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Universidad Nacional de Lomas de Zamora FACULTAD DE INGENIERÍA

Laboratorio de Modelado y Simulación

. . . UNLZ Facultad de Ingeniería Laboratorio de Modelado y Simulación presenta para AHRA en el marco de “II Jornadas de Higiene Ocupacional Virtuales”: Climatización de oficinas en Software CYPECAD MEP. Expositores:

Fragnito, Juan Pablo Ortiz, Martín

CLIMATIZACIÓN DE OFICINAS EN SOFTWARE CYPECAD MEP

Universidad Nacional de Lomas de Zamora

FACULTAD DE INGENIERÍA Laboratorio de Modelado y Simulación

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Índice 1. Introducción. ................................................................................................................... 3

2. Objetivos de la práctica. ............................................................................................. 3

3. Práctica.............................................................................................................................. 3




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1. Introducción. El software CYPECAD-MEP se utiliza para el diseño y dimensionamiento de edificios,

permitiendo la introducción de planos de diversos formatos y realizar la construcción sobre

el mismo, utilizando distintos tipos de materiales, ya sea los definidos por el programa o

creando los propios según nuestras necesidades. Además de la parte constructiva, el

software interrelaciona el proyecto con distintos módulos (climatización, incendio, acústica,

etcétera).

La práctica está enfocada en climatización, incorporando al edificio un equipo compacto

aire-aire para conductos, instalándolo sobre el techo del edificio y a la intemperie (Rooftop).

Dentro del módulo, el software calculará las cargas térmicas de refrigeración y calefacción

de todos los recintos, teniendo en cuenta la geometría y radiación solar, a cualquier hora y

situación geográfica, aproximando a la realidad los cálculos realizados, además de

considerar la calidad de los materiales con los cuales se construyó el edificio y el volumen

de cada recinto. La resistencia y transmitancia térmica de los elementos constructivos se

calculan en base a las normas ISO 6946, ISO 13370, ISO 10077-1.

En cuanto al análisis de los puentes térmicos lineales la norma ISO 14683 y el coeficiente de

reducción de temperatura la norma ISO 13789.

2. Objetivos de la práctica. • Finalizar el cerramiento del edificio previamente definido, además de introducir

aberturas de uno de los recintos para conocer elementos constructivos del

software.

• Definir el tipo de recinto.

• Observar las cargas térmicas de calefacción y refrigeración, para determinar el

equipo a utilizar y verificar si la potencia satisface la demanda.

• Comprender, interpretar, y analizar los resultados que devuelve el programa,

verificando las secciones de los conductos y rejillas, de impulsión y retorno.

• Poder identificar cuáles son las zonas con mayor carga solar, y de ser necesario

modificar la calidad de los materiales en sectores localizados.

3. Práctica.

1. Abrir el programa:

Una vez abierto el software se dirigirá al módulo Cypecad-MEP.




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FIGURA 1

Dentro de Cypecad-MEP, abrirá el archivo para desarrollar la práctica: Archivo>Gestión de

Archivos, y seleccionar la ruta donde se encuentra el mismo “fabricadebombas.mep”, presionar

haciendo doble click.

Una vez ejecutado el proyecto, verificar que se está trabajando sobre la solapa de climatización.

FIGURA 2

¿Cómo utilizar el cursor? Al presionar la ruedita del mouse, permitirá sujetar el edificio y

desplazarlo en el espacio. Girando la ruedita del mouse hacia arriba harán zoom, y hacia atrás

se alejarán.

2. Introducción de los elementos constructivos:

La construcción se realiza a partir de la importación de plantillas .DWG, reconociendo la

captura de puntos en el plano para la edificación del mismo dentro de Cypecad-MEP.

La introducción de los elementos constructivos se ejecutará en un edifico ya prediseñado,

donde los materiales también estarán determinados por el programa.

a) Primero se realizará el cerramiento del edifico de las oficinas que se encuentran en planta

alta, deberá ir a Elementros Constructivos>Muros y Particiones>Cerramiento y en la

ventana emergente seleccionará “Fachada” y “ Tipo 1: Fachada revestida con mortero

monocapa, de dos hojas de fábrica, sin cámara de aire”, luego, aceptar.




