE AL COLECTOR

CONEXIÓN A 30º

COLECTOR COMUN 8 dm: 20x40 o 28.5x28.5

(0.5 dm por c/piso adicional a 11) 20 cm

IDEM ANTERIOR

11 PISOS CON 2 SEC. P/PISO

14 PISOS CON 1 SEC. P/PISO



DUCTOS BAÑOS VIVIENDAS INDIVIDUALES SIN CAÑERIAS

TIPO SUPERF. MIN. LADOS OBSERVACIONES

VERTICAL

50 dm 35 cm

VENTANA 5º SUP. H BAÑO

H 2m AZOTEA TRANSIT.

H 1.2m AZOTEA NO TRANSIT. ABIERTO 4 LADOS

HORIZONTAL 50 dm 1/3 DES.

HORIZ.

COMUNICADOS A PATIOS

REGLAMENTARIOS O DUCTOS

DUCTOS BAÑOS VIVIENDAS COLECTIVAS CON CAÑERIAS

TIPO SUPERF. MIN. LADOS OBSERVACIONES

TRANSITABLE

50 dm

0.60x1.00m

ESCALERILLA

PUERTAS cortafuego

c/30m máx., hacia locales de uso común

TRANSITABLE Y VENTILACION IDEM ANTERIOR, PERO REMATE AZOTEA COMO COLECTOR COMUN

NO TRANSITABLE S/VENTIL.

EN LUGARES DE USO COMUN

DIMENSION ADECUADA A CAÑERIAS

PUERTA EN CADA PISO

PATIOS

TIPO SUPERF. MIN. LADOS LOCALES

PRINCIPAL

S = 2 h L = h/4 2.85m

DORMITORIOS

ESTAR / COMEDOR

ESCRITORIOS

SECUNDARIO S = 3/4 h L = h/10 1.20m COCINAS

LOCALES SECUND.

S = Superficie del local, h = altura del local

ESCALERAS

TIPO ILUMINACION VENTILACION

VIVIENDA INDIVIDUAL ES SUFIENTE EL CONTACTO DIRECTO CON UN LOCAL CON ILUMINAC. Y VENTIL. RE-GLAMENTARIOS.-

VIVIENDA COLECTIVA

OPTATIVO: ILUM. DIRECTA

OBLIGATORIO: ILUM. ARTIFICIAL 0.2w/m 30min.

DIRECTA AL EXTERIOR

DUCTO DE 4 dm c/ REJA EN CADA PISO

LOCALES SECUNDARIOS

SOTANOS, DESPENSAS, MIRADORES, GARAJES, ETC.: NO REQUIEREN ILUMINACION NI VENTILACION NA-TURAL



LOCALES COMERCIALES E INDUSTRIALES LOCALES DE TRABAJO, DE VENTA

ILUMINACION

DIRECTA

ILUMINACION

INDIRECTA

VENTIL.

NATURAL

ILUMINACION

ARTIFICIAL

VENTIL.

MECANICA

VANO 1/10 S

50% MOVIL CENI-TAL 50%

P/LOGIA VANO 1/6 S

P/OTRO LOCAL SI VINC. 70% 1/20 S

AUTORIZADA

POR S.I.M.E.

AUTORIZADA

POR S.I.M.E.

LOCALES DE DEPÓSITO

ILUMINACION

DIRECTA

ILUMINACION

INDIRECTA

VENTILACION

NATURAL

ILUMINACION

ARTIFICIAL

VENTILACION

MECANICA

VANO 1/40 S A VIA PUBLICA O PATIO

PATIO: S=h (ALTURA) y L=h/10

AUTORIZADA

POR S.I.M.E.

AUTORIZADA

POR S.I.M.E.

REGLAMENTACIONES PARTICULARES

SUPERMERCADOS (DEC. 18412 9/77) HABILITACION: SERVICIO DE EDIFICACION, LOC. INDUST. Y COMERCIALES

ILUMINACION

NATURAL

VENTILACION

NATURAL

ILUMINACION

ARTIFICIAL

VENTILACION

MECANICA

1/10 S 1/20 S SE ADMITE

RESTAURANTES (SALON) (DEC. 11750, 16265, 16797)

ILUMINACION

NATURAL

VENTILACION

NATURAL

ILUMINACION

ARTIFICIAL

VENTILACION

MECANICA

1/6 S 1/6 S SI S 50 m

S = Superficie del local, h = altura del local, L = lado

LOCALES DE USO PÚBLICO (DEC. 11750, 16265)

TEATROS, CINES, AUDITORIOS

1ª. CATEGORIA: AIRE ACOND. INTEGRAL

2ª. CATEGORIA: SOLO CALEFACCION

CANTIDAD DE AIRE FRESCO VELOCIDAD AIRE TEMPERATURA

8.5 m/HORA ASIENTO 7 a 16 m/min.

a 2m del suelo

UNIFORME (DIF. MAX. 2º)

HALL, ACCESOS: ¼ a 1/3 (Tsala – Text)

ESTADIOS CUBIERTOS

INSTALACIÓN DE MOVIMIENTO, RENOVACION Y TRATAMIENTO DE AIRE

SALAS DE BAILE, FIESTAS, ETC.

LOCALES S 50 m VENTILACION MECANICA

LOCAL CANTIDAD DE AIRE FRESCO VOLUMEN MINIMO TEMPERATURA

FONOPLATEAS 10 m/mHORA

3.5 m/m SUP. PISO

DE USO PUBLICO MINIMA: 16º

SALA BAILE, FIESTA 20 m/mHORA

CAFES, RESTAURANTES 25 m/mHORA

BOITES, DANCINGS 45 m/mHORA



ESTACIONAMIENTOS COLECTIVOS (DEC. 21927, 22837)

VIVIENDA

ILUMINACION NATURAL O ARTIF. VENTILACION NATURAL

MIN. 25 lux (puede ser controlada p/usuario)

SI NIVEL -1.20m BAJO VEREDA SE PERMITE VENTILACION CRUZADA C/ABERTURAS PERMANENTES DE 6 dm/ VEHICULO

CONTRAVENTILACION 50% DE VANOS RESULTANTES

1 DUCTO HASTA 2 NIVELES CONTIGUOS

USO PÚBLICO

ILUMINACION NATURAL O ARTIF. VENTILACION NATURAL

MIN. 25 lux (continua en período de uso)

S/NIVEL TERRENO SE PERMITE VENTILACION CRUZADA

C/ABERTURAS PERMANENTES 1/40 S EN CADA NIVEL

SUBTERRANEOS OBLIGATORIO VENTIL. MEC. 6 RENOV./H



6 AGUA CALIENTE DE USO SANITARIO.-

6.1 Agua caliente de uso sanitario.-

Necesidades y uso.-

Viviendas.-

Clubes.-

Instituciones Sanatoriales.-

Fuentes de energía.-

Electricidad, gas, vapor, agua caliente.-

Elementos que integran estas instalaciones :

Fluido térmico.-

Equipo de generación. (directa, intercambiadores de serpentina o de placa).-

Tanque de acumulación.-

Sistema de distribución.-

Incidencia en el Proyecto Arquitectónico.-

Espacios requeridos. ( Ubicación, acceso, etc.).-

Salas para equipos. ( Calderas, Tanques, Intercambiadores, etc.).-

Servidumbres. ( Mantenimiento, Limpieza, reparaciones, etc.).-

6.1.1 Tabla de consumos de agua.-

VIVIENDA TIPO Por persona por día Por uso

Global Modesta 100 l

Global Común 120 l

Global De lujo 200 l

Lavabo 10 l

Ducha 50 l

Bidet 10 l

Cisterna 15 l

Cocina 10 l a 15 l

Lavado de ropa 20 l a 30 l

PÚBLICO

Global Escuela 50 l

Global Oficina 50 l

Lavabo 10 l

Ducha 100 l

Cisterna 15 l



6.1.2 Ejemplo de acumulación de agua caliente.-

Se efectúa una estimación de los consumos de agua caliente en base al conocimiento de los consumos diarios de los diferentes equipos.-

La tabla que se adjunta indica los consumos de agua caliente a 40o C.-

Si tenemos por ejemplo un edificio de viviendas de 50 apartamentos, con agua caliente central, y cada apartamen-to con 1 ducha, 1 lavabo, 1 bidet, 1 pileta de lavar ropa y 1 pileta de cocina, podemos estimar:

Duchas: llx 500.25050

Lavabos: llx 5001050

Bidets: llx 5001050

Lavado de ropa: llx 10002050

Lavado de cocina: llx 5001050

Total de agua caliente a 40o C: l000.5

Suponiendo que el agua se acumula a 60o C y el agua fría está a 10oC, se requieren así:

C10x)Xl000.5(C60xXC40xl000.5

es decir :

C60aaguadel000.3X

La capacidad necesaria en caldera para calentar el agua acumulada en 2 horas será de:

h/Cal000.752

)C10C60(xl000.3

Si consideramos que existirán pérdidas, debemos incrementar esta capacidad en un 15%, esto es, se requerirá una potencia de 86.000 cal/h para calentar el tanque de acumulación de 3.000 l.-

Conclusión:

Acumulación: Tanque de 3.000 l

Potencia en caldera: 86.000 Cal/h



6.1.3 Esquema y Dimensiones de tanques de acumulación.-



7 COMBUSTIBLES.-

Planilla de costos de combustible. ( Actualizado al 30/10/02).-

Combustible Poder Calorífi-

co (Cal) Unidad Rendimiento

Calor Efectivo (Cal)

Precio en $ por unidad

Precio en $ para 1000 Cal

Fuel-oil 10.000 Litros 0.80 8.000 $ 4.27 $ 0.53

Gas-oil 10.000 Litros 0.85 8.500 $ 9.90 $ 1.16

Supergás 11.150 Kg 0.90 10.035 $ 15.78 $ 1.57

Gas por cañería 4.600 m3 0.90 4.140 $ 9.75 $ 2.36

GLP por cañería (*) 23.400 m3 0.90 21.060 $ 34.90 $ 1.66

Electricidad (**) 860 KWh 1.00 860 $ 1.79 $ 2.08

Notas: Los rendimientos indicados surgen de la utilización de calderas y quemadores de alto rendimiento.-

Los precios incluyen Impuestos.

(*) Disponible sólo en zonas de Malvín y Carrasco.-

(**) Se promediaron los valores de las tres categorías domiciliarias.-



8 INSTALACIONES DE ELECTRICIDAD.-

8.1 Generación y Transmisión.-

8.1.1 Centrales de Generación Hidráulica:

Rincón del Bonete. (Río Negro).-

Baygorria. ( Río Negro).-

Palmar. ( Río Negro).-

Salto Grande. ( Río Uruguay).-

8.1.2 Centrales de Generación Térmica:

Central Batlle.

Central La Tablada.

Central Maldonado.

Pequeñas Centrales en el Interior. ( En desuso).-

8.1.3 Transmisión:

Entre Centrales: 500 KV.

Desde Centrales a Puntos de Consumo: 150 KV.

En las Ciudades: 30KV.

8.1.4 Distribución en Montevideo:

Anillo de 150 KV.

Puestos de transformación 150 KV a 30 KV.-

Subestaciones de 30 KV a 6.3 KV en un futuro será a 22 KV.

8.1.5 Distribución en el interior:

Red de transmisión en 150 KV.

Puestos de transformación 150 KV a 60 KV y 30 KV.-

Subestaciones de 30 KV a 60 KV y 30 KV

Subestaciones de transformación de 60 KV y 30 KV a 0.22 KV.-

8.2 Necesidades.-

Iluminación, motores, calefacción, aire acondicionado, generación de agua caliente, etc.-

8.2.1 Elementos de Instalaciones Eléctricas:

Supongamos una vivienda u oficina.-

Estudiaremos primero todo el equipamiento eléctrico y equipos que se requieren.-

Haremos una planilla con la potencia eléctrica que cada equipo consume.-

Analizaremos las necesidades de colocar un elemento desde el cual alimentar eléctricamente a cada uno de los puntos de consumo: luces, tomacorrientes y equipos.-

El elemento centralizador se llama TABLERO y contiene la acometida o llegada de la alimentación eléctrica al local y las PROTECCIONES de los conductores que alimentan a los diferentes puntos de consumo. Estas alimentaciones se llaman CIRCUITOS.-

Los CIRCUITOS de alimentación constan de conductores de cobre o aluminio (sólo en casos muy especiales) y cañerías de PVC o Hierro. Estas pueden ser embutidas o aparentes. En el caso de Viviendas, Oficinas y por lo general para casos no Industriales o especiales, las cañerías se instalan embutidas en paredes y losas.-

Los circuitos llegan a cajas donde según el caso alimentan:

Caja de llave, para alimentar una llave de luz.-

Caja de llave, para alimentar un tomacorriente.-



Caja de centro, para alimentar la conexión a una luminaria adosada al techo.-

Caja de brazo, para alimentar la conexión a una luminaria de pared.-



8.2.2 Distribución Eléctrica en un Edificio:

Supongamos que la vivienda u oficina se encuentran en un Edificio de varios pisos.-

Cada apartamento u oficina representa para UTE un cliente independiente, por lo que debe medir sus consu-mos por separado. Por este motivo es necesario llegar desde cada MEDIDOR directamente al Tablero Gene-ral de cada local.-

Los medidores se reúnen en un local exclusivo, ubicado en un local común a todo el Edificio en Planta Baja o Subsuelo, a donde el toma-consumos de UTE pueda acceder.-

Todas las alimentaciones a los diferentes apartamentos se deben llevar por sectores de uso común. Estas alimentaciones se llaman LINEAS.-

En el Edificio existirán además equipos y servicios comunes a todos los usuarios, por lo que existen entonces instalaciones para los servicios comunes y como consecuencia de ello, CIRCUITOS, TABLEROS, LINEAS y MEDIDOR para los Servicios Generales.-



8.3 NOCIONES DE ELECTRICIDAD.-

8.3.1 Tensión Alterna o Voltaje.-

A la salida de una fuente de tensión alterna mediremos con un osciloscopio:

PaíselsegúnHz60oHz50fconf2y

tsenVV 0

Un instrumento de medidas de tensión (Voltímetro), medirá lo que llamamos Voltaje eficaz y que es suficiente para conocer todos los parámetros de tensión de la red, ya que la frecuencia (f) es conocida y fija para cada país.

El Voltaje o tensión eficaz representa el valor cuadrático medio en el tiempo.



V311VV220V:ejemploPor

2

VV

0eff

0eff

8.3.2 Corriente Alterna.-

Si a la salida de la fuente conectamos mediante conductores un equipo receptor, tendremos un pasaje de corrien-te, la que dependerá de:

La tensión.-

El tipo de receptor.-

Con un osciloscopio debidamente intercalado mediremos:

tsenVV 0

tsenII 0

es el desfasaje en el tiempo que ocasiona el equipo entre la sinusoide de la corriente y la sinusoide del voltaje.

Un instrumento de medida de corriente ( Amperímetro ) medirá la corriente eficaz con características similares a las descritas para el voltaje.

2

II 0eff

8.3.3 Receptores Óhmicos, Inductivos y Capacitivos.-

En corriente alterna se distinguen tres clases de resistencias:

Resistencia óhmica, representada por: R (Ohmios).-

Resistencia inductiva, representada por: XL (Ohmios).-

Resistencia capacitiva, representada por: XC (Ohmios).-

A. Las resistencias óhmicas puras no producen desfasaje . Observando con un osciloscopio, = 0.-

Toda la energía suministrada a este tipo de receptor se transforma en calor, por ejemplo, lámparas incandes-centes, estufas, cocinas eléctricas y calefones.-

En este caso:

R

VI effeff



B. Las resistencias Inductivas puras producen un desfasaje de + 90 entre la tensión y la corriente.

En este caso:

L

effeff

X

VI

Existen determinados tipos de equipos que tienen un comportamiento inductivo y son los que cuentan con bobinados, por ejemplo, motores eléctricos, balastos y transformadores.

Estos receptores no son inductivos puros, sino que tienen según el caso una importante componente óhmica.

En estos casos:

2L

2

effeff

XR

VI

C. Las resistencias Capacitivas puras producen un desfasaje de - 90 entre la tensión y la corriente.-

En estos casos:

C

effeff

X

VI

Los receptores típicos son los capacitores.

