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INDICE: I) Tema del Trabajo Práctico: Obras Edilicias………………………………………………….. Pág. 3 II) Subtema del trabajo práctico: Edificios de Oficinas……………………………………..Pág. 6 III) Desarrollo del Trabajo Practico 1.1) Características del edificio………………………………………………………………….Pág. 7 1.2) Características generales del proyecto…………………………………………………Pág. 11 1.3) Características de la estructura…………………………………………………………..Pág. 14 Determinación de las cargas………………………………………………….Pág. 19 1.4) Listado de las instalaciones con las que cuenta el edificio……………………..Pág. 24 1.5) Características de cerramientos y aberturas del edificio………………………..Pág. 34 2) Planteo de un problema y su solución posible………………………………………..Pág. 43 3) Características de los edificios de la misma topología………………………………Pág. 49 IV) Vocabulario……………………………………………………………………………………………….Pág. 50 V) Bibliografía………………………………………………………………………………………………….Pág. 52 ANEXO: Planos Planta Baja Planos Primer Piso
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I) Tema del Trabajo Práctico: Obras Edilicias: Cuando hablamos de obras edilicias nos referimos a viviendas unitarias y colectivas, barrios de viviendas y todo tipo de edificios en altura, industriales, urbanos, sanitarios, educativos, entre otros. Estas pueden clasificarse según sus elementos constructivos Elementos constructivos: Dentro de las obras edilicias, podemos encontrar diferentes tipos de de elementos constructivos, elementos que el hombre toma de la naturaleza y lo transforma para generar sistemas que permitan albergarlo a él o a su actividad. Estructura: Es el elemento fundamental de toda obra. Su función es soportar las cargas, que podrán ser permanentes, estáticas de servicio, estáticas accidentales, o dinámicas accidentales. La estructura además de soportar las cargas, debe transmitirlas al suelo, en el cual se apoya y arriostra. Para lo cual el sistema debe estar en equilibrio y debe perdurar a lo lago del tiempo. Hormigón Armado: Es un entramado de hierro contenido dentro de un elemento rígido, compuesto por cemento, arena, piedra y algunos aditivos para mejorar sus prestaciones. El hierro se une con el resto cuando estos están en estado plástico debido a su homogenización en presencia de agua, facilita el mezclado y posibilita reacciones químicas que produce la rigidización. El hormigón armado IN SITU es aquel en que la estructura de moldea como un elemento global, dentro de un molde o encofrado donde se colocan los hierros y se vierte la mezcla de cemento, piedra, arena y agua en estado fluido. El hormigón PRE o Postesado es aquel que esta compuesto por distintas piezas de hormigón, que se fabrican en plantas industriales o también a pie de obra y luego son transportadas a su emplazamiento definitivo en la estructura. Se llama PRETESADO cuando el estado tensional en el hierro de produce antes del fraguado del hormigón y POSTESADO cuando esto se produce después del fragüe del hormigón. Estructuras Metálicas: Son aquellas en las cuales sus elementos son piezas de hierro, llamados perfiles o paneles, unidos por soldadura, abulonados, o remachados. Esta estructura se utiliza en edificios, y en naves industriales, se denomina así a edificios que generalmente son de una planta y se utilizan para procesos industriales. Estructuras de Madera:
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*Naturales, son estructuras realizadas con madera provenientes de la tala de árboles. Esta madera es anisótropa y resiste a tensiones de tracción y compresión en el sentido de sus fibras naturales. Esta presenta dificultades en la unión de las diferentes piezas y además acusa una gran deformación plástica con el transcurrir del tiempo, debe ser protegida de la humedad y los insectos. * Industrializada, están realizadas con maderas que han sufrido un proceso intenso de manufacturación, a fin de aumentar su dureza, la resistencia tensional y las limitaciones de dimensión. Mampostería: Se denomina así a la confección de muros de ladrillos y bloques ordenados a mano con una configuración aparejo. Se puede diferenciar entre mampostería de ladrillos comunes y mampostería portante de bloques cerámicos huecos. En la primera los ladrillos están realizados con una técnica primitiva que moldean el barro y lo cocinan hasta obtener una pieza cerámica, con los cuales unidos en obra por medio de una mezcla denominada mortero que los cohesiona construyendo muros verticales capaces de soportar cargas. La segunda se fabricas ladrillos confeccionado y cocinado dentro de una maquinaria que les permite obtener una forma y calidad de material mas regular, dispuestos de tal manera que pueden soportar mayores cargas que los ladrillos comunes. Según su Tipo de cerramiento Cerramientos: Se denomina así a todos los elementos que son capaces de cerrar un volumen habitable. Los cerramientos verticales pueden ser tradicional por vía húmeda (se unen los ladrillos húmedos con mortero) o por vía seca (se utilizan paneles premoldeados de hormigón para el exterior, y diferentes bloques prefabricados de yeso para el interior). También existen cerramientos verticales de vidrio, metálicos y de madera. Los cerramientos horizontales son aquellos que separan entre sí las diferentes plantas de una construcción. Pueden ser construidos en los mismos materiales que los cerramientos horizontales. Según las instalaciones que posee: Instalaciones: Son elementos que permiten mejorar las condiciones de habitabilidad. Las instalaciones sanitarias son aquellas que proveen de agua potable a las poblaciones y a las construcciones y retiran de las mismas cuando ya han sido utilizadas. Estas son los desagües cloacales, desagües pluviales, distribución de agua fría y caliente. Las instalaciones de energía son los de generación o distribución de algún tipo de energía que modifique las condiciones de las construcciones mejorando sus servicios. Estas energías pueden ser, eléctricas, solares, eólicas. El acondicionamiento térmico nos da la posibilidad de modificar la temperatura a través del consumo de energía, acondicionamiento térmico o alguna característica de la construcción. Estas son la calefacción, el aire acondicionado, la aislamiento, así como el
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método constructivo, el cual a través de sistemas comunes de construcción que se implementan de tal forma que amortiguan los efectos climáticos externos. También la orientación de la construcción puede mejorar la temperatura amortiguando los efectos del medio ambiente, dándole una orientación para que el sol y los vientos las afecten lo menos posible. Las instalaciones electromecánicas son aquellos accionados con energía eléctrica que prestan diferentes funciones en la construcción, como ser el transporte vertical (Ascensores, escaleras mecánicas) transporte horizontal (bandas transportadoras) o de ventilación forzada (turbinas, extractores, ventiladores). Las instalaciones especiales son específicas para usos puntuales en ciertos edificios. Como ser la conducción de líquidos especiales, la aislamiento acústica, aislamiento antivibratorias, depósitos de combustibles.