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FIGURA 3

FIGURA 4




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Dentro de esta ventana, se determina el tipo de material a utilizar, si se dirige al botón de

edición ( ), observará los materiales que están definidos por el generador de precios

(materiales que ya se encuentran cargados en la base de datos del software).

FIGURA 5

Estos materiales además de estar en la biblioteca, podrá combinarlos o modificar sus valores

para que satisfaga las necesidades del proyectista. En caso de que no se encuentre un material

que se ajuste a las pretensiones necesarias, podrá crear el que desee, conociendo previamente

los datos técnicos del mismo, haciendo click en el siguiente icono y luego al botón

“Nuevo: (introducción manual editable)”

FIGURA 6




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FIGURA 7

Una vez seleccionado el cerramiento previamente definido, finalizará las fachadas de las oficinas

que están descubiertas, siguiendo los puntos que representa la figura 8. Dibujará la pared

trazando la línea con click BI finalizando con click BD:

FIGURA 8

1 2

3




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B) Luego realizará la colocación de la puerta en una de las oficinas que están ubicadas en planta

alta. Para ello, deberá dirigirse a Elementos Constructivos>Huecos>Puerta

FIGURA 9

Se abrirá la siguiente ventana, la cual tiene definidas todas las puertas que se utilizaran en el

edificio, donde deberá seleccionar “Tipo 2: Puerta de paso interior, de madera”.

FIGURA 10

Para ver las características de las mismas, click en el botón de edición ( ), el cual abrirá la

siguiente ventana:




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FIGURA 11

Al igual que los cerramientos, podrá seleccionar la puerta predefinida por el software o

dimensionar la nuestra de acuerdo a las necesidades, dirigiéndose al icono y luego al

botón “Nuevo: (introducción manual editable)” .

FIGURA 12

Sin perder de vista el objetivo de colocar la puerta, se introducirá la anteriormente ya

seleccionada, en la oficina que se encuentra sombreada de color gris (parte superior a la

derecha).




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FIGURA 13

Se realizará primero click BI en el punto uno y luego click BI en el punto dos, finalizando la tarea

con click BD.

C) Como paso previo al diseño de la instalación, el último elemento constructivo a insertar es

la ventana. Deberá dirigirse a Elementos Constructivos>Huecos>Carpintería exterior y hueco

acristalado.

FIGURA 14

Seleccionará acristalamiento “Tipo 1: Doble vidriado templado, de baja emisividad térmica…”

y Carpintería “Tipo 1: Ventana corrediza, de 1800x1000mm”. Luego aceptar.

1 2




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FIGURA 15

Nuevamente se utilizará los materiales obtenidos del generador de precios.

Prosiguiendo con la colocación de la ventana, realizará click BI en el punto uno y luego click BI

en el punto 2.

FIGURA 16

1 2 1 2 1 2




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FIGURA 17

3) Instalación de climatización:

Antes de comenzar con la instalación, deberá definir el recinto donde se insertaron los

diferentes elementos constructivos, para esto, se dirigirá a Recinto>Nuevo y en la nueva

ventana, seleccionar Oficinas.

FIGURA 18

FIGURA 19




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Al momento de definir recintos, estará introduciendo los parámetros para el estudio térmico,

utilizando valores definidos o ingresando valores propios. También se especificará los

revestimientos de las paredes, el suelo y el techo. Es importante aclarar que, al momento de

especificar el revestimiento del techo, tendrá que considerar la distancia entre el cielo raso y

la losa, para que el software pueda calcular las curvaturas de los conductos, caso contrario,

arrojará errores de “intersección conducto-conducto”. Se adoptará 1m de distancia.

Una vez determinado los tipos recintos, obtendrá las respectivas cargas térmicas de

refrigeración y calefacción. Esta información se obtiene una vez que se definen los recintos y

hacen click en el botón calcular ( ).

En caso de que el software nos realice la pregunta de la figura 20, seleccionará la primera

opción.

FIGURA 20

Podrá ver los datos en forma singular apoyando el cursor sobre las advertencias del programa

( ), o visualizar de forma conjunta en los informes que realiza el mismo.

En este caso la carga térmica de refrigeración de los recintos a climatizar es igual a 13074

kcal/h, por lo tanto, tendrá que utilizar un Rooftop con una potencia mínima de 16 kW.