Los capacitores actúan como acumuladores ya que se cargan de electricidad a medida que la tensión au-menta y se descarga generando una circulación de corriente contraria al sentido del voltaje.-

En este caso:

2c

2

effeff

XR

VI

8.3.4 Potencia Aparente, Activa, Reactiva y Factor de Potencia.

La Potencia eléctrica se define como el producto entre el voltaje (V) y la corriente (I) para cada instante y se calcu-la de la siguiente manera:

tsenItsenVP 00

o

tsentsenIVP 00

Como podrá verse, la potencia instantánea P puede llegar a ser negativa en algunos casos, esto es, en determi-nados momentos el receptor devuelve potencia a la fuente de energía.-

Para interpretar este fenómeno se definen entonces los siguientes conceptos:

A. Potencia Aparente.-

Producto de los valores eficaces de la tensión y de la intensidad:

VAvoltamperIVPap effeff

B. Potencia Activa.-

Es la potencia que realmente consume un receptor para realizar un trabajo (calor, desplazamiento, etc.).-

WvatiocosPapPa



El cos se le conoce también como factor de potencia.-

C. Potencia Reactiva.-

Solo una parte de la potencia aparente es realmente útil y genera un trabajo. La potencia restante se deno-mina Potencia Reactiva y es requerida por equipos de tipo inductivos (motores, balastos o transformadores) para generar a su vez un trabajo

VARreactivoovoltamperisenPapPr

D. Triángulo de Potencias.-

Es posible representar las potencias así definidas por el llamado “Triángulo de Potencias” donde observamos que se cumplen las definiciones anteriores.-

8.3.5 Energía Aparente, Activa, Reactiva.-

La aplicación de la potencia en el tiempo genera los consumos eléctricos de Energía (E).-

Así tendremos:

htWPaWhE

htcosVAPapWhE

htcosIVWhE effeff

Las empresas productoras de Energía Eléctrica no admiten instalaciones con Factores de Potencia inferiores a 0.92 por lo que los Consumidores debemos compensar los consumos de Energía Reactiva reduciendo la Energía Inductiva mediante capacitores.-

En el “Triángulo de Potencia” observamos que si:

Pa43.0cos

sinPaPr92.0cos

por lo que agregamos un receptor con consumo de Potencia Reactiva, que reduzca el cos , estos receptores son los capacitores o condensadores.-

8.4 Compendio de Fórmulas.-

Para simplificar las expresiones, consideramos sólo valores eficaces y emplearemos la nomenclatura de las mag-nitudes, sin el subíndice.-

V = Z x I resistencia monofásica.



V = 3 x Z x I resistencia trifásica donde:

Z = R para resistencia ohmica.

Z = R2 x Xc2 para resistencia inductiva.

Z = R2 x Xc2 para resistencia capacitiva

Pa = V x I x cos (W) instalación monofásica (2 fases)

Pa = 3 x V x I x cos (W) instalación trifásica (3 fases)

Cos o FP = Pa/Pap factor de potencia

E = Pa x t (Wh) energía

8.5 Dimensionado de Conductores

8.5.1 Dimensionado de conductores por Calentamiento

Un conductor eléctrico consiste en un alambre de cobre o de aluminio o un conjunto de hilos de cobre o aluminio, forrados con una vaina de PVC o Polietileno reticulado de aislante eléctrico.-

Un conductor eléctrico de cobre o aluminio es también una resistencia eléctrica tal que al circular corriente por ellos se caliente y libera calor que pueda afectar (fundir) la aislación de PVC o Polietileno Reticulado.-

Este calor es directamente proporcional a la longitud del conductor e inversamente proporcional a la conductividad del material y a la sección del conductor:

S57

LR

para el Cobre o

S37

LR

para el Aluminio

Este límite debe respetarse por lo cual se escoger siempre aquella sección de conductor que contemple esta si-tuación.-

La disipación térmica en vatios de un conductor es:

htcosIVWhE effeff

effeff IRV

Veff = voltaje eficaz de la instalación.

cos = Factor de potencia de la resistencia, como es óhmico cos = 1

Y la energía eléctrica que se transforma en calor sobre el conductor es:

htIRWhE 2eff

El conductor entonces deberá disipar esta energía sin deteriorar su aislación y características físicas.-

Por este motivo para cada sección de conductor S se define una corriente máxima admisible para su transporte, sin deterioro del medio físico.-

Estos valores son empíricos, surgen de ensayos de fábrica y se presentan en la tabla adjunta de corrientes máxi-mas admisibles.-

Obviamente la disipación térmica depende de la temperatura del medio ambiente, por lo que estas tablas se dan en función de ella.-

8.5.2 Dimensionado de conductores por caída de Tensión

Hemos visto que un conductor de cobre o aluminio se comporta también como una resistencia óhmica de valor:

Cobreelpara)Ohmios(S57

LR

En el caso de un circuito monofásico como el de la figura:



V 1 = V – I R1 – I R2 V1 = V – I (R1 + R2)

Si los conductores recorren la misma distancia:

S57

L2R1R

Se calcula entonces que:

S57

L2I1VV

Se llama a V – V1 caída de tensión o V, por lo que:

cosmonofásicircuitosparaS57

L2IV

costrifásicircuitosparaS57

LIV

Para compensar este efecto sería necesario aumentar la sección de los conductores.-

En general las instalaciones y circuitos deben dimensionarse teniendo en cuenta que la máxima caída de tensión admisible debe ser inferior a:

3% para circuitos de iluminación y tomacorrientes comunes.

5% para equipos, motores y tomacorrientes de potencia.

8.6 Protecciones y Comandos.-

8.6.1 Protección de personas.-

8.6.1.1 Choques eléctricos y sus causas.-

Cuando una persona es recorrida por una corriente continua o alterna de baja frecuencia (50 y 60 Hz por ejem-plo) y superior a los 30 mA (miliamperios), puede experimentar una fibrilación cardiaca, con la consecuencia mortal en pocos minutos.-

Una persona tiene entre sus dos manos una resistencia de 2.000 (dependerá de su organismo, piel, etc.).-

Dado que: V = R x I, se obtiene: V = 2.000 x 0.03 A = 60 V

Alcanza entonces una tensión de 60 V para que una persona experimente una descarga.-

A esta tensión se le llama Tensión de Contacto Directo, la que como vimos, depende de la tensión sobre la cual se expone a la persona.-

Existen varias posibles situaciones de choques eléctricos:



8.6.1.2 Tierra Artificial.-

El reglamento de UTE establece que todos los tomas corrientes tendrán un cable de tierra. Lo mismo se exige para todo motor y partes metálicas de equipos (p. Ej. una lámpara de pie) que estén al alcance del usuario.-

Los cables de tierra se conectan a otro igual y éste se conecta a "una tierra general del edificio", llamada Tierra Artificial.-

La conexión de tierra es una protección de las personas contra choques eléctricos.-

El conductor de tierra de cada circuito o línea se dimensiona en función de la corriente máxima que éstos pue-dan llevar, siendo 2mm

2 la mínima sección permitida.-

La conexión de tierra en el edificio se efectúa reuniendo los distintos conductores de tierra del Edificio en uno o varios puntos interconectados entre sí, llamados Tierra Artificial.-

La Tierra Artificial consiste en una o varias jabalinas de cobre hincadas en el terreno y asegurando que exista una buena conductividad o lo que es lo mismo una mínima resistencia entre ella y puntos conductivos del resto

del Edificio (5 a 10 ).-

CIRCUITOELCIERRASENO

NULORIESGODESITUACIÓN

0R

VI

Ω000.2R

nueva:V220X3reddeCaso

FASESENTRECIRCUITOELCIERRASE

MÁXIMORIESGODESITUACIÓN

mA110A11.0000.2

V220I

V220V

:fasesdostocardeCaso

TIERRAAFUGASTIENENFASESMÁSOUNA

SERIORIESGODESITUACIÓN

V200A1.0000.2IRV

mA100A1.0)200000.2(

V220I

Ω000.2RyΩ200R´

V220x3denormalreddeCaso



8.6.1.3 El interruptor diferencial.-

Se puede demostrar que si un receptor es monofásico o trifásico la suma de las intensidades en todos los hilos (fases) es 0 (cero).-

Un interruptor diferencial incluye un dispositivo que suma las corrientes (dos si es bipolar, tres si es tripolar, 4 en una distribución con neutro accesible) en todas las fases del ramal.-

Si la suma es mayor que un valor definido, 10mA, 30 mA, 100 mA o 300 mA, se activa un mecanismo de dispa-ro; de lo contrario, no.-

Entonces en caso de falta de aislación, la presencia de una corriente I´ de fuga, impide que I1 + I2 = 0.-

"Un interruptor diferencial es básicamente un protector de personas. Se selecciona por la corriente nominal (má-xima corriente permanente a su través) y por la sensibilidad (máximo desequilibrio admisible)".-

8.6.1.4 El transformador de aislación.-

En locales de alto riesgo humano (Block Quirúrgico, CTI, Cateterismos Cardíacos, etc.), la existencia de una fu-ga a través del hombre, implica un riesgo de vida tan elevado que los interruptores diferenciales se consideran no confiables.-

En estos casos se recurre a emplear lo que se conoce como Transformador de Aislación o Transformador Sepa-rador.-

Este equipo lo que hace es "separar" la continuidad eléctrica material de la instalación del Edificio, de los circui-tos especiales que alimentan eléctricamente a aquellos equipos que se encuentran en contacto directo con los pacientes.-

Se complementa esta instalación con un equipo que mide en forma permanente la aislación de estos circuitos. Esto es lo que se llama un Transformador de Aislación con Celador, y su costo lo justifica sólo para estas áreas especiales.-

mA30mA100A1.0200.2

V220'II

:queloPor

200.2000.2200TRy0"I"R

,anteriorcasoalvolvemos,existenoconductorelSi

0'VV220V

V220'Ix'R'VyA1.1200

V220'I

2009.10005.0

1200

"R

1

R

1

1'RR

53.02mm2x57

m60

S57

L"R

200'Ry000.2R



8.6.2 Protección de conductores.-

Hemos descrito la constitución de los conductores normalmente empleados y porqué deben evitarse corrientes superiores a las admisibles.-

Por este motivo todos los conductores de líneas y circuitos de una instalación deben estar protegidos.-

Vamos a distinguir dos tipos de sobrecorrientes que pueden afectar a las instalaciones:

Aquellas de tipo permanente y que sobrepasan en algún porcentaje el máximo admisible, pero que en una larga aplicación en el tiempo, termina afectando la aislación. En este caso decimos que tenemos una Sobre-carga del Ramal.-

Aquellas que son del orden de 3 a 5 veces el máximo admisible. En este decimos que tenemos un Corto Cir-cuito.-

En todos los casos se trata de impedir que el conductor se destruya totalmente.-

Es claro que la sobrecarga o el corto circuito pueden producirse como consecuencia de pérdida de aislación en el cable y que éste o una parte deban de todas formas ser sustituido. La protección en ese caso actúa para impedir la propagación del daño a otras partes de la instalación o del Edificio. La causa de incendio por sobrecarga de conductores o por corto circuitos es sumamente frecuente.-

Las protecciones más comunes de los conductores son los fusibles y los interruptores termomagnéticos.-

8.6.2.1 Fusibles.-

El principio del fusible es el de intercalar un material de punto de fusión más bajo que el del conductor, de mo-do que al fundirse el fusible, se abre el circuito.-

El fusible debe ser además capaz de cortar la corriente y evitar que el arco que se produce en ese acto cause daños a las partes contiguas.-

La capacidad de un fusible de cortar una corriente en esas condiciones, es lo que se llama Poder de Corte y se mide en KA (miles de amperios).-

El Poder de Corte es entonces la máxima corriente que es capaz de cortar un fusible sin que los efectos sean sentidos exteriormente o destruir su carcaza.-

Un fusible tiene entonces una intensidad nominal, hasta la cual puede trabajar sin alterarse, y un poder de cor-te.-

Por sus características constructivas, los fusibles suelen contar con un alto Poder de Corte.-

Por su bajo costo era usual su empleo en instalaciones de viviendas o de bajo costo.-

El inconveniente del fusible, radica en las falsas reparaciones. La tendencia a "reforzar" el fusible que se funde en lugar de revisar la causal de la sobre carga, o el de reemplazarlo por otro de mayor capacidad, conduce a tener instalaciones sin protecciones.-

Con la constante evolución y reducción de los costos de los interruptores termomagnéticos, hoy en día el em-pleo de fusibles ha quedado relegado a casos muy especiales o donde se requieren poderes de corte muy elevados.-

8.6.2.2 Interruptores termomagnéticos.-

Esto elementos de protección, al igual que los fusibles, se intercalan en la instalación sobre los circuitos o lí-neas a proteger.-

Estos equipos cuentan con un mecanismo de conexión y desconexión, actuado por un pestillo y un sistema mecánico, automático, de disparo o apertura.-

El sistema de disparo consta a su vez de dos dispositivos; uno que actúa por calentamiento y otro por magne-tismo.-

El dispositivo que actúa por sobrecalentamiento, se diseña para que superada en un 10% o 20% la Co-rriente Nominal del interruptor, y luego de un tiempo preestablecido en función de ella, su calentamiento produce su disparo y apertura del contacto eléctrico.-

El dispositivo que actúa por magnetismo, se diseña de modo tal que cuando circule por él una corriente brusca, del orden del 200% al 500%, éste producirá el disparo y apertura del contacto eléctrico.-

En resumen, el interruptor termomagnético une a su función de llave, la de protección de conductores e insta-laciones en general por sobrecargas.-



Su compacidad e inalterabilidad hacen que su empleo conduzca a soluciones más confiables y compactas. Su selección para la vivienda es simple, pero en otros casos es fruto del proyecto de Acondicionamiento Eléctrico.-

8.6.3 Protección y comando de motores.-

En general un motor gira a velocidad constante y proporciona un par en el eje.-

Par x velocidad angular = Potencia en el eje.-

Si el par resistente es mayor, el motor se sobrecarga, consume más y sus bobinados se sobrecalientan y dañan. La aislación de esos bobinados es en base de esmaltes.-

Normalmente un motor sobrecargado en un 10 o 15% puede operar un par de minutos sin dificultades.-

A veces la causa de sobrecarga es la falta de una fase. En estos casos la sobrecarga es del orden del 73% más, y esto no lo soporta más de 20 segundos.-

La protección entonces debe ser mucho más afinada que para un cable.-

Si un motor consume 3 A, no se le puede proteger con un interruptor termomagnético o fusible de 10 A. El disparo se deberá ajustar a 3.5 A por ejemplo y deberá ser en no más de 60 segundos. Esto no se logra con interruptores termomagnéticos o fusibles.-

8.6.3.1 Contactores - Disyuntores.-

Un Contactor consta de: una bobina y un conjunto de contactos fijos y otros móviles. La bobina actúa el cierre y apertura de los contactos.-

Mientras que la bobina consume fracciones de A los contactos pueden abrir y cerrar circuitos de hasta cientos de amperios.-

Un resorte interior tiende a mantener el circuito R S T-U V W abierto. Cuando la bobina recibe corriente, se comporta como electroimán, atrae la barra que contiene el resorte y se cierra el circuito.-

Al faltar la corriente en la bobina, el resorte abre nuevamente el circuito.-

Así, entonces, manejando fracciones de amperios sobre la bobina, podemos actuar sobre las corrientes que atraviesan el contactor las que pueden ser mucho mayores.-

Aplicaciones Típicas:

Comando de electrobombas de elevación de agua.-

Comando de luces (automático de escalera).-

Comando de Tableros o subsectores de Tableros.-

Un Disyuntor es un dispositivo que cierra uno o varios contactos cuando la corriente pasa de cierto nivel. Pue-de ser de tipo bimetálico como el de los interruptores termomagnéticos, y entonces actúan por temperatura, o electrónicos. En el primer caso están recorridos por la corriente del motor y en el segundo están insertados dentro de los bobinados.-

Generalmente son regulables con rangos estrechos (por ejemplo 1 - 2.5 A; 3.5 - 5.2 A, etc.) y si el contacto se abre, se repone apretando un botón.-

Un Contactor Disyuntor es la combinación de un contactor con un disyuntor.-

El contacto del disyuntor se intercala en el circuito de la bobina del contactor y de esta forma, cuando la co-rriente supera la corriente de regulación, el disyuntor abre, cortando la alimentación a la bobina del contactor y éste a su vez abre los contactos principales de alimentación al motor o equipo. Queda así el bobinado del mo-tor protegido.-

8.6.4 Arranque de motores.-

Es un tema altamente especializado que trataremos muy superficialmente, nombrándolos únicamente.-

Cuando un motor se pone en marcha consume varias veces la corriente nominal (entre 3 y 6 veces). Cuando la potencia supera los 5 KW el arranque no puede ser directo pues se dañan sus bobinados y se afecta el resto de la instalación.-

Ejemplo: Es conocido el fenómeno de que al arrancar un ascensor disminuye el brillo de las lámparas.-

Para reducir la corriente de arranque se recurre a equipos especiales, entre los cuales el llamado arranque "estre-lla triángulo" es el más conocido.-

Otro método empleado para grandes equipos aunque cada vez de menos uso el arranque mediante “auto trans-formador”.-



También existen, aunque de uso menos frecuente, los arrancadores electrónicos.-

Finalmente el método más moderno es también de tipo electrónico y es mediante un “variador de frecuencia”.-

8.6.5 Pararrayos.-

La descarga de un rayo tiene efectos mecánicos y térmicos que pueden dañar a un Edificio.-

El método de protección del Edificio u otros bienes inmuebles frente a descargas atmosféricas, es el empleo de un Sistema de Pararrayos.-

El pararrayos procura favorecer y controlar la descarga del rayo a través de su sistema y conducirla hasta el te-rreno, donde la distribuye, anulando así su efecto directo sobre el Edificio.-

El pararrayos consta de uno o varios cabezales, conductores de bajada y una descarga en el terreno mediante una tierra artificial.-

El cabezal, sostenido por un vástago, ioniza el medio circundante, generando así una atmósfera conductiva y pro-piciando entonces un camino de baja resistencia hacia la punta.-

El cable de bajada, de muy baja resistencia, conduce la descarga hacia la tierra artificial, la que distribuye la co-rriente hacia el terreno.-

Existen diferentes tipos de cabezales, basados en diferentes principios de ionización del aire. La selección del tipo y radio de acción del cabezal, debe calcularse en base a:

Altura del mástil.-

Altura del Edificio y de los edificios circundantes.-

Velocidad de vientos en la zona.-

Grado de Protección del Edificio.-

Estadísticas de tormentas eléctricas en la zona.-

Tipo de estructura del Edificio.-

El radio de acción de un pararrayos puede oscilar entre los 40 m y 120 m.-

Un tipo de cabezal que se empleó durante muchos años y que hoy está prohibido por problemas contaminantes, es el radioactivo.-

8.7 Incidencia de las Instalaciones en el Proyecto Arquitectónico.-

8.7.1 Subestaciones.-

Las instalaciones eléctricas y el equipamiento usual en edificios son de tipo monofásico o trifásico y para trabajar en Baja Tensión, es decir 2x220 V, 3x220 V, 3x380 V.-

Las redes de distribución eléctricas de UTE en Baja Tensión, son en 3x220 V y actualmente transformándose a 3x380 V/ 220 V, es decir tres fases y neutro.-

Las redes de distribución eléctricas de UTE en Media Tensión son en 3x6.3 KV o 3x30KV.-

Estas tensiones variarán en un plazo muy corto, pasando a:

Baja Tensión de suministro de UTE: Monofásica 220 V o Trifásica 380 V más Neutro.-



Media Tensión de suministro de UTE: Trifásica 22 KV.-

Cuando se plantea la construcción de un edificio, se debe hacer una estimación precisa de la carga eléctrica y es-tudiar con UTE la posibilidad de su suministro.-

Las reglamentaciones actuales (que pueden cambiar) son terminantes:

Caso I: Si la carga solicitada es menor a 50 KW, UTE dará el suministro en Baja Tensión.-

Caso II: Si la carga solicitada es mayor a 50 KW, UTE estará en posición de exigir dentro del predio, la cons-

trucción de un local para Subestación y de allí alimentará al suscriptor en Baja Tensión .-

Caso III: Si un suscritor solicita una carga mayor a 300 KW, el suministro a ese suscritor se efectuará en Me-

dia Tensión, corriendo por cuenta y cargo del suscriptor, la construcción y el equipamiento de una

Subestación especial para alimentarse.-

Llamamos subestación al local donde se instala el equipamiento de Media Tensión y se efectúan las siguientes maniobras:

Apertura del anillo de MT.-

Salida del anillo de MT para transformar la tensión a BT.-

Salida del anillo de MT para brindar un suministro en MT.-

Salida del anillo de MT a otra subestación del anillo o a otra de final de línea.-

En la subestación se encuentran también salidas en BT para dar servicios a consumidores de menos de 50 KW.-

En cada Subestación tendremos entonces, como mínimo, lo que se llama "una entrada A", "una salida B" y "una alimentación a un transformador". Si se colocan varios transformadores serán varias alimentaciones. La salida (en 220 V o 380 V) del o de los transformadores se reúnen en un tablero general, del cual salen distintos ramales, pa-ra alimentar edificios.-

Todos los conductores de salida y entrada en MT, deben ser protegidos contra sobrecargas y cortocircuitos, por lo que cada uno de ellos tendrá en su extremo un interruptor de MT con las correspondientes protecciones.-

Así mismo, debe también protegerse al transformador por sobrecargas y cortocircuitos.-

Dada la necesidad de poder “abrir” o “cerrar” alguna de las ramas del anillo, se instalan además, seccionadores que permitirán estas maniobras sin carga.-

Todos los elementos como seccionadores o interruptores pueden dar lugar a "arcos" en las maniobras, los que pueden dañar otros elementos cercanos. Por esa razón se les ubica dentro de "celdas" clásicamente construidas en mampostería, y que hoy en día ya son metálicas en aras de reducir el espacio y brindar mayor seguridad a las instalaciones.-

Una Subestación de 4 celdas (Entrada, Salida, Transformador y Reserva) clásicamente tiene este:

ESQUEMA ELECTRICO



ESQUEMA EDILICIO

Una Subestación debe tener acceso irrestricto y no ser inundable. Ello conduce a ubicarla en Planta Baja. A veces, como una excepción se permite colocarla en un Subsuelo con tal que el acceso sea directo desde la calle y que exista otro nivel inferior el que se inundará primero.-

Muy excepcionalmente se permite el acceso por puertas trampa. Lo normal es que se coloque en Planta Baja. Se ha dado el caso en que ha sido necesario separar el corredor de acceso del resto de la propiedad.-

Tanto el local de la Subestación (obra civil) como el acceso están a cargo del Propietario y deben ser cedidos en propiedad a UTE. Estos como otros aspectos reglamentarios pueden modificarse en el futuro.-

En el caso de que el suministro fuera en MT, UTE nos exigirá una Subestación de similares características a la ya vista, aunque en ella se deberán instalar dos celdas adicionales, una para proteger y poder cortar el del servicio en MT y la otra para disponer los transformadores de medida en MT.-

En este caso tendremos un mínimo de 5 celdas, con los siguientes esquemas:

ESQUEMA ELECTRICO



ESQUEMA EDILICIO

UTE tiene la Subestación con un transformador y desde allí alimenta los servicios en BT de otros suscripto-

res.-

Se incluye una celda para colocar la protección del suministro y los transformadores que permiten medir el

consumo en MT.-

El medidor para el servicio en MT se ubica fuera de la Subestación de UTE.-

La Subestación propia incluye 1 celda, en la cual se instalan el interruptor y el interruptor de protección del

transformador.-

El tablero de servicios generales está fuera de la Subestación pero cercano.-

8.8 Estimación de carga a solicitar a UTE.-

8.8.1 Necesidades Eléctricas:

Las cargas eléctricas podemos separarlas en Cargas de Iluminación, Cargas de Toma corrientes y Cargas de

Equipos Especiales:

8.8.1.1 Cargas de Iluminación:

Hay varias maneras de estimarlas. En esta carga deben tomarse en cuenta las lámparas y sus equipos auxilia-

res.-

Definiendo la iluminación de un local, en base a los conocimientos que se imparten en el curso de Acondicio-

namiento Lumínico, podremos definir las potencias requeridas para estos sistemas.-

Tareas

Nivel adecuado

Confort

Encandilamiento

Estética

Efectos

Contrastes

Edificio de noche

Seguridad

Nivel mínimo

Encendido

Autonomía

Nos definen:

Bases para el Diseño + Aspectos Económicos

Tendremos así:



Niveles de Iluminación (luxes).-

Tipo de lámpara (color, rendimiento, vida).-

Tipo de luminaria (distribución de la luz).-

Distribución de luminarias en cada local.-

Con esta información, podemos estimar la carga eléctrica para cada local, debido a la iluminación:

3.0

AEW

Donde:

W - Potencia total en vatios.-

E - Nivel lumínico seleccionado (luxes).-

A - Área del local (m2).-

- Rendimiento del tipo de lámpara seleccionada (lm/W).-

Equipos electromecánicos de servicio: calefacción, aire acondicionado, ventilación, ascensores, bombas de

agua de servicio sanitario, bombas de agua de incendio, portero eléctrico, portón eléctrico, etc.-

Otra manera de definir esta carga, cuando se desconocen los datos lumínicos de un proyecto, aunque más gro-

sera, es en base a los siguientes ejemplos de consumos de Iluminación General:

– Oficinas: (fluorescentes) 20 W/m2

(incandescente) 65 W/m2

– Corredores: (fluorescentes) 10 W/m2

(incandescente) 35 W/m2

– Salón de clase: (fluorescentes) 25 W/m2 (incandescente) 80 W/m2

– Sala de dibujo: (fluorescentes) 30 W/m2 (incandescente) 100 W/m2

– Garajes: (fluorescentes) 10 W/m2 (incandescente) 35 W/m2

8.8.1.2 Cargas de Toma corrientes comunes:

Se realiza un análisis del tipo de equipos eléctricos de uso directo que pueden existir, a saber:

electrodomésticos, equipos de oficina, etc.-

Varios ejemplos:

– Computadora: 200 W

– Heladera: 300 W

– Calefón: 1200 W 1800 W

8.8.1.3 Cargas de Equipos Especiales:

Incluimos aquí el Acondicionamiento Térmico, Ascensores, Bombas de uso Sanitario, Equipos Médicos, etc.:

– Bomba elevadora de agua sanitaria: 1000 W

– Acondicionador de ventana: 2500 W

– Ascensor: 10 KW 30 KW

– Aire acondicionado central (varía según las necesidades, ver Acondicionamiento Térmico): 100 KW

Ver otras cargas en Repartido.-

8.8.1.4 Factor de Demanda:

Debemos distinguir entre carga instalada y carga real:

La Carga Instalada es la sumatoria de las potencias de todos los equipos de una instalación.-

La Carga Real es la máxima que puede existir en forma permanente durante un período determinado.-



La relación:

Carga Real/Carga Instalada = D, se llama factor de demanda.-

Su determinación es el resultado de una cuidadosa evaluación.-

Así para una distribución de distrito (por ejemplo un fraccionamiento de 40 ó más predios), D = 0.40 a 0.45, se ha encontrado razonable; para edificios como escuelas o liceos D = 0.65, es un buen valor.-

UTE brinda en su Reglamento una tabla con algunos ejemplos (Ver Repartido).-

Finalmente luego de calculada una carga y solicitada a UTE, ésta nos instala un medidor de energía y nos limita la potencia contratada mediante un interruptor termomagnético precintado al Amperaje resultante de la potencia con-tratada.-

En el caso de que el suministro sea en M.T., esto lo hace en nuestro disyuntor de entrada a nuestra subestación.-

8.8.2 Veamos ahora algunos ejemplos:

Ejemplo N°1: Edificios o conjuntos edilicios, destinados a vivienda.-

El criterio consiste en asignar a cada unidad una carga; otra a los servicios generales de cada edificio y estimar una tercera para los servicios comunales. Las cargas se suman y se tiene la carga real a solicitar. El factor de demanda ya está incluido.-

La carga mínima a asignar a las viviendas es monofásica y se puede estimar:

No. de Dormitorios Carga Mínima Carga Generosa

1 y 2 2.2 KW 3.3 KW

3 y 4 3.3 KW 5.5 KW

La explicación de esos números, estriba en que los interruptores termomagnéticos que se em-plean para limitar la carga, se fabrican para amperajes de 10, 15, 25 A lo que corresponde a (W = VxI) 2.200, 3.300, 5.500 W.-

Los contadores soportan permanentemente 3 veces la corriente nominal, de modo que no hay in-conveniente (si la red interna del apartamento lo previó) que en un apartamento de 2 dormitorios se conectan simultáneamente un calentador eléctrico (1000 W), una estufa (1000 ó 2000 W), equipos generales como heladeras, televisores, etc., y llegar a una carga de 5 KW.-

Ejemplo N°2: Edificios destinados a escuelas, pequeños institutos.-

En estos locales la carga está determinada en primer lugar por la iluminación, y en menor grado por los equipos. Cuando estos no se conozcan en detalle y sean de menor importancia, se calcu-lan tomas utilitarios a razón de uno cada 20 m2.-

Se aplican las tablas y criterios ya vistos.-

Sea una escuela con 14 aulas de 40 m2 cada una, corredores 200 m2, bedelía y administración 100 m2, un gimnasio 400 m2, vestuarios 150 m2.-

La primer decisión es la de adoptar la fuente de luz. Si se emplean lámparas incandescentes (14 lúmenes/W) será completamente diferente del caso de adoptar las fluorescentes (50 a 60 lúm/W). Supongamos que atendiendo al menor consumo de energía y a su mayor duración se adopten lámparas fluorescentes. Entonces con niveles de iluminación adecuados (ver el curso de ilumina-ción), tenemos:

E Aulas 300 lx - 1000 lúm/m2 - 20 W/m

2

E Corredores 100 lx - 330 lúm/m2 - 7 W/m

2

E Bedelía, Administración 300 lx - 1000 lúm/m2 - 20 W/m

2

E Gimnasio 400 lx - 1400 lúm/m2 - 28 W/m

2

E Vestuarios 60 lx - 200 lúm/m2 - 4 W/m

2

Carga de iluminación:

40 x 14 x 20 = 11.2 KW

200 x 7 = 1.4 KW

100 x 20 = 2KW

400 x 28 = 11.2 KW



150 x 4 = 0.6 KW

Carga total de iluminación = 26 KW

Carga de tomas utilitarios:

Dos por aula (50 W): 28 x 50 = 1.4 KW

Uno cada 5 a 6 m2 en bedelía (200 W): 16 x 200 = 3.2 KW

Carga de equipos:

Una caldera para calefacción y generación de agua caliente = 5 KW

Una cantina con heladera y calefactor = 3 KW

Un equipo de elevación de agua = 2 KW.