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FIGURA 21

FIGURA 22

A) Colocación del equipo compacto Rooftop, en el tejado del edificio.

Para colocar el equipo, deberá posicionarse en la planta denominado “tejado”. Para subir

a la misma, tendrá que hacer click en los siguientes botones , estos permite




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desplazarse entre plantas (en este caso, planta baja, primer piso, tejado). Una vez ubicado

en el tejado, ingresar a Instalación>Unidades centralizadas de climatización>Rooftop con

bomba de calor>Tipo 1.

FIGURA 23




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FIGURA 24

Seleccionará el Rooftop del generador de precios, con potencia de 21,9 kW y lo colocará en la

parte izquierda inferior del tejado.

FIGURA 25

Procederá con la instalación de conductos, hará click en Instalación>Sistemas de conducción

de aire>Conducto, horizontal>Tipo 1: Conducto de lana mineral. Y de manera posterior podrá

definir la sección u optar por la que calcula el programa.

Retorno

Impulsión

Toma de aire externa




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FIGURA 26

FIGURA 27

Paso siguiente se dibujará el primer tramo del conducto desde el punto 1 (flecha dibujada en

el Rooftop, el mismo señaliza la impulsión de aire del equipo) hacia el punto 2, donde

descenderá al primer piso.

Para bajar con el conducto al primer piso, deberá ir nuevamente a instalación>Sistemas de

conducción de aire>Conducto, vertical>Tipo 1: Conducto de lana mineral. En grupo inicial

colocará Planta 1 y en el grupo final Cubierta (es decir, el conducto vertical descenderá desde

el techo hacia el primer piso). Por último, Aceptar e introducirlo en el extremo del conducto.

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1




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FIGURA 28

De la misma forma que se instaló el conducto de impulsión, realizará el conducto de retorno.

B) Colocación de conductos en el primer piso:

Tendrá que ubicarse nuevamente sobre el primer piso, haciendo click en la flecha que se

encuentra de forma descendiente . Hecho el paso anterior trazara los

conductos de impulsión, desde el conducto vertical que desciende del techo hacia los

recintos de las oficinas 1, 2 y 3, y hacia la sala de recepción. Para tal fin ir a

Instalación>Sistemas de conducción de aire>Conducto, horizontal>Tipo 1: Conducto de

lana mineral>Aceptar.

2 3

1




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Luego, dibujará el conducto haciendo click BI desde el punto 1 (donde se encuentra el

conducto vertical) y trasladarlo hacia el punto 2, hará nuevamente click BI y finalizará la

operación con click BD. A partir de este conducto, culminará las ramificaciones

adentrándose hacia los recintos, tal como muestra la figura 28.

FIGURA 29

FIGURA 30

1 2




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FIGURA 31

Luego, en las extremidades de los conductos, colocará las rejillas de impulsión. Para ello, irá a

Instalación>Sistema de conducción de aire>Rejilla de impulsión

FIGURA 32

FIGURA 33

Seleccionará Tipo 1: Rejilla de impulsión en conducto rectangular no metálico. La misma ya

se encuentra determinada por el generador de precios y la sección es dimensionada por el

programa. Para instalar las rejillas, deberá hacer click izquierdo en los puntos donde querrá

ubicarlas.




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Los conductos de impulsión deben quedar tal cual ilustra la figura 31:

FIGURA 34

Procederá a realizar el conducto de retorno. Nuevamente hará click en Instalación>Sistemas

de conducción de aire>Conducto, horizontal>Tipo 1: Conducto de lana mineral>Aceptar.

Trazará el conducto desde el punto 1 (donde está ubicado el conducto vertical que desciende

desde el techo), hacia el punto 2 y luego al punto 3. Una vez dibujado el conducto, realizará las

ramificaciones como en el caso anterior adentrándose hacia los recintos, ver figura 34.

FIGURA 35

1

2 3




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FIGURA 36

FIGURA 37

A continuación, de que haya dibujado el conducto de retorno, colocará las rejillas en las

extremidades del mismo. Deberá hacer click en Instalación>Sistema de conducción de

aire>Rejilla de retorno>Aceptar.




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FIGURA 38

FIGURA 39

Los conductos de retorno deben quedar como la figura 37:

FIGURA 40




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Una vez realizada la instalación, tendrá que hacer click en el botón calcular y el programa

dimensionará los conductos de impulsión y retorno, con sus respectivas rejillas.