No tomamos en cuenta la iluminación de fachada o de patios interiores pues en esos momentos no estará habilitada la escuela.-

En total tenemos:

Iluminación: 26 KW

Tomas: 4.6 KW

Equipos: 10 KW

Carga total Instalada: 40.6 KW

Factor de demanda (D): 0.8

Carga a solicitar a UTE: 33 KW.-

Ejemplo Nº 3: Un edificio destinado a escuela necesita una carga de 40 KW.- No hay Subestación. UTE ingre-sará directamente en trifásica, 220 V al contador de la energía eléctrica. Colocará además un contador de energía reactiva pues la carga es superior a 10 KW.-

Ejemplo Nº 4: Un edificio destinado a vivienda tiene 15 apartamentos cada uno con 2.2 KW, servicios generales (elevación de agua, ascensor, luces generales) de 40 KW y 5 negocios con 4.4 KW cada uno. Carga total: 95 KW .-

No hay Subestación. UTE ingresará con un cable en 220 V y colocará 15 medidores para los apartamentos, 5 para los negocios, uno para los servicios generales y otro de energía reactiva para estos últimos.-

Ejemplo Nº5: Un complejo habitacional tiene 6 edificios con una carga de 75 KW para los apartamentos y 10 KW para los servicios generales de cada uno. Los servicios comunales (S.U.M, guardería, ilumi-nación de parques, un teatro pequeño) necesitan un total de 30 KW.-

Existen además 10 comercios de 6.6 KW cada uno para los que se pide entrada trifásica.-

Carga Total: 6x(75 + 10) + 10x6.6 + 30 KW = 606 KW.-

Es necesaria una Subestación de transformación. debido a que el radio de alcance de una Subestación es del orden de 200 a 300 metros, es probable que del estudio de UTE surja que con una Subestación es suficiente. UTE practicará una entrada a cada edificio en 220 V, otra pa-ra los servicios comunales y una tercera para los 10 comercios, a menos que ellos tengan la en-trada (o número de puerta) sobre la acera en cuyo caso hará una para cada comercio.-

En el edificio colocará tantos medidores como apartamentos, más uno para los servicios genera-les (con el de reactiva).-

Para los servicios comunales colocará un medidor de activa y otro de reactiva, y para los comer-cios un medidor a cada uno. La entrada es obligatoriamente trifásica si la carga es mayor de 8.8 KW; para cargas menores es a elección del usuario, aunque normalmente es monofásica.-

Ejemplo Nº 6: Un edificio en propiedad horizontal tiene 9 pisos, 1 apartamento por piso y cada uno con una car-ga de 50 KW. Los servicios generales incluyen el sistema de generación para el Aire Acondicio-nado y requieren 400 KW.-

La carga es: 9 x 50 + 400 KW = 850 KW.-

En este caso existe un suscritor que requiere más de 300 KW (servicios generales), los demás no.-



Entonces: UTE dará 9 suministros en 220 V mediante una Subestación con un transformador de 1000 KW y un suministro en 6.3 KV para los Servicios Generales.-

La Subestación de UTE tendrá características edilicias similares a las ya descritas, la Propia es conveniente que esté contigua y minimizar así la longitud del cable de alimentación.-

Asimismo el tablero general debe estar próximo por razones de economía en cables.-

8.8.3 Distribución interna en edificios.-

En este capítulo comentamos los métodos para llegar desde el Tablero General hasta los distintos puntos de con-sumo.-

El esquema sería en general radial.-

La conexión entre el Tablero General y un tablero secundario se denomina "línea", la que corresponde a tableros secundarios - punto de consumo, "circuito" o “ramal”.-

8.8.3.1 Tableros secundarios.-

En ellos se centralizan las protecciones de los distintos ramales que de él dependen. No existe una norma fija para determinar el número y tamaño de los tableros secundarios, se puede decir, como guía, que la distancia (medida en planta) entre un tablero y el 1er. punto de conexión más alejado es al máximo 15 m, lo que co-rresponde a 30 m como máximo de distancia entre tableros. En el caso que esa distancia no puede ser respeta-da, podrá aumentarse a 50 m, pero a costa de aumentar el diámetro de la canalización, o bien de colocar cajas (registros) de inspección accesibles, ya sea sobre paredes o dentro de la cavidad del cielorraso.-

Las líneas, ascenderán embutidas en muros o en ductos de escasa profundidad. Horizontalmente al igual que los ramales, pueden embutirse en la estructura resistente o correr a la vista.-

Por lo general en viviendas y en edificios no muy extendidos, los tableros secundarios se embuten sin dificultad en paredes de 15 cm de espesor. En la mayoría de estos casos las instalaciones, líneas y ramales van embuti-dos.-

Debe recordarse que una canalización se puede enhebrar bien si en el trayecto tiene dos curvas como máximo y una longitud no superior a los 18 m. Si hay más se debe intercalar cajas de inspección. Luego se trata de ir en lí-nea recta.-

Los ramales en las viviendas se diseñan según estas reglas básicas:

Los ramales de luz son independientes de los de tomas.-

Los ramales de luz pueden "saltar" hasta 5 llaves con un total de 5 puestas.-

Una única llave puede alimentar hasta 12 puestas.-

Los ramales de tomas pueden "saltar" hasta 5 puestas.-

Los ramales correspondientes al baño, calentador de agua, cocina, deben ser independientes.-

Todas las llaves se alimentan primero y de ellas se pasa a la puesta.-

"Saltar" una llave, quiere decir que los conductores entran a la parte superior y salen hacia otra llave.-

8.9 Instalaciones de emergencia.-

Estas instalaciones están destinadas a brindar servicio total o parcial de iluminación y de potencia en caso de fa-lla de la alimentación principal.-

En la gran mayoría de los casos esa alimentación provendrá de la red de UTE.-

8.9.1 Equipos autónomos.-

Su uso es el de proporcionar iluminación de seguridad, en puntos como escaleras, salidas de público, ascenso-res, cajas con manejo de dinero, asegurando la evacuación del público, ausencia de pánico y evitar robos.-

Estos equipos están compuestos de:

Una batería.-

Un cargador de la batería que actúa con la red principal.-

Una luminaria de bajo consumo.-

Un relee que se conecta al faltar la tensión.-



No exigen otra cosa que un toma corriente. Su autonomía es del orden de 1 hora.-

Si bien es una solución muy sencilla, su costo restringe su uso cuando no se requieren muchos equipos.-

8.9.2 Sistemas a baterías.-

El propósito es similar al anterior, pero abarcando una mayor extensión.-

Un ejemplo típico (exigido incluso por la ordenanza de la IMM) es su aplicación en cines y teatros. Se emplean ba-terías de 24 V, ó 32 V, y el sistema abarca 2 ó 3 ramales de luz para la sala, luces de salida, escaleras. las bate-rías (normalmente se emplean las de automóvil) deben ubicarse en un local ventilado, incluidas en un soporte de madera. El tablero de distribución contendrá los fusibles de los distintos ramales.-

El sistema alimenta puntos de iluminación con lámparas de baja potencia pues el bajo voltaje conduce a elevadas potencias y a conductores de considerable diámetro.-

8.9.3 Grupos Electrógenos.-

En este caso no sólo se requiere alimentar de luz, sino también de fuerza y eventualmente la totalidad de los ser-vicios conectados.-

Esto exige una definición previa: cuáles serán los servicios que se alimentarán en emergencia.-

En un edificio de vivienda por ejemplo, puede decidirse alimentar los ascensores (todos ?), la elevación de agua, los drenajes, los paliers y el 50% de la iluminación de los garajes.-

Otra posición es la de incluir además "algo" de la vivienda.-

En un hospital, existirán sectores que deberán ser alimentados 100% en emergencia, otros sólo un porcentaje.-

En edificios de un único suscritor (escuelas, hoteles, oficinas) puede alimentarse el 50% de la iluminación y los servicios generales y dejar sin energía los sistemas de Acondicionamiento Térmico.-

Cada caso es estudiado separadamente.-

8.9.3.1 Los grupos electrógenos y su repercusión en el diseño del edificio.-

Tomada la decisión sobre qué servicios se alimentarán en emergencia, se tendrá una idea de las dimensiones del grupo.-

Independientemente de su potencia un generador plantea la necesidad de resolver: ubicación, acceso, ventila-ción, abastecimiento de combustible.-

Valen los siguientes puntos:

Dimensiones y Peso.-

Al sólo efecto de una previsión puede tomarse como medidas de un grupo electrógeno:

Edificio de apartamentos alimentando sólo los servicios generales y un ascensor:

Dimensiones: 0.80 x 2.50 x 2 m

Edificio de apartamentos alimentando los servicios generales y restringidamente los apartamentos:

Dimensiones: 1 x 3.5 x 2.3 m

Edificio Institucional:

Dimensiones: 1.10 x 4.5 x 2.6 m

El grupo necesita una servidumbre de inspección a todo su alrededor mínima de 0.60 y frontal de 1 m a 1.50.-

Su peso, creciente con la potencia asciende desde 1 Ton para el más pequeño a 5 ó 6 para los mayores. Es deseable que se encuentre lo más próximo posible al Tablero General.-

A pesar de que normalmente viene montado sobre elementos antivibratorios y perfiles, para apoyarlo directa-mente en el suelo, es conveniente hacer juntas en éste para impedir la transmisión de vibraciones.

En el caso que se coloque sobre una losa intermedia, es indispensable que un especialista en estructuras es-tudie los refuerzos estáticos y dinámicos.-

En numerosas oportunidades y si ello es posible, el grupo se dispone sobre una base con pilares, levantando el cárter 50 ó 60 cm sobre el piso, para facilitar las inspecciones.-

Ingreso del equipo.-

Es indispensable resolver el problema del ingreso del grupo al lugar. La vida media de un grupo (salvo acci-dente) es de décadas, puesto que se usan sólo algunas cientos de horas al año (200 horas es una buena es-



timación). Luego, es factible cerrar el ingreso original con elementos que sean retirables cuando se desee sus-tituirlo, aún cuando ello implique una demolición, por ejemplo.-

Normalmente las reparaciones requieren un acceso normal a través de puertas y circulaciones.-

Ventilación del local.-

El problema mayor es sin duda el de la ventilación. De la energía que se quema en la máquina (normalmente el combustible es gas oil, o si se dispone de él, gas natural), el aprovechamiento es:

35% se aprovecha en electricidad.-

53% se libera en forma de calor por el radiador y la superficie del grupo.-

12% se libera en forma de calor por el caño de escape.-

El calor ambiental se puede retirar practicando una ventilación del local.-

Por ejemplo:

Para un grupo de 50 KW 8.700 m3/h.-

Para un grupo de 200 KW 35.000 m3/h.-

Si la velocidad del aire en ductos la limitamos en 8 a 10 m/s, en el primer caso necesitamos 0.25 m2, (50 x 50 cm); y en el segundo 0.60 m2 (80 x 80 cm) como mínimo.-

Conclusión: En un predimensionado, para un edificio pequeño es necesario prever una entrada y una salida de aire del orden de 50 x 50 cm por lo menos, y si es institucional 100 x 100 cm.-

La situación ideal es si el grupo tiene contacto directo con el exterior. Entonces el aire se ingresa por un extre-mo y se impulsa por el otro.-

Pero si el grupo está en un sub suelo, es indispensable prever ductos de ingreso y ductos de expulsión. El ca-ño de escape puede conectarse a una chimenea de calefacción o conducirse al exterior mediante cañería ais-lada.-

Puede acontecer que no sea posible practicar una ventilación tan intensa. Existen otras posibilidades con cos-tos crecientes.-

Abastecimiento de Combustible.-

En unidades pequeñas (grupos de 50 KW y menores) puede confiarse en abastecer al motor mediante bido-nes. El consumo de gas oil será inferior a 12 lts/h. Luego con el tanque incorporado que siempre se provee, más 4 ó 5 bidones de 10 lts., se tiene una razonable autonomía. En cambio, para generadores de mayor po-tencia, es conveniente prever un tanque de almacenamiento para una autonomía mínima de un día. Se debe tomar en cuenta que los camiones tanque proveen un mínimo de 1000 lts, por lo que una solución muy exten-dida es la de incluir un tanque de almacenamiento de 1500 lts (0.90 de diámetro por 2.50) con su cañería de carga, de ventilación etc., similar a los empleados en calefacción.-

8.9.3.2 Los grupos electrógenos y su transferencia y arranque.-

Planteada su necesidad, se debe decidir si el funcionamiento del grupo será automático:

El arranque será automático en caso de falla de la red?

La transferencia UTE-grupo-UTE lo será?

En fábricas, o en lugares con operadores permanentes, en aras de la simplicidad, menor costo y confiabilidad, puede aceptarse una maniobra totalmente manual.-

En ese caso, alimentadas con las propias baterías del generador, se dispone de una pequeña red de ilumina-ción para posibilitar la acción del operario, quien procede manualmente al arranque, espera el calentamiento y transferencia.-

Mantiene además una señal, la que se activará cuando UTE se restituya y, en ese caso procede a la inversa.-

En casos en que ese personal no exista, o que el servicio tenga puntos críticos, una maniobra automática es aconsejable. El costo puede elevarse considerablemente (mínimo U$S 6.000), pero evidentemente en un Sa-natorio no puede correr el riesgo de que el operador haya quedado atrapado en un ascensor, o, en un edificio de vivienda, exigir al portero los conocimientos necesarios.-

Un grupo electrógeno totalmente automático puede devolvernos la energía en un plazo inferior a los 10 segun-dos.-



ESQUEMA ELECTRICO

ESQUEMA EDILICIO

8.9.4 Equipos de alimentación ininterrumpible (U.P.S.).-

Existen casos muy especiales donde un corte de energía por mínimo que sea, puede generar importantes pérdi-das en bienes, seguridad o vida.-

Nos referimos a casos de Centros y Equipos de Cómputos, Sistemas de Comunicaciones, Centrales Telefónicas, Redes Extensas de Iluminación de Emergencia, Sistemas de Seguridad, y en general todo sistema que cuente con equipos informáticos que los controlen o guarden información.-

Una interrupción tan breve puede producirse por una "guiñada" en la alimentación. Los grupos electrógenos más rápidos pueden conectarse en segundos, nunca en fracciones de segundos.-

En estos casos se recurre a equipos de alimentación ininterrumpida o Uninterruptible Power Systems (U.P.S.).-

Estos equipos fueron en un momento construidos mediante un motor eléctrico de funcionamiento continuo, un mo-tor de combustión en el otro extremo del eje, un generador de energía, que alimentaba al sistema, y un gran volan-te que acumulaba la energía de giro. Cuando la energía eléctrica cesaba, un dispositivo arrancaba al motor de combustión, mientras que la inercia del volante continuaba generando energía en el generador. Luego de arran-car, el motor de combustión pasaba a ser el responsable de esa generación.-

Hoy en día la solución es electrónica y según este esquema:

La energía de la red (UTE o grupo) llega a 1 donde se transforma de corriente alterna en continua (rectifica-ción).-

Las baterías 2 están "flotando" o sea, cargándose, descargándose o neutras.-



La corriente continua llega a 3 en donde se transforma de continua a alterna (ondulación). Además se filtra ob-teniéndose una sinusoide perfecta, tanto en voltaje como en frecuencia.-

Este principio tan simple exige sin embargo circuitos electrónicos de gran complejidad.-

Si falla la red, las baterías 2 pasan a alimentar el sistema sin interrupción alguna. La energía acumulada en las ba-terías permite alimentar al sistema durante varios minutos (10, 15) y hasta horas, dependiendo del tamaño del banco de esas baterías.-

Entre 0.5 y 3 KW, la UPS tiene el tamaño de 0.5 x 0.8 x 0.9 m y puede colocarse en el ambiente.-

Para potencias mayores las servidumbres y requerimientos aumentan.-

Si bien se fabrican unidades con baterías selladas para montaje al lado de las máquinas de computación, su costo es elevado y los problemas de mantenimiento interfieren con los de cómputos. Por este motivo es preferible prever un local especial para estos equipos.-

Este local es conveniente que se encuentre próximo o contiguo al Centro de Cómputos, aunque hoy en día, los consumos no sólo son los del Centro de Cómputos, sino que también provienen de diferentes equipos distribuidos en el edificio, lo que incluso lleva a pensar en una red de distribución separada y especial, que llamamos “Red de Tensión Controlada”.-

Las dimensiones valen en el entorno 30 a 70 KW, potencia adecuada para la mayoría de las Instalaciones.-

Tamaño aproximado del local de 5 x 3 x 3. Paredes revestidas de azulejos, piso de gres, ventilación mecánica con filtros o aire acondicionado.-



9 INSTALACIONES DE TENSIONES DÉBILES.-

9.1 Necesidades.-

9.1.1 Instalaciones de Comunicaciones.-

Hoy en día las comunicaciones han pasado a ser uno de los pilares de la economía, seguridad, confort y herra-mientas más importantes de trabajo en todos los sectores (Bancos, Comercios, Industria, etc.).-

Las necesidades de cumplir o contar con la información por el método más veloz y eficiente, posible, ha ido de la mano con la continua evolución de las comunicaciones. No es para nadie desconocido la realidad del Fax, Mo-dem, E-Mail, Internet e Intranet.-

Los otros servicios, Fax, E-Mail, Internet o Intranet emplean la red telefónica como medio usual para la intercone-xión fuera de Edificios.-

Dentro de los Edificios existen otras posibilidades, como ser las redes de datos.-

Tendremos entonces dentro de un Edificio, por lo menos dos redes de Comunicaciones, una telefónica (voz, fax) y otra de datos (comunicación entre computadores, E-Mail, Internet, etc.).-

9.1.1.1 Instalaciones telefónicas.-

Esta red se construye normalmente concentrando una red de conductores, en forma radial, en una Central Te-lefónica.-

En estas instalaciones se distinguen los siguientes elementos: Central, Puesto de telefonistas, Red.-

Veamos sus componentes básicos:

Central Telefónica.-

La Central Telefónica es el equipo principal de la instalación a donde llegan las líneas externas al Edificio (Lí-neas Urbanas de ANTEL) y todas las líneas internas al Edificio (Internos).-

Se trata de equipos totalmente electrónicos, de una alta compacidad y con una enorme cantidad de funciones de comunicación, atención, conducción de llamados, control de llamados, operación en grupos, etc.-

Las Centrales cuentan con microprocesadores (al igual que un Computador), que permiten programar cada una de las salidas (Líneas Internas Hoy las centrales (cuyas posibilidades son tantas como imaginar se puede) para 500 extensiones internas ocupan un mueble de medidas aproximadas a 1m x 1m x 1.50.-

Normalmente en el local en que se coloca esta central, se incorpora el armario de conexiones de toda la red. Para una oficina con 20 o 30 personas, alcanza con prever ocupar un trozo de pared de 1.50 m aproximada-mente. Para un edificio institucional, una buena previsión es la de un local de 3 x 3 m. Ese local debe poseer una buena ventilación y eventualmente puede extenderse la instalación de Aire Acondicionado.-

Puesto de telefonista.-

Consiste en un escritorio, extendido para 2 ó 3 personas; si bien teóricamente puede ubicarse en cualquier par-te, es conveniente situarlo cerca de la central.-

Red de Telefonía.-

Las canalizaciones (en hierro o plástico) parten de la central. Los puestos han sido definidos en cada nivel, así como el método para acometerlos. En cada nivel conviene prever un punto para hacer combinación de cone-xiones incluidas en una caja que, para pequeñas edificios puede preverse de 30 x 30 x 10 cm y para los gran-des de 1m20 x 1.20 x 0.30.-

Se incluirá entre un 20 y un 50 % de canalizaciones extraordinarias.-

9.1.1.2 Cableado de Datos.-

Hoy en día el computador es una herramienta indispensable en cualquier escritorio u oficina.-

Existe normalmente uno o varios computadores principales, llamados servidores, que centralizan toda la infor-mación, programas y administración del sistema de archivos de toda la red informática.-

Se establece entonces una red de conductores que interconectan a todas las computadoras entre sí, asegu-rando una completa vinculación entre ellas, para compartir información, mensajes escritos entre personas y equipos (impresoras, modems, scanners, etc.).-

El cableado es en forma radial y se concentra en un armario, llamado rack que puede tener:



Para 24 puestos 60 x 60 x 60

Para 64 puestos 80 x 80 x 100

En este rack se instalan lo que se conoce como “patcheras” y equipamiento electrónico de comunicaciones “hubbs”.-

El conductor empleado es un conductor trenzado, y toda la instalación se ejecuta bajo norma.-

Cada puesto de trabajo se conecta a través de una ficha de conexión, llamada RJ45.-

9.1.1.3 Cableado Estructurado.-

En algún tipo de instalaciones, el cableado de datos y el de telefonía se efectúan de similar manera, permitien-do que cada puesto de trabajo sea servido con dos o tres conectores RJ45.-

De esta manera, modificando en el rack de comunicaciones la conexión de cada salida, será posible disponer de teléfonos o conexión a la red informática según las necesidades del usuario.-

9.1.2 Instalaciones de Música.-

Bajo este ítem se incluyen los sistemas destinados a transmitir mensajes y aquellos para transmitir música.-

Ello se consigue con un conjunto de parlantes, una central transmisora y una red.-

Centrales de Transmisión.-

El edificio se dividirá en sectores, por ejemplo, Halles, circulaciones superiores, locales especiales, etc.-

Evidentemente, las zonas de oficinas no tienen porque recibir los mensajes exclusivos al público, al nivel sonoro necesario en los halles altos y principales es diferente del de los corredores, etc.-

A cada sector se le asigna un amplificador independiente. El operador, para cada sector puede seleccionar si transmite mediante micrófono una llamada, que cassette de música conecta, etc.-

Esas amplificaciones generalmente se reúnen en un armario (rack) y ocupan un espacio similar al de uno ó dos ficheros.-

Red.-

Desde la central parten tantos ramales como sectores. A la altura de cada sector se suelen ubicar atenuadores, para regular el nivel sonoro. Muchas veces esos atenuadores se incorporan en un módulo agregado al tablero de potencia. Se integra así, un frente con distintos sectores: potencia, incendios, parlantes. La red de canaliza-ciones puede ser en PVC, termina en cajas y de ellas se pasa por elemento colgante al parlante.-

Debe hacerse un plano de coordinación de todas las cajas que aparecerán en esa losa.-

9.1.3 Instalaciones de Alarma.-

Bajo este ítem cabe todo lo imaginable en cuestión de vigilancia: Acceso de personas y eventualmente su regis-tro, presencia de intrusos, detección de robos, y siniestros.-

Cuando se plantea el sistema puede ir de lo más sencillo (por ejemplo, timbre en el lugar de los cajeros para avi-sar a radio-patrulla) hasta los sistemas más sofisticados.-

Fuera de los casos elementales como el mencionado, en el diseño del edificio debe incorporarse un local "Cen-tro de Seguridad" en el que se recoge la información de los diferentes sistemas.-

Por su mayor incidencia en el diseño, nos referiremos como ejemplo a:

9.1.3.1 Detección de focos ígneos y alarmas.-

El sistema comprende:

Sensores.-

Pulsadores.-

Bocinas o Parlantes.-

Luces estroboscópicas.-

Tableros de Control y de Alarmas.-

Entre los sensores actualmente más empleados tenemos: los de cámara ionizada (tratan de evitarse porque tra-bajan con material radioactivo), sensores fotoeléctricos, sensores térmicos, sensores termovelocimétricos, sen-sores infrarrojos y sensores de ultravioletas.-



Aunque todos los sensores son de incendio, cada uno tiene una aplicación preferente, calor, gases de combus-tión primaria provenientes de fuego incipiente de conductores eléctricos, gases combustibles explosivos, madera o papel, etc.-

Es normal reunir los sensores en zonas, las zonas en sectores, los sectores en regiones, etc., con un esquema que permita identificar los puntos físicos del Edificio, donde se está originando la alarma de incendio.-

Un sector debe responder a una misma condición, ya sea por la mercadería almacenada, el tipo de ocupación, su separación de otros locales.-

Naturalmente si un edificio tiene sólo 10 ó 15 locales, el sistema consistirá en un único panel con 10 ó 15 zonas, pero si consta de varios pisos, con varios sectores, trasladar los cientos de señales a un único punto es imprácti-co y más simple determinar primero en que piso se produjo la alarma, en ese piso en qué sector, etc.-

Los sensores tienen un radio de acción del orden de 50 m2, y deben instalarse en los puntos altos.-

En el caso de existir cielorrasos, existirán sensores sobre el cielo y bajo el cielo.-

La distribución de sensores, debe hacerla un especialista y con las características del sensor en particular.-

La red de cañerías se debe hacer en hierro con cajas de hierro y conducidas a los paneles del sector, en lo posi-ble formando anillos.-

Los paneles del sector, cuyo frente tiene medidas del orden de 0.50 x 0.80, pueden colocarse en las circulacio-nes y cercanos a las verticales (de modo que el personal que asciende acceda a ellos rápidamente) con el frente expuesto. A menudo constituyen un módulo anexo a los tableros de potencia.-

Las señales producidas por los diferentes paneles cuando se recoge la que emite el sensor son de diferentes ti-pos entre los que mencionamos:

Cuando un sensor se activa, en el panel de sector, en el regional y en el central correspondiente se co-nectan dos señales, una acústica y otra lumínica. (la primera abortable, no así la segunda.)-

Cuando dos sensores de la misma zona se activan, se agrega a las señales anteriores otra acción por ejemplo se detiene el funcionamiento de la instalación de Aire Acondicionado, interrumpe el suministro de energía eléctrica a la zona y activa un conjunto de equipos autónomos para iluminar las circulacio-nes, a la vez que una cassette anunciando al público que debe desalojar con calma la zona. Si transcu-rrido un tiempo ajustable por ejemplo 1 ó 2 minutos, no se aborta el proceso, un telediscado conecta alarma en el cuartel de bomberos.-

Si los sensores activados corresponden a un sector cuya conservación es importante (por ejemplo ar-chivos o el propio centro de cómputos), al cabo de cierto tiempo se activa un sistema de extinción.-

9.1.3.2 Otras Instalaciones:

Instalaciones de Alarmas de Robo e Intrusos.-

Instalaciones de Vigilancia mediante Circuito Cerrado de Televisión.-

Instalaciones de Control de Acceso de Personal.-



10 INSTALACIONES DE CONTROL INTELIGENTE.-

10.1 Necesidades.-

Centralización y automatización del comando de diferentes sistemas.-

Control de encendido y corte total o parcial de equipos para el control de consumos energéticos.-

Control centralizado de las condiciones de confort.-

10.1.1 Instalaciones de control.-

Ya sea con el sistema de cómputos central, o con uno especialmente dedicado (solución más común, conocida como E.M.S. o Energy Management Systems) es posible establecer un sistema de control del funcionamiento del edificio, en donde total o parcialmente se maneje y midan consumos de:

Temperaturas de diferentes sistemas de Aire Acondicionado del edificio.-

Encendido y apagado de luces. Eventualmente regulación del flujo luminoso.-

Funcionamiento de las diferentes máquinas térmicas (calderas, compresores de frío, etc.) para atender las necesidades con el menor consumo de potencia.-

Funcionamiento de la generación propia, en caso que se decida emplear un sistema compartido (parcialmente UTE, parcialmente propio).-

La lista puede extenderse a varias páginas y el costo elevarse a cifras importantes (algunos cientos de miles de dólares). Se debe hacer un cuidadoso estudio del problema para determinar hasta donde se justifica la extensión del control. Incluso de este control puede depender la factibilidad del edificio, cuando se consideran los costos de operación.-

Desde el punto de vista de la influencia en el diseño arquitectónico, un E.M.S. implica:

Un escritorio para ubicar el sistema de computación.-

Un Tablero o Panel de 60 x 60 x 20 de conexionado próximo al computador.-

Una red de cañerías que conecta ese Panel con los tableros de piso y de los distintos servicios.-

Contactores, relees y demás elementos para el comando a distancia de los diferentes elementos.-



11 INSTALACIONES DE TRANSPORTE.-

11.1 Necesidades.-

El campo de aplicación de las instalaciones de transporte es en la actualidad muy amplio aunque para algún tipo de servicio poco conocido y empleado en nuestro medio.-

Las Instalaciones de Transporte son aplicables tanto a personas como objetos.-

En lo que se refiere al Transporte de Personas, reconoceremos los Ascensores, Escaleras Mecánicas y Bandas Transportadoras.-

Para los objetos nos son familiares los Montacargas, Cintas Transportadoras y aunque menos conocidas en nues-tro medio:

Transporte Neumático mediante el empleo de tubos de cobre o PVC y cápsulas de transporte. Se emplea pa-ra el transporte de documentos e incluso dinero (Bancos, Oficinas con manejo de Dinero, etc.).-

Cintas Transportadoras vertical u horizontal las que emplean bandas de transporte de apoyo directo de la mercadería u objetos. Estas instalaciones se emplean tanto para el desplazamiento de documentos como productos en líneas de fabricación, o depósitos donde se desplazan las cajas y mercaderías hasta su punto de almacenamiento.- Existen en este tipo de instalaciones múltiples soluciones, algunas de altísima complejidad, como ser aquellas que emplean sistemas totalmente automáticos con lectores de código que modifican el recorrido de la merca-dería pasándola de cinta a cinta según el lugar donde deberá ser almacenada.-

Transporte de Recipientes vertical u horizontal en los que se depositan los documentos u objetos a ser trans-portados. Este tipo de instalación es empleada para el desplazamiento de documentos o pequeños objetos. Su aplicación es tanto en oficinas como en la industria.-

Estudiaremos en este curso las instalaciones más clásicas o sea las de Transporte de Personas (Ascensores y Escaleras Mecánicas) y de cargas (Montacargas).-

11.2 Sistemas.-

11.2.1 Ascensores y Montacargas.-

Según su aplicación se distinguen en ascensores para el transporte de persones y montacargas para el transporte de personas y mercaderías o para el transporte de mercaderías exclusivamente.-

La diferencia más importante es que para el transporte de personas, la cabina debe ser cerrada, mientras que en el caso de transporte de cargas, exclusivamente, la cabina puede ser abierta.-

El número de elevadores necesario, su tamaño, su fuerza de tracción y velocidad, dependen de la densidad de tráfico y de su finalidad.-

Existen métodos de cálculo de tráfico, que permiten definir empíricamente las características de las instalaciones y determinar las necesidades para cada caso. Es conveniente que estas determinaciones sean especificadas por el Asesor Electromecánico o Especialista.-

Errores en este tipo de definición son, luego de construido el edificio, muy difícil de resolver ya que involucran mo-dificaciones arquitectónicas y estructurales.-

Es normal que la resolución del transporte vertical de un Edificio deba resolverse mediante varios ascensores, los que serán incluso de diferentes características entre sí, dependiendo el tipo de público y funciones que deba cum-plir.-

Los ascensores se agrupan según este tipo de funciones; por ejemplo:

grupo para ascensores de público,

grupo para ascensores de funcionarios,

grupo de ascensores para jerarcas,

grupo de ascensores para servicios, etc.-

El tipo de comando de los ascensores y su control centralizado en el caso de existir varios de ellos, puede llegar a ser altamente sofisticado y complejo, de modo de poder optimizar su uso y eficiencia.-

Los comandos cuentan también con condiciones de operación especial programada para el caso de Incendios, Hospitales, Oficinas, etc.-



1. Cálculo estimado para Ascensores.-

Tabla de Cálculo Estimado (elaborada con OTIS)

CAPACIDAD DE TRANSPORTE MAXIMA ADMISIBLE SEGÚN IMM

Capacidad ascensor 1 ≤ Nº de paradas

6 ≤ Nº de para-das

11 ≤ Nº de paradas

(Número de pasajeros) encima de PB

≤ 5 encima de PB ≤

10 encima de PB ≤ 15

4 196 127 96

5 230 150 131

6 261 171 162

8 317 209 189

10 368 243 189

12 415 274 214

Hipótesis de cálculo:

Los cálculos se realizan acorde a la Ordenanza sobre Ascensores y Montacargas de la IMM

Se considera altura entre pisos de 2,60m.

Velocidad del ascensor ≤1m/seg.

Observaciones:

Nº de paradas por encima del nivel de acceso, significa el número total de pisos sin incluir la PB ni subsuelos.

Para el cálculo de la población del edificio se debe considerar:

1. Edificios de Oficinas: 1 habitante cada 10m2 de área bruta construida excepto PB y subsuelos.

2. Edificios de Apartamentos: 1 habitante por habitación excepto baños y cocinas más 1,2 habitantes.

Por ej.: 40 aptos de 2 dormitorios constituyen 168 habitantes 168=(3+1,2)x40).-

Cuando la altura del último nivel respecto al de vereda es ≥27m es necesario colocar 2 ascensores.

Metodología:

3. Elegir la columna de acuerdo al nº de paradas por encima del nivel de acceso del edificio. (por ej.: Con se-cuencia -1,PB,1,2,3,4,5,6,7,8,9, el Nº de paradas será =9; elegir segunda columna, ≤10).

4. Elegir el tamaño del ascensor de forma tal que el total de habitantes del edificio sea < que la capacidad de transporte de la tabla.