FIGURA 41

Observará que tendrá dos advertencias, por un lado en el recinto de recepción y por otro en

la sala de reuniones, las mismas se refieren a que no se satisface el caudal de ventilación con

el equipo instalado. Para no sobredimensionar el Rooftop, se propone que se instale un

ventilador centrífugo el cuál realizará toma de aire externa.

Para colocar el ventilador tendrá que dirigirse a Instalación>Sistema de conducción de

aire>Ventilador centrífugo en línea. Escogerá el ventilador Tipo 2: para recepción.

FIGURA 42




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FIGURA 43

Este último lo colocará en un sector donde pueda satisfacer la ventilación de los dos recintos,

deberá colocarlo en el techo del edificio.

FIGURA 44

Toma de aire

Impulsión




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Utilizará conductos metálicos sin aislamiento, ya que se busca renovaciones de aire captados

del medio externo a temperatura ambiente. Instalará los conductos de impulsión y retorno

como se muestra en la figura 42:

FIGURA 45

Al conducto de toma de aire deberá colocarle en su extremo una rejilla, para introducir la

misma hará click en Instalación>Sistemas de conducción de aire>Rejilla de toma de

aire>Aceptar.

FIGURA 46




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FIGURA 47

En el extremo del conducto de impulsión, deberá colocar el conducto vertical para descender

de la cubierta al primer piso. Nuevamente hará click en Instalación>Sistemas de conducción

de aire>Conducto, vertical>Tipo 2: Conducto de chapa galvanizada>Aceptar. Tener en cuenta

en el grupo inicial debe estar seleccionado Planta 1.

FIGURA 48

Descenderá a Planta 1 con el botón , y trazará los conductos hacia la sala de

reuniones y recepción. Deberá dirigirse a Instalación>Sistemas de conducción de

aire>Conducto, horizontal>Tipo 2: Conducto de chapa galvanizada>Aceptar. Luego colocará

en los extremos del conducto las rejillas de impulsión de aire, para ello hacer click en

Instalación>Sistemas de conducción>Rejilla de impulsión>Tipo 2: Rejilla de impulsión en

conducto metálico rectangular.




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De esta forma solucionará las advertencias recalcadas por Cypecad.

FIGURA 49

1

2

2 3

3

El punto 1 representa el

descenso del conducto

vertical del ventilador,

en el punto 2 hacia

donde deben trazarse

los conductos y el punto

3 la colocación de las

rejillas de impulsión.




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Además de arrojar el dimensionamiento de la instalación, en base a los parámetros generales

se obtendrá el cálculo de cargas térmicas anteriormente mencionado. Los parámetros

generales podemos utilizar los definidos por el software o ajustarlos al proyecto, los mismos

se visualizan y modifican en Obra>Datos generales. Para modificarlo, deberá seleccionar De

Usuario, también podrá utilizar los datos proporcionados por www.ashrae.org (Sociedad

Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado) haciendo click

en el botón seleccionará continente, país y estación (refiriéndose a los aeropuertos

existentes en la región).

FIGURA 50

http://www.ashrae.org/




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FIGURA 51

En el análisis completo de cargas térmicas obtendrá el calor latente y sensible de cada recinto,

además de estimar el día con mayor carga solar del año, el mismo se visualiza en la figura 49.

FIGURA 52

La vista 3D, seleccionado Sombras, da la opción de ver cómo se comporta el sol respecto al

edifico, teniendo en cuenta si hay objetos que provoquen sombras.




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FIGURA 53

En base a las horas solares, podrá modificar los materiales del edificio en los recintos más

comprometidos, sin necesidad de hacerlo extensivo a todo el edificio, disminuyendo los gastos

de forma significativa, además de reducir las cargas térmicas y como consecuencia de esto,

reducir la potencia instalada de los equipos, obteniendo ahorro energético.

Dentro del informe “Cálculo de la instalación”, se visualizará todos los datos referidos al

cálculo de conductos, rejillas y difusores:

FIGURA 54




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Por último, podemos exportar los planos de la instalación a formato .DWG, como se puede

observar en la figura 52, como así también en vista 3D.

FIGURA 55

FIGURA 56

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