Por ej.: con una población de 168 habitantes se debe elegir un ascensor de por lo menos 6 pasajeros pues 168 < 171.-

Nota importante: Los cálculos realizados con esta tabla son aproximados pero conservadores y deben emplearse sólo como referencia.-

11.2.2 Escaleras Mecánicas y Bandas Transportadoras.

Las escaleras mecánicas tienen una amplia aplicación para los casos en los cuales es necesario el desplaza-miento de un gran número de personas y en recorridos cortos.-

Se emplean también para atraer al público a desplazarse a otros niveles dentro de un edificio; caso de Centros Comerciales, Tiendas, etc..-

Su comando se ajusta en muchos casos, en cuanto a su dirección de desplazamiento, al horario de funciona-miento del edificio así como también a situaciones comerciales (ubicación de determinados negocios próximo a las bocas de llagada de la escalera).-

Su definición en cuanto al número, velocidad y tamaño, debe ser especificada por un especialista. Podemos ob-servar como deficiencias en los cálculos o estimaciones generan situaciones de incomodidad en el tránsito.-

Las bandas transportadoras de desplazamiento horizontal o de leve inclinación puede considerarse como un tipo de escalera mecánica a los efectos del cálculo de tráfico y necesidades arquitectónicas.-




11.3.1 Espacios Requeridos.-

Ubicación de equipos y acceso.-

Los sistemas antes descritos, cuentan con:

Cabina o elemento que transporta y contiene a las personas.-

Corredor o servidumbre donde se desplaza la cabina o cinta de transporte.-

Servidumbres de seguridad (sobre recorrido de ascensores y foso).-

Sala de Máquinas.-

11.3.2 Incidencia en la Estructura del Edificio.-

Pesos y Dimensiones.-

Ver planillas.-

11.3.3 Otras Necesidades.-

Potencia eléctrica, problemas acústicos y vibraciones.-

Servicio de mantenimiento.-

Control y operación.-

11.4 Incidencia de los Sistemas en el Proceso de Obra.-

Es importante tomar en cuenta la posibilidad de contar con ascensores durante las etapas de obra de Edificios en altura.-

En muchos casos, se incorporan y habilitan ascensores que posteriormente brindarán servicio al edificio en sus instancias definitivas, para permitir el desplazamiento de personal de obra y su equipamiento.-

Es necesario también contar durante las etapas de obra con montacargas que luego se desarmarán, finalizadas las instancias de obra.-

Estos montacargas de emplearse también como transporte de personas, deberán ser cerrados y cumplir con to-das las reglamentaciones y permisos municipales.-

Es necesario prever durante la obra todo el montaje y aplomado de rieles de conducción de las cabinas y contra-pesos, lo que obliga a una esmerada ejecución y terminación de los pasadizos y corredores de cabina.-

La alimentación eléctrica de las máquinas de ascensores es también un punto a destacar en cuanto a su disponi-bilidad durante el proceso de obra.-



12 INSTALACIONES DE DISPOSICIÓN DE RESIDUOS.-

12.1 Necesidades.-

Clasificación de Residuos.-

Problemas Sanitarios, Instituciones Sanatoriales, etc.-

12.1.1 Evacuación de Residuos Domiciliarios.-

La evacuación de la basura es una de las funciones que se deben asegurarse en un edificio de departamentos y no es una de las menos importantes.-

Esta función responde, en efecto, a aquellas necesidades primordiales de higiene y confort.-

Dado que es insalubre conservar los desperdicios alimenticios en los lugares donde se habita, la calidad de un sistema de evacuación será tanto mejor cuanto más rápida sea su eliminación. Se evitará así la fermentación con malos olores y la formación de colonias microbianas, particularmente activas en lugares húmedos.-

Examinaremos como se efectúa la evacuación de la basura doméstica, en los Edificios de viviendas:

Los desperdicios se depositan en recipientes individuales a nivel de cada vivienda y luego éstos se vuelcan en uno o más recipientes colectivos, según la importancia del Edificio. El transporte dentro del Edificio es manual. Es este el sistema más común.-

Los desperdicios se vuelcan a un gran conducto vertical, por intermedio de un receptáculo con obturación, éstos caen a un basurero o silo ubicado en la base del conducto. Se llama sistema de evacuación por vía seca.-

Los desperdicios orgánicos se vuelcan en trituradoras de desechos alimenticios, fijados bajo la salida de la pileta de cocina. La evacuación de los residuos triturados se realiza directamente a la cloaca, por intermedio de las canalizaciones normales utilizadas en un Edificio.-

Los restantes desperdicios se evacuan por las vías a) o b).-

12.1.2 Disposición final de Residuos Domiciliarios.-

Los desperdicios pueden eliminarse vía:

Acumulación y transporte a usinas procesadoras mediante un recolector de residuos urbanos.-

Procesamiento mediante un incinerador ubicado en el Edificio, destruyendo así los desperdicios de una ma-nera continua, después de ser recogidos por vía seca.-

12.1.3 Compactadores de Residuos.-

El volumen promedio diario, producido por una familia típica y por departamento, es del orden de los 10 a 15 li-tros por día.-

Se estima que la densidad de este tipo de residuo es del orden de los 200 kg/m3.-

Aun cuando no es recomendable la acumulación de basura en los edificios por razones de higiene, debe pen-sarse que el retiro de la misma puede interrumpirse por dos o tres días. En tal caso, el Arquitecto debe tener concepto del volumen que debe prever para tal contingencia.-

La dimensión de los paquetes compactados debe ser función del peso del mismo y ha de ser tal que resulte có-modo su manejo por el personal de limpieza: 20 Kg.-

Es importante tener en cuenta también que a mayor volumen de basura, mayor será el número de viajes y transportes que se requieran para llevarla hasta la usina de procesamiento.-

Bajo el concepto de ahorro energético, se recomienda entonces procesar los residuos a nivel de cada edificio, compactándolos y reduciendo así el volumen de la basura y el número de viajes de transporte.-

La compactación lleva el volumen de la basura a la cuarta parte y con una densidad de 800 kg/m3.-

Por ejemplo, en un edificio de 40 apartamentos, el volumen de almacenamiento para tres días sería:

Sin compactar => 40 apto. x 15 kg/apto. x día x 3 día / 200 kg/m3 = 9 m3 Si adoptamos bolsas de 40x50x60 cm (100 litros aprox.) se requiere un total de 90 bolsas de 100 l, o sea un área de piso de 90 x 0.4 x 0.5 = 18 m2 .-

Con Compactación => El volumen se reduce a la cuarta parte = 2.25 m3 Si adoptamos el mismo tipo de bolsas, pero apilamos de a cuatro bolsas en altura ( 60 cm), se requiere entonces un área de piso de 90 x 0.4 x 0.5 / 4 = 4.5 m2 .-



12.1.4 Incineradores de Residuos.-

La contaminación atmosférica es característica de las grandes ciudades y centros poblados modernos.-

Entre las perturbaciones mayores del medio ambiente, se encuentra la causada por las combustiones automo-trices, industriales, domiciliarias, productoras potenciales de humo, polvos, compuestos por oxigenados de azu-fre, nitrógeno, óxido y monóxido de carbono.-

El anhídrido sulfuroso, procedente de la combustión de hidrocarburo, en contacto con la humedad atmosférica se transforma en anhídrido sulfúrico y en aerosoles de ácido sulfúrico de fuerte acción corrosiva.-

El humo con la niebla forman el "smog" cuyos efectos nocivos ya son muy conocidos en el mundo moderno.-

El "smog" reduce lentamente al contenido de ozono de las capas superiores de la atmósfera, con graves conse-cuencias para la salud.-

Al “smog” hay que agregar una gran cantidad de gases, producto de la combustión incompleta de las basuras. Además de ser una fuente de contaminación; la incineración de residuos domiciliarios, es una aberración, debi-do al consumo de hidrocarburos, (energía) de alto costo, para reducir a cenizas elementos de gran valor energé-tico y económico contenido en las basuras.-

La incineración de residuos es un factor ciertamente contaminante, si el sistema no es diseñado con las más modernas normas, mediante las cuales los humos finales de descarga a la atmósfera quedan totalmente contro-lados y de la máxima pureza y limpieza.-

Hoy en día la construcción de este tipo de incineradores con una máxima eficiencia, máximo ahorro y recupera-ción de energía, sólo es posible a nivel de grandes dimensiones y grandes volúmenes de procesamiento de re-siduos.-

Por este motivo, sólo es posible pensar en la incineración a nivel de plantas o usinas de cobertura a escalas ur-banas.-

Los pequeños incineradores a nivel particular, incluso a nivel de Instituciones Hospitalarias, no son aconsejables ni económicos.-


12.2.1 Espacios Requeridos.-

Ubicación de equipos y acceso.-

12.2.2 Otras Necesidades.-

Potencia eléctrica, problemas acústicos y vibraciones.-

Servicio de mantenimiento.-

Control y operación.-

Incidencia en las Instalaciones Sanitarias.-



13 SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS.-

13.1 Necesidades.-

Seguridad para la protección de personas y bienes y evacuación de un edificio, en caso incendios.-

13.1.1 Protección Preventiva o Prevención.-

Objetivo: Evitar la gestación de incendios.

Materia: Estudio y reglamento de todo tipo de instalaciones, eléctricas. Difusión popular de sus objetivos y normas.-

13.1.2 Protección Pasiva o Estructural.-

Objetivo: Impedir o limitar la propagación de los incendios.

Materia: La construcción de edificios e instalaciones en general. La provisión de elementos tales como puer-tas cortafuego, compartimentación, muros cortafuegos, salidas de emergencia, cajas de escaleras protegidas, etc. Estudio y reglamentación de tales tareas.-

13.1.3 Protección Activa o Extinción.-

Objetivo: Extinguir los incendios.

Materia: Pública: Cuerpos de Bomberos.

Privada: Estudio y reglamentación de elementos de extinción, extinguidores, sistemas de sprin-klers, detectores, avisadores, etc.-

13.1.4 Causas de incendios.-

De acuerdo a estadísticas presentadas por la National Fire Protection Association (NFPA), aproximadamente un 90% de todos los incendios en general son causados por 11 fuentes diferentes de ignición:

Incendios eléctricos 19%

Fricción 14%

Chispas mecánicas 12%

Fumar y fósforos 8%

Ignición espontánea 8%

superficies calientes 7%

chispas de combustión 6%

llamas abiertas 5%

corte y soldadura 4%

materiales recalentados 3%

electricidad estática 2%

Rayos, incendios premeditados, etc. 10%

Estas causas surgen de las siguientes situaciones más comunes:

Descuido o incapacidad (niños, personas mayores, fumadores, alcohol, etc.).-

Instalaciones eléctricas inseguras (protecciones insuficientes, conexión de equipos de mayor potencia, etc.).

Errores de maniobra.

Errores de diseño.

13.2 Nociones sobre el Fuego.-

13.2.1 La Combustión.-

La combustión es una reacción química y consiste en la oxidación de los materiales con el oxígeno atmosférico.-

En esta reacción se forman compuestos denominados óxidos, a la vez de una liberación importante de energía.-

La energía que se libera se traduce en calor y luz. ( Reacción exotérmica).-

El tetraedro de fuego es una abstracción geométrica creada para ilustrar esta reacción química en la que inter-vienen los siguientes elementos:



Combustible Comburente Calor Reacción en Cadena

Combustible: es toda materia susceptible a entrar en combustión. En la naturaleza todos los materiales son combustibles. El fenómeno de la combustión es una reacción gaseosa. Las sustancias sólidas y líquidas se convierten por descomposición en otras en estado ga-seoso. La iniciación de la llama se produce en la fase gaseosa.-

Comburente: es el elemento químico que alimenta el proceso de combustión. El agente oxidante o comburente es el O2.-

El calor : es la energía de activación responsable del inicio del proceso y la de mantenimiento de la com-bustión.-

La reacción en cadena: establece la continuación del proceso por medio de reacciones químicas encade-nadas, aún sin la necesidad de añadir más energía exterior.-

13.2.2 Velocidad De Combustión.-

Uno de los factores más importantes del riesgo de incendio lo constituye la velocidad a la que se originan los productos derivados de la combustión, calor, humo o gases tóxicos.-

La velocidad de combustión es una función de la rapidez a que tiene lugar una reacción de oxidación y de la velocidad a la que el combustible evaporado y el oxígeno se liberan en la zona de combustión.-

13.2.3 Materiales.-

13.2.3.1 La Madera.-

Como materia prima se encuentra en: papel y derivados, cartón, etc., productos celulósicos, tejidos, explosivos, recubrimiento, etc.-

En la construcción utilizamos madera sólida y los derivados resultantes de la transformación de la misma por medios mecánicos en láminas, hebras, astillas, fibras o partículas, pegándose posteriormente con adhesivos o aglutinantes para formar tableros, aglomerados, placas de aislamiento y cielorrasos.-

La madera y sus derivados son combustibles, se inflaman, se carbonizan y arden con y sin llama cuando las condiciones térmicas favorecen dichas reacciones. No experimentan auto ignición, para la misma se requiere la acción de una chispa, una llama, el contacto con alguna superficie caliente o la exposición a la radiación térmica.-

13.2.3.2 Fibras y Productos Textiles.-

Los productos textiles se encuentran por ejemplo en la ropa, tapizados, alfombras y cortinas.-

La inflamabilidad, velocidad de propagación de la llama y disipación del calor, calor total liberado, contracción, y facilidad de extinción de los productos textiles dependen del contenido en fibra, peso y confección.

Las fibras pueden ser naturales o artificiales.-

Las fibras naturales tienen como compuesto básico el algodón cuya temperatura de ignición es de

400C y cuando se queman producen calor, humo, anhídrido carbónico, monóxido de carbono, agua y otros compuestos tóxicos.-

Las fibras artificiales totalmente sintéticas son las acrílicas y las termoplásticas.

Estas fibras se funden y se contraen a temperaturas entre 180c y 250c y pueden pegarse a la piel causando quemaduras incluso sin arder o si todavía llamea al caer puede inflamar otros elementos que se encuentren en un nivel inferior.-

Existen también otras fibras que reciben tratamientos ignífugos que son exigidos en teatros, hoteles, hospitales a los efectos de proteger vidas y propiedades.-

13.2.3.3 Líquidos y Combustibles.-

No son los líquidos inflamables y combustibles los que arden o explotan, sino sus vapores procedentes de su evaporización cuando su temperatura se eleva por encima del punto de inflamación y quedan expuestos a una fuente de ignición, como puede ser una chispa.-

Para evitar entonces su inflamación, debemos tomar una o varias de las siguientes precauciones:

Eliminar las fuentes de ignición.-



Eliminar el aire.(oxígeno).-

Almacenarlos en sistemas o contenedores estancos.-

Ventilar de forma adecuada el local para prevenir la acumulación de vapores.-

Emplear una atmósfera inerte en lugar de aire.-

13.2.3.4 Gases.-

El término gas describe el estado físico de una materia que no tiene forma ni volumen propio, sino que se adapta a la forma del continente y ocupa su volumen completo.-

Se pueden clasificar según su uso:

Gases combustibles: Son gases inflamables, que se emplean para ser quemados combinados con aire para producir calor (sistemas de calefacción y procesos industriales), energía iluminación. Los más comunes son: gas natural y gases licuados del petróleo, como gas butano y propano).

Gases industriales: Se emplean para procesos industriales como soldadura, tratamientos térmicos, proce-sos químicos, refrigeración, tratamiento de aguas, etc.

Gases de uso médico: Se emplean como anestésicos y en terapia respiratoria. Los más comunes son el oxí-geno y el óxido nitroso.-

Para la evaluación de los riesgos que los gases representan los distinguiremos entre los riesgos de los gases encerrados en un recipiente y los riesgos presentados por un escape de gas de dichos recipientes, aunque los dos puedan tener lugar a la misma vez en un solo incidente.-

13.2.3.5 Plásticos y Gomas.-

En la construcción de edificios pueden encontrarse como aislantes térmicos y acústicos, materiales de tejados, adornos e imitaciones de piezas de madera, paneles para techos y paredes, focos fijos de luz, conducciones eléctricas, aislamiento de cables, tuberías de agua y gases, piezas enteras de mobiliario, acolchado de sillas, colchones, piezas de equipos y aparatos de todo tipo, etc.-

Todas las variedades conocidas son consideradas combustibles y algunas arden tan rápidamente que crean situaciones de alto riesgo tanto para las vidas humanas como para los bienes materiales.-

Los principales problemas de comportamiento de plásticos ante el fuego que se han detectado son:

Inflamabilidad y velocidad de combustión: se inflaman fácilmente y arden vigorosamente.-

Humo: abundante, denso y oscuro.-

Gases Tóxicos: liberación de gases altamente tóxicos durante la combustión.-

Gotas llameantes: Los productos termoplásticos tienden a fundirse y fluir cuando se los calienta.-

La combustión de la goma se detecta fácilmente por su olor característico y su humo denso.-

Este material no se inflama fácilmente y no se quema tan rápido como otros productos.-

También las aislaciones de los conductores eléctricos han provocado incendios de grandes proporciones.-

13.2.3.6 Metales.-

Nos referiremos a los metales generalmente no combustibles utilizados en la construcción.

El hierro y el acero no se consideran metales combustibles en formas de gran tamaño, como las formas estruc-turales, piezas de hierro fundido, etc. Cuando son sometidos a grandes temperaturas, pierden resistencia a las tensiones y se deforman.-

Por lo cual en el caso de utilizarse estructuras metálicas deberán protegerse con revestimientos ignífugos apropiados.-

El aluminio tiene una temperatura de fusión inferior al hierro y al acero, esto deberá ser tenido en cuenta cuando la resistencia a las temperaturas generadas en un incendio sea esencial.

Las cubiertas de aluminio apoyadas directamente en soportes estructurales, sin una cubierta intermedia, pueden fundirse, permitiendo la ventilación del incendio que se encuentra debajo. Sin embargo, la acción sobre cubiertas de aluminio presenta un riesgo aun mayor que si se trata de planchas de acero, debido a la mayor pérdida de resistencia del aluminio en condiciones de incendio.-



13.2.4 Carga de fuego.-

La carga de fuego se define como el peso equivalente en madera por unidad de superficie (kg/m2) capaz de desarrollar una cantidad de calor equivalente a la de los materiales contenidos en el sector de incendio.-

El poder calorífico de la madera es inferior a 18,41MJ/kg (4400cal/kg).-

En el cálculo de la carga de fuego se incluyen todos los materiales combustibles del sector considerado, aún los incorporados el edificio mismo. (pisos, cielorrasos, revestimientos, puertas, combustibles, etc.).-

La carga de fuego determina el grado de peligrosidad del local en cuestión.-

Este parámetro permite definir la cantidad de agua o agentes extintores que serán necesarios para sofocar el incendio. También define los parámetros de resistencia al fuego o estabilidad al fuego de los elementos cons-tructivos del local.-

13.2.5 Exigencias al comportamiento de los elementos constructivos frente al fuego.-

Las exigencias del comportamiento ante el fuego de cualquier elemento constructivo están definidas por los tiempos durante los cuales dichos elementos deben mantener las siguientes condiciones:

Estabilidad o capacidad portante.-

Ausencia de emisión de gases inflamables por la cara no expuesta.-

Estanqueidad al paso de las llamas o a gases calientes.-

Resistencia térmica suficiente para impedir que se produzcan en la cara no expuesta temperaturas superio-res a las que establecen las normas.-

Se considera que a los elementos constructivos le serán exigibles una o varias de las siguientes condiciones du-rante un determinado lapso de tiempo medido en minutos.

a) RF Resistencia al fuego.-

b) EF Estabilidad al fuego.-

c) BF Barrera de fuego.-

El lapso de tiempo exigible, que se indica luego de las siglas y en minutos, estará condicionado por variables a tener en cuenta por el proyectista tales como: destino de los locales, productos almacenados, tiempos de eva-cuación, condiciones de la evacuación, situación geográfica del edificio, etc.-

Las exigencias del comportamiento ante el fuego de los materiales se definen en distintas clases según la mag-nitud relativa con la que los materiales correspondientes pueden favorecer al desarrollo de un incendio.-

CLASIFICACIÓN DE MATERIALES (Normas UNE, España)

M0 indica que un material es no combustible.-

M1 indica que un material es combustible pero no inflamable, esto es: su combustión no se mantiene cuando cesa el aporte de calor desde un foco exterior.-

M2 material con un grado de inflamabilidad moderada.-

M3 material con un grado de inflamabilidad media.-

M4 material con un grado de inflamabilidad alta.-

13.2.6 Resistencia al Fuego de Materiales y Elementos Estructurales.

El análisis de la resistencia al fuego de un local debe incluir: materiales de revestimientos, mobiliario de implan-tación masiva y materiales que por su abundancia puedan aumentar la peligrosidad de un incendio.-

La adecuada selección de los materiales debe tomar en cuenta factores que a veces no resultan tan intuitivos, como ser las propiedades de disipación térmica de un material.-

Por ejemplo, los cerramientos de las fachadas, dotadas de poca masa, gran aislamiento térmico y mayor resis-tencia al fuego pueden aumentar los efectos de un incendio.-

Las siguientes tablas nos muestran a modo de ejemplo, los grados de resistencia al fuego de algunos elementos constructivos. Los valores en ellas indicados son totalmente empíricos y surgen de rigurosos ensayos en Labora-torios altamente especializados y bajo condiciones extremas.-

13.2.7 Medidas de Prevención y Protección.-

Prevención sobre la base del Proyecto Arquitectónico.-

Planificación de la Evacuación durante el diseño.-



Señalización para la Evacuación.-

Detección de focos de comienzo de Incendio.-

Presurización de Espacios y Escaleras.-

13.2.8 El Diseño del Edificio.-

Desde el punto de vista de la protección contra incendios, el diseño del edificio debe prever su autodefensa para el caso de que el siniestro se produzca. Para ello deben contemplarse dos puntos a saber:

- Sectorización: Limita la propagación del fuego en el edificio.-

- Evacuación: Garantiza el salvamento de vidas.-

A. SECTOR DE INCENDIO: Se define como un local o conjunto de locales delimitados por elementos cons-tructivos de resistencia al fuego acorde la riesgo y a la carga de fuego correspondiente.-

Un sector de incendio debe estar vinculado a un medio de escape.-

B. MEDIO DE SALIDA: Se define como un camino, continuo y libre de obstáculos, vertical u horizontal, que permite desde cualquier punto del Edificio, acceder a la vía pública.-

Está compuesto por tres separadas y distintas partes:

Acceso: Sector que conduce al medio de salida.-

Salida: Sector separado de los otros espacios del Edificio, diseñado, construido y equipado de mane-ra de proteger el camino hacia el punto de descarga.-

Descarga: Sector comprendido entre el final de la Salida y la vía pública.-

13.2.9 Organización de la Evacuación.-

Los factores constructivos más importantes para la seguridad de la vida en Edificios son el diseño de las salidas, la protección de las aberturas verticales y el buen uso de las mismas.-

Para determinar los medios de seguridad contra incendios y el análisis de la evacuación de un Edificio el Arqui-tecto, en todos los casos, debe formarse un juicio guiado por Expertos en la materia.-

13.2.10 Consideraciones a tener en cuenta en el Proyecto.-

13.2.10.1 Clasificación y Cálculo de la Ocupación según el tipo de actividad.-

Ambas determinadas por le carácter de los contenidos y por la densidad poblacional, personas por m2. La si-

guiente tabla es un ejemplo de análisis.-

ZONA DENSIDAD ACTIVIDADES

ALTA

DENSIDAD

1p/0.25m2 espectadores de pie, discotecas, mítines, etc.

1p/0.50m2 espectadores sentados, cines, auditorios, etc.

1p/1m2 zonas de uso público, bares, hoteles, etc.

1p/1.5m2 aulas, salas de juego.

BAJA DENSIDAD

1p/2m2 zonas de uso comercial, bibliotecas, etc.

1p/5m2 uso administrativo. oficinas, hospitales, etc.

1p/10m2 uso administrativo gerencial.

1p/20m2 uso residencial, viviendas, etc.

1p/40m2 servicios, garajes, archivos, depósitos, etc.

13.2.10.2 Análisis de los posibles recorridos de evacuación.-

Definición en planta de las tres partes que comprenden el "medio de salida". Definición del número y ubicación de "salidas".-

Cantidad de salidas.

En todos los casos se considerará un mínimo de 2 salidas por planta, de manera que sea improbable la obstrucción de dos al mismo tiempo.-



Accesibilidad de las salidas.

Los puntos de salida no deberán estar obstruidos, disimulados u ocultos a la vista.-

Los puntos de salida deben estar debidamente señalizados, sin originar confusión.-

Distancias máximas a la salida más cercana.

SECTOR DISTANCIA EN METROS

Alto riesgo 25m

Riesgo moderado 30m

Riesgo moderado con Rociadores.- 45m

13.2.10.3 Dimensionado y análisis constructivo de los “Medios de Salida”.-

El estudio comprende los muros, puertas cortafuego, escaleras, etc.-

Recorridos horizontales y puertas de salida.

La unidad base para calcular el ancho de una salida es la UAS, (unidad de ancho de salida), equivale a 55cms (ancho promedio de 1 hombre a la altura de los hombros).-

El número mínimo de UAS permitido es de 2.-

La capacidad de las salidas se calcula estableciendo una regularidad en el tiempo de evacuación, siendo, por cada UAS:

60 personas por minuto a través de recorridos horizontales.-

45 personas por minutos a través de escaleras, evacuación descendente.-

La resistencia al fuego mínima exigida a los cerramientos de los medios de salida es: RF = 180 (sectores separados del edificio, riesgo ordinario).-

Puertas.

Todas las puertas que vinculen sectores de evacuación con otros del Edificio, deberán ser puertas corta-fuego y tendrán un ancho mínimo de 1,10 m.-

La resistencia al fuego mínima exigida a las puertas es: RF = 180 (riesgo ordinario).-

Deberán contar con barra antipánico para permitir su fácil apertura.-

Todas las puertas de salida deben abrir hacia afuera.-

No están aconsejadas las puertas giratorias.-

Escaleras.

Toda escalera de emergencia tendrá un ancho mínimo de 1m, basándose en las siguientes ecuaciones:

Evacuación descendente Evacuación ascendente

Siendo:

A ancho de escalera en metros.-

P Número total de ocupantes acumulados en dicho tramo.-

h altura de evacuación ascendente en metros.-

Nota: En la actualidad no se consideran seguras las escaleras de emergencia exteriores al Edificio y abier-tas al espacio.

- Escalones.

Dimensiones aceptables: huella: 27cm, contrahuella: 18.5 cm.-

El pavimento a instalar deberá ser antideslizante.-

160

PA

h

PA

10160



- Rampas.

Serán aceptadas las rampas como medio de evacuación siempre que tengan una pendiente máxima del 12%.-

13.2.10.4 Señalización de las Salidas de Emergencia.-

Toda salida de recinto debe estar señalizada, ser fácilmente identificable y visible desde cualquier punto del re-cinto.-

También deben constar con señales del sentido del recorrido de evacuación.-

Los puntos que no sean salidas, pero que puedan dar origen a confusiones deben estar señalizados indicando “SIN SALIDA”.-

Los criterios de diseño, colores, tamaños de letras, luminancia de estos carteles, etc., se encuentran debida-mente pautados por normas y no es aconsejable modificar estos parámetros.-

Actualmente se utilizan luminarias especiales, con lámparas fluorescentes de bajo consumo, provistas de equipos autónomos o baterías, a las cuales se les coloca un autoadhesivo elegido de antemano según el caso.

Estas luminarias aseguran una luminancia tal que posibilita su buena visibilidad aún en casos extremos de alta generación de humos.-

Estos equipos se alimentan con la tensión normal de la red, manteniendo su función en caso de fallar el sumi-nistro de energía. El tiempo de autonomía se elige en función del local, ocupación, etc.-

Pueden estar alimentados también, según el caso a través de un grupo electrógeno, UPS o baterías.-

13.2.10.5 Iluminación de Emergencia.-

Independientemente de la señalización de las salidas, todo “medio de salida” debe contar con iluminación de emergencia de manera que asegure en todo su recorrido un nivel mínimo de 10 luxes a nivel de piso.

13.2.10.6 Presurización de Escaleras.-

El humo:

En la actualidad el humo es el causante de la mayor cantidad de daños severos y muertes en un incendio. Datos estadísticos demuestran que el 80% de las muertes ocurridas en un incendio son a causa de la inha-lación de monóxido de carbono mezclado con otros gases letales.-

El calor, los movimientos de convección influenciados por los vientos externos, el movimiento del aire forza-do en el interior del edificio debido a las distintas presiones de aire generadas durante el incendio y la in-fluencia de los sistemas mecánicos de tratamiento de aire son los principales factores que influyen en el movimiento del humo.-

Lamentablemente no es fácil determinar cuanto humo puede generar un material dado o cuán rápido puede desplazarse éste.-

Concepto del “Control de Humos”:

El “Control de Humos”, es el control natural y/o mecánico de la migración de los humos producidos durante un incendio dentro de un edificio dado.-

La compartimentación lograda a través de barreras de fuego y las diluciones de humo son métodos tradi-cionales del “Control de Humos”.-

En un intento de suplir las deficiencias del “Control de Humos” realizado en forma natural se intenta contro-lar el humo a través de sistemas mecánicos, que, según el tipo elegido, conducirá el humo hacia salidas preestablecidas o creará sistemas de sobrepresión de aire de manera de evitar su ingreso a espacios ele-gidos de antemano.-

Presurización:

Presurizar, en el sentido más amplio, significa crear por medio de la acción de ventiladores, una barrera de flujos de aire que imposibilite las infiltraciones de fuentes externas contaminantes.-

En otras palabras, establecer por medio de elementos mecánicos, presiones de aire positivas en el sector “limpio” que nos inhiban el ingreso del aire contaminado a estos espacios.-

Presurización de escaleras.-



El objetivo es, en caso de incendio, proveer a los ocupantes de un edificio incendiado, de una ruta de es-cape y/o área de refugio libre de humos y a su vez otorgar a los bomberos un acceso al mismo rápido y se-guro.-

Presurizar una escalera significa inyectar a través de toda su extensión un volumen de aire tal que, su-perando las pérdidas producidas a través de todas las filtraciones posibles, establezca un rango preestable-cido de presiones positivas con respecto al edificio, que logren evitar el ingreso de humos hacia la misma.-

El cálculo y el diseño final del todo el Sistema debe ser riguroso en todos sus aspectos y es compe-tencia directa de técnicos especializados.

13.3 DETECCIÓN DE INCENDIOS.-

Los sistemas de detección y aviso de incendio nos indican en forma inmediata un principio de incendio.

Estos están compuestos por:

Detectores de humo.

Líneas de detección.

Panel de alarmas.

Señales de alarmas y accionamientos.

13.3.1 Detectores de humo:

Son dispositivos de alarma, compuestos por elementos electrónicos sensibles a los gases de combustión, al humo visible y a la temperatura según el tipo elegido. Se instalan y conectan fácilmente a través de una red de cables a un panel central de alarmas que los alimenta de energía y que a su vez supervisa el normal funciona-miento, tanto de los detectores como de las líneas de conexión, dando aviso cuando se produce una falla en el sistema. Desde que se inicia el incendio se producen cambios en el ambiente que serán percibidos por estos dispositivos según su tipo y ubicación.

Detectores térmicos: Responden a la energía calorífica transportada por convección y detectada como aumento o variación de temperatura.-

Detectores de humo: Se basan en la detección de partículas de humo, por ionización fotoelectricidad.-

Detectores de llama: Son sensibles a las brasas incandescentes y a las llamas que radian energía de su-ficiente intensidad tanto en la gama del espectro visible como en el ultravioleta.-

Existen normas que reglamentan los parámetros de instalación de estos dispositivos.-

Como regla general, diremos que 1 detector cubre aproximadamente 50m2 en un local de altura media, variando este valor, según las condiciones del local y el tiempo de respuesta esperado.

La elección del tipo de detector a emplear depende de cada caso y está en función del tipo de ambiente y mate-rial que exista.-

13.3.2 Líneas de detección:

Vinculan a los periféricos con la Central de Alarmas. Están continua o secuencialmente supervisadas por la Central. Necesitan una infraestructura de apoyo, que consiste en canalizaciones de hierro, adosadas o embuti-das y sus correspondientes registros de pase.

Esta líneas deben ir en canalizaciones separadas a las de electricidad.-

13.3.3 Central de alarmas:

Órgano principal de análisis y procesamiento de señales. Recibe la señal de los detectores y actúa en conse-cuencia, activando indicadores, alarmas y actuadores de distinto tipo. Este equipo generalmente se instala en el local destinado a tareas de monitoreo de las instalaciones de seguridad.

13.3.4 Señales de alarmas y accionamientos:

La función principal de las alarmas es la indicación acústica y/o visual de los estados de situación frente a un si-niestro. Existen de diversos tipos y potencias y sus señales pueden estar codificadas. Incluyen bocinas, luces es-troboscópicas, pulsadores de alarmas, etc. También pueden tratarse de dispositivos de comunicación a distancia a través de vías telefónicas, etc.



Los denominados accionamientos, cumplen funciones activas durante el incendio, tales como descarga de ga-ses extintores, apertura de válvulas de agua, accionamiento de bombas, cierre de conductos de aire acondicio-nado, corte de energía eléctrica, activación de la iluminación de salidas, etc.

La Central de alarmas incluye los módulos de procesamiento, que vinculan los circuitos de detección, (entrada), con los de alarmas y accionamiento, (salidas).

13.4 EXTINCIÓN.-

13.4.1 Teoría de la extinción.-

La teoría de la extinción se basa en la eliminación de por lo menos uno de los componentes del tetraedro de fuego.

Desde el punto de vista práctico se aplican tres métodos a saber :

Eliminar el combustible (no siempre es posible).

Reducción del oxígeno.

Enfriamiento del material.

Interrupción de la reacción en cadena.

13.4.2 Clasificación de fuegos.-

Los fuegos han sido agrupados en 4 clases a saber:

Clase A Materiales carbonizables comunes. (maderas, papel, tejidos, etc.)

Clase B Combustibles líquidos y gaseosos. (derivados del petróleo, aceite, pinturas, alcoholes, etc.).

Clase C Aquellos dónde la corriente eléctrica pone en riesgo la vida del operador u otros. Son fuegos en equipos dónde exista corriente eléctrica.

Clase D Fuegos en metales combustibles cuyo control exige agentes especiales. (Polvo de zinc, alu-minio, sodio, etc.).

13.4.3 Elementos extintores.-

Los elementos extintores utilizados son:

Agua

Espumas

Dióxido de Carbono

Polvos químicos

Agentes halogenados

Agua: Es el elemento extintor más común y según sus características de empleo puede aplicarse a distintos ti-pos de fuegos.

El elevado calor específico y calor latente del agua es lo que explica su alto poder de extinción. El calor que ab-sorbe el agua se sustrae del sistema de combustión disminuyendo la temperatura del material no facilitando de esta manera la propagación de las llamas.

En síntesis, el agua actúa por enfriamiento y en el caso de usarse en forma de niebla, por sofocación.

Espumas: Las espumas son soluciones acuosas de baja densidad, obtenidas a través de reacciones químicas o procesos mecánicos.

La espuma química es la resultante de una reacción química entre el agua, sulfato de aluminio y bicarbonato de sodio.

La espuma mecánica está formada por una mezcla de agua con un determinado porcentaje de líquido espumí-geno y la entrada forzada de aire que produce el aumento de volumen de la solución.

Este elemento actúa por sofocación y por enfriamiento en razón del agua contenida.



Dióxido de Carbono: CO2 o Dióxido de Carbono es también denominado gas carbónico. Es una sustancia com-puesta por dos moléculas de oxígeno y una de carbono. Actúa por sofocación, excluyendo o diluyendo el oxí-geno por lo que lo hace peligroso en recintos dónde se encuentren personas especialmente en espacios sin ven-tilación.

Polvos Químicos: Estas sustancias tienen como base el bicarbonato de sodio o bicarbonato de potasio a los que se les adicionan estereatos metálicos para evitar la acción de la humedad. Actúan interrumpiendo la reac-ción química del fuego.

Agentes halogenados: Estas sustancias actúan interrumpiendo la reacción en cadena. Son hidrocarburos en los que uno o más átomos de hidrógeno han sido sustituidos por átomos de flúor, bromo o yodo. A partir de los años 60 comienza a usarse el denominado Halón 1311 en especial para proteger los Centros de Cómputos y equipos electrónicos en virtud de su capacidad de baja corrosión sobre los dispositivos electrónicos. En los últi-mos años se ha descubierto que estos elementos contribuyen al daño de la capa de ozono y su uso ha sido re-glamentado por el Protocolo de Montreal, estableciéndose, a través de un acuerdo internacional, abandonar to-talmente la producción para el año 2000 y limitar su uso a casos muy especiales. A la fecha ya han surgido agentes sustitutos, tal como el FM200 INERGEN, etc., de uso aprobado, por no provocar daños a la capa de ozono y otros actualmente en estudio.-

13.4.4 Elementos extintores y clases de fuego.-

La siguiente tabla nos muestra la aplicación de los elementos anteriormente mencionados según la clase de fuego:

CLASES DE FUEGO EXTINTORES

CLASE MATERIAL COMBUSTI-

BLE AGUA ESPUMA

DIOXIDO DE CARBONO

POLVOS AGENTES HALO-

GENADOS

A MADERA TRAPOS PA-

PELES Y SÓLIDOS EN GRAL

O O X

B LIQUIDOS INFLAMABLES GASES COMBUSTIBLES

X O O O

C EQUIPO ELECTRICO X X O O

D METALES COMBUSTI-

BLES X X X O

O Aconsejado para la clase de fuego indicada.

Puede utilizarse.

X No debe utilizarse en esta clase de fuego.

13.4.5 Sistemas de extinción de incendios.-

Dividiremos los Sistemas de extinción según el tipo de incendio y el riesgo implicado:

13.4.5.1 Sistemas portátiles.

Utilizados para combatir focos ígneos incipientes.

Entran en esta categoría, los extinguidores o matafuegos, por todos conocidos.

Estos elementos utilizan cualquiera de los agentes extintores antes mencionados. Para su efectiva utilización deberán cumplir los siguientes requerimientos:

Ser de tipo y marca confiable.-

Ser del tipo adecuado para el fuego que se desea combatir.-

Estar ubicados en lugares estratégicos, debidamente señalizados y libres de obstáculos.-

Estar conservados en perfectas condiciones de operación.-

Ser de fácil operación por parte del personal.-



13.4.5.2 Sistemas de mediana envergadura.

Se trata de equipos similares a los anteriores pero con mayor capacidad por lo que requieren ruedas adosadas o carros especiales para su traslado, también pueden incluir carretes porta mangueras.

13.4.5.3 Sistemas de gran envergadura.

Se trata de equipos fijos, destinados a la protección de grandes áreas en forma total o parcial y de acciona-miento manual o automático.-

Los mismos comprenden:

Mangueras o bocas de incendio.-

Instalaciones automáticas de sprinklers.-

Instalaciones fijas de agua pulverizada o fraccionada.-

Instalaciones fijas de espuma, CO2 o Polvos químicos.-

Estas instalaciones, en todos los casos, son diseñadas y calculadas por especialistas.-



INDICE

1 PROYECTO ARQUITECTÓNICO - INSTALACIONES.- .................................................................... 1

1.1 Objetivos del curso: ............................................................................................................................................. 1

1.2 Interacción entre el Programa y el diseño del Edificio.- ................................................................................. 1

1.3 Las Instalaciones y el Funcionamiento u Operación del Edificio.- .............................................................. 1

2 INSTALACIONES DE ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO.- ............................................................. 2

2.1 Bases para el diseño: ........................................................................................................................................... 2

2.2 Definición del Sistema a emplear.- .................................................................................................................... 2

2.2.1 Funciones.- ............................................................................................................................................................................ 2 2.2.2 Equipos y fluidos de distribución: ........................................................................................................................................ 2 2.2.3 Fuentes de energía:................................................................................................................................................................ 2

2.3 Ejemplos de Sistemas.- ....................................................................................................................................... 3

2.4 Bases para la elección del Sistema.- ................................................................................................................. 3

2.5 Otros Sistemas térmicos.- ................................................................................................................................... 3

2.5.1 Vapor y sus aplicaciones: ..................................................................................................................................................... 3

2.6 Incidencia de los Sistemas Térmicos en el Medio Ambiente.- ...................................................................... 4

2.6.1 Reducción de la capa de ozono. ........................................................................................................................................... 4 2.6.2 Efecto invernadero.- .............................................................................................................................................................. 4 2.6.3 Desarrollo sostenible.- .......................................................................................................................................................... 4 2.6.4 Nuestro enfoque: ................................................................................................................................................................... 4 2.6.5 Incidencias de los Sistemas Térmicos en los recursos naturales.- ...................................................................................... 5

2.7 Incidencia de los Sistemas en el Proyecto Arquitectónico.- ......................................................................... 5

2.8 Incidencia de los Sistemas en el Proceso de obra.- ....................................................................................... 5

3 SISTEMAS DE CALEFACCIÓN.- ........................................................................................................ 6

3.1 Objetivos : .............................................................................................................................................................. 6

3.2 Equipos utilizados : .............................................................................................................................................. 6

3.3 Fuentes de energía : ............................................................................................................................................. 6

3.4 Procedimiento de análisis : ................................................................................................................................. 6

3.4.1 Balance térmico.- .................................................................................................................................................................. 6 3.4.2 Análisis del Balance térmico.- .............................................................................................................................................. 6 3.4.3 Balance térmico de invierno.- ............................................................................................................................................... 7 3.4.4 Estudio de diferentes soluciones de calefacción.- ............................................................................................................... 9 3.4.5 Dimensionado de equipos y de locales.- .............................................................................................................................. 9 3.4.6 Incidencia de las instalaciones en el Proceso de obra.- ....................................................................................................... 9

4 SISTEMAS DE AIRE ACONDICIONADO.- ......................................................................................... 11

4.1 Objetivos : .............................................................................................................................................................. 11

4.2 Equipos utilizados : .............................................................................................................................................. 11

4.3 Fuentes de energía : ............................................................................................................................................ 12

4.4 Procedimiento de análisis : ................................................................................................................................. 12

4.4.1 Balance Térmico .- ................................................................................................................................................................ 12



4.4.2 Análisis del Balance Térmico.- ............................................................................................................................................ 12 4.4.3 Balance Térmico de Verano.- ............................................................................................................................................... 13 4.4.4 Estudio de diferentes soluciones de Aire Acondicionado.- ................................................................................................ 16 4.4.5 Dimensionado de Equipos y Locales.- ................................................................................................................................ 17 4.4.6 Incidencia de las Instalaciones en el Proceso de Obra.- ...................................................................................................... 17

5 VENTILACIÓN .- ................................................................................................................................... 18

5.1 Definiciones : ......................................................................................................................................................... ¡Error! Marcador no definido.

5.2 Elementos de estas instalaciones : ................................................................................................................... 18

5.3 Filtros: ..................................................................................................................................................................... 18

5.3.1 Beneficios del filtrado.- ........................................................................................................................................................ 18 5.3.2 Puntos de filtrado : ................................................................................................................................................................ 18 5.3.3 Tipos de filtros : .................................................................................................................................................................... 18

5.4 Ductos de distribución de aire : ......................................................................................................................... 19

5.4.1 Tipos de ductos y su incidencia arquitectónica : ................................................................................................................ 19 5.4.2 Aislado de ductos : ................................................................................................................................................................ 19 5.4.3 Materiales de construcción de ductos : ................................................................................................................................ 19 5.4.4 Dimensionado de ductos : .................................................................................................................................................... 19 5.4.5 Dimensionado de ductos a velocidad constante : ................................................................................................................ 19

5.5 Reglamentaciones Municipales : ....................................................................................................................... 20

6 AGUA CALIENTE DE USO SANITARIO.- .......................................................................................... 24

6.1 Agua caliente de uso sanitario.- ......................................................................................................................... 24

6.1.1 Tabla de consumos de agua.- ............................................................................................................................................... 24 6.1.2 Ejemplo de acumulación de agua caliente.- ........................................................................................................................ 25 6.1.3 Esquema y Dimensiones de tanques de acumulación.- ...................................................................................................... 26

7 COMBUSTIBLES.- ............................................................................................................................... 27

8 INSTALACIONES DE ELECTRICIDAD.- ............................................................................................ 28

8.1 Generación y Transmisión.- ............................................................................................................................... 28

8.1.1 Centrales de Generación Hidráulica: ................................................................................................................................... 28 8.1.2 Centrales de Generación Térmica: ....................................................................................................................................... 28 8.1.3 Transmisión: .......................................................................................................................................................................... 28 8.1.4 Distribución en Montevideo: ................................................................................................................................................ 28 8.1.5 Distribución en el interior: .................................................................................................................................................... 28

8.2 Necesidades.- ........................................................................................................................................................ 28

8.2.1 Elementos de Instalaciones Eléctricas: ................................................................................................................................ 28 8.2.2 Distribución Eléctrica en un Edificio: .................................................................................................................................. 30

8.3 NOCIONES DE ELECTRICIDAD.- ....................................................................................................................... 31

8.3.1 Tensión Alterna o Voltaje.- .................................................................................................................................................. 31 8.3.2 Corriente Alterna.- ................................................................................................................................................................ 32 8.3.3 Receptores Óhmicos, Inductivos y Capacitivos.- ................................................................................................................ 32 8.3.4 Potencia Aparente, Activa, Reactiva y Factor de Potencia. ................................................................................................ 33 8.3.5 Energía Aparente, Activa, Reactiva.- ................................................................................................................................... 34

8.4 Compendio de Fórmulas.- ................................................................................................................................... 34

8.5 Dimensionado de Conductores.......................................................................................................................... 35

8.5.1 Dimensionado de conductores por Calentamiento .............................................................................................................. 35 8.5.2 Dimensionado de conductores por caída de Tensión .......................................................................................................... 35

8.6 Protecciones y Comandos.- ................................................................................................................................ 36

8.6.1 Protección de personas.- ....................................................................................................................................................... 36



8.6.2 Protección de conductores.- .................................................................................................................................................... 39 8.6.3 Protección y comando de motores.- ..................................................................................................................................... 40 8.6.4 Arranque de motores.- .......................................................................................................................................................... 40 8.6.5 Pararrayos.-............................................................................................................................................................................ 41

8.7 Incidencia de las Instalaciones en el Proyecto Arquitectónico.- .................................................................. 41

8.7.1 Subestaciones.- ...................................................................................................................................................................... 41

8.8 Estimación de carga a solicitar a UTE.- ............................................................................................................ 44

8.8.1 Necesidades Eléctricas:......................................................................................................................................................... 44 8.8.2 Veamos ahora algunos ejemplos: ......................................................................................................................................... 46 8.8.3 Distribución interna en edificios.- ........................................................................................................................................ 48

8.9 Instalaciones de emergencia.- ............................................................................................................................ 48

8.9.1 Equipos autónomos.- ............................................................................................................................................................ 48 8.9.2 Sistemas a baterías.- .............................................................................................................................................................. 49 8.9.3 Grupos Electrógenos.- .......................................................................................................................................................... 49 8.9.4 Equipos de alimentación ininterrumpible (U.P.S.).- ........................................................................................................... 51

9 INSTALACIONES DE TENSIONES DÉBILES.- .................................................................................. 53

9.1 Necesidades.- ........................................................................................................................................................ 53

9.1.1 Instalaciones de Comunicaciones.- ...................................................................................................................................... 53 9.1.2 Instalaciones de Música.- ...................................................................................................................................................... 54 9.1.3 Instalaciones de Alarma.- ..................................................................................................................................................... 54

10 INSTALACIONES DE CONTROL INTELIGENTE.- ........................................................................ 56

10.1 Necesidades.- ........................................................................................................................................................ 56

10.1.1 Instalaciones de control.- ...................................................................................................................................................... 56

11 INSTALACIONES DE TRANSPORTE.- .......................................................................................... 57

11.1 Necesidades.- ........................................................................................................................................................ 57

11.2 Sistemas.- ............................................................................................................................................................... 57

11.2.1 Ascensores y Montacargas.- ................................................................................................................................................. 57 1. Cálculo estimado para Ascensores.- ........................................................................................................................................... 58 11.2.2 Escaleras Mecánicas y Bandas Transportadoras. ................................................................................................................ 58


11.3.1 Espacios Requeridos.- ........................................................................................................................................................... 59 11.3.2 Incidencia en la Estructura del Edificio.- ............................................................................................................................. 59 11.3.3 Otras Necesidades.-............................................................................................................................................................... 59

11.4 Incidencia de los Sistemas en el Proceso de Obra.-....................................................................................... 59

12 INSTALACIONES DE DISPOSICIÓN DE RESIDUOS.- .................................................................. 60

12.1 Necesidades.- ........................................................................................................................................................ 60

12.1.1 Evacuación de Residuos Domiciliarios.- ............................................................................................................................. 60 12.1.2 Disposición final de Residuos Domiciliarios.- .................................................................................................................... 60 12.1.3 Compactadores de Residuos.- .............................................................................................................................................. 60 12.1.4 Incineradores de Residuos.- .................................................................................................................................................. 61


12.2.1 Espacios Requeridos.- ........................................................................................................................................................... 61 12.2.2 Otras Necesidades.-............................................................................................................................................................... 61

13 SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS.- ............................................................................................. 62

13.1 Necesidades.- ........................................................................................................................................................ 62

13.1.1 Protección Preventiva o Prevención.- .................................................................................................................................. 62



13.1.2 Protección Pasiva o Estructural.- .......................................................................................................................................... 62 13.1.3 Protección Activa o Extinción.- ........................................................................................................................................... 62 13.1.4 Causas de incendios.- ............................................................................................................................................................ 62

13.2 Nociones sobre el Fuego.- .................................................................................................................................. 62

13.2.1 La Combustión.- ................................................................................................................................................................... 62 13.2.2 Velocidad De Combustión.- ................................................................................................................................................. 63 13.2.3 Materiales.- ............................................................................................................................................................................ 63 13.2.4 Carga de fuego.- .................................................................................................................................................................... 65 13.2.5 Exigencias al comportamiento de los elementos constructivos frente al fuego.-............................................................... 65 13.2.6 Resistencia al Fuego de Materiales y Elementos Estructurales. ......................................................................................... 65 13.2.7 Medidas de Prevención y Protección.- ................................................................................................................................. 65 13.2.8 El Diseño del Edificio.- ........................................................................................................................................................ 66 13.2.9 Organización de la Evacuación.- .......................................................................................................................................... 66 13.2.10 Consideraciones a tener en cuenta en el Proyecto.- ............................................................................................................. 66

13.3 DETECCIÓN DE INCENDIOS.- ............................................................................................................................ 69

13.3.1 Detectores de humo: ............................................................................................................................................................. 69 13.3.2 Líneas de detección: .............................................................................................................................................................. 69 13.3.3 Central de alarmas:................................................................................................................................................................ 69 13.3.4 Señales de alarmas y accionamientos: ................................................................................................................................. 69

13.4 EXTINCIÓN.- ........................................................................................................................................................... 70

13.4.1 Teoría de la extinción.- ......................................................................................................................................................... 70 13.4.2 Clasificación de fuegos.-....................................................................................................................................................... 70 13.4.3 Elementos extintores.- .......................................................................................................................................................... 70 13.4.4 Elementos extintores y clases de fuego.- ............................................................................................................................. 71 13.4.5 Sistemas de extinción de incendios.-.................................................................................................................................... 71

repartido apuntes de clase

Documents