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II) Subtema del trabajo práctico: Edificios de Oficinas. La tipología de edificios para oficinas se caracteriza principalmente por no ser habitable como vivienda, ya que su función es concentrar muchas oficinas para desarrollar la vida laboral, en un mismo establecimiento. Por lo general poseen una recepción donde la gente que ingresa debe anunciarse y puede consultar sus inquietudes referidas a las actividades que se desarrollan en el edificio, además consta usualmente de seguridad en sus accesos. Este tipo de construcciones poseen plantas libres las cuales pueden ser seccionadas según la conveniencia de la empresa que utiliza dicha planta. Es importe destacar que en la mayoría de los casos los edificios para oficinas no pertenecen sólo a una empresa, sino que pueden alquilarse o venderse por planta.
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II.1) Características del edificio 1) Datos de ubicación Zona donde se encuentra ubicado el edificio en la Ciudad Autónoma de Buenos Aires.
El edificio se encuentra ubicado en la zona céntrica de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, en el Pasaje Della Paolera Nº 299 del barrio de Puerto Madero. La zona es altamente transitada, las avenidas circundantes son Leandro N. Alem, Av. Córdoba y Av Eduardo Madero, estas tienen un importante flujo vehicular, como por ejemplo transporte público, privado y tránsito pesado (mayormente sobre Av. Córdoba). Debido a la zonificación a la que pertenece, la tipología de construcción edilicia es de edificios en altura, destinados principalmente a oficinas, aunque también se observan edificios de viviendas multifamiliares.
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Vista aerea del edificio
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Medios de acceso: Colectivos: Líneas de colectivos que circulan por la zona: 6, 7, 9, 20, 22, 23, 26, 28, 33, 45, 50, 56, 61, 62, 70, 91, 93, 115,126, 129, 130, 132, 140, 143, 150, 152, 195. Esto permite que desde varios puntos desde la Capital Federal se logre llegar al edificio.
Subtes:
La estación mas cercana del edificio es la estación San Martín de la Línea C que es la que sigue la línea subterránea de la Av. 9 de Julio, lo bueno de esta línea es que tiene para hacer combinación con las demás líneas A, B, D y E dando de esta manera varias opciones de llegar desde distintos puntos de la Capital Federal.
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Ferrocarriles:
Desde la Provicina de Buenos Aires hay varios trenes que llevan directo a la Capital Federal para luego hacer combinación con subtes o colectivos, sino la estación ferroviaria de Retiro: línea Mitre, ex San Martín y ex Belgrano nos deja a pocas cuadras.
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1.2) Características generales del proyecto: El Edificio Catalinas es un edificio tipico de oficinas el cual consta de 29 pisos de igual distribución, en donde se montaron oficinas de varias empresas nacionales y multinacionales. La mayoria de la superficie del edificio esta ocupada por la empresa Techint una de las mas prestigiosas a nivel nacional. Es un edificio relativamente nuevo, puesto que cuando realizamos la visita se estaban haciendo algunos trabajos en los pisos superiores
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En la planta baja nos podemos encontrar con tres áreas especificas, las cuales son: Área de acceso, área de información, área de distribución por medio de ascensores y escaleras Accesos y circulaciones: El edificio cuenta con un acceso principal, ubicado en la calle Della Parlera, un acceso vehicular en el costado del edificio hacia las playas de estacionamiento en el subsuelo y a nivel de terreno, los cuales se vinculan al edificio por medio de escaleras y ascensores. La circulación principal se observa desde al Hall de acceso hacia el Núcleo del edificio. Estos sectores de circulación son también sectores de espera Esta planta tiene una superficie menor a las demás , pero no deja de tener una muy buena apariencia.
Acceso secundario y acceso vehicular
En el anexo podremos ver con mas precisión las diferentes características que tiene la planta baja.
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Para nuestro proyecto visto q todos los pisos a partir del primero hacia arriba son de iguales características basaremos nuestro análisis en el piso Nº 1. El mismo cuenta con varios sectores entre los cuales encontramos, oficinas altas, medias y bajas, salas de directorio, salas de reunión con video conferencia, un cuarto dedicado al servidor (Esto solo en el piso, en los siguientes usan este sector para un área de recreación), en el núcleo del edificio se encuentra el sector de baños, ascensores comunes y de monta cargas, escaleras y una pequeña cocina. Como se muestra en el plano se distingue el área de circulación horizontal del piso, la misma conformada alrededor del núcleo de la estructura, luego posee 4 áreas de circulación vertical a saber: Una escalera de emergencias ubicada en el ala norte del edificio, una escalera principal y un ascensor montacargas, ambos ubicados en el núcleo y por ultimo dos área de 4 ascensores comunes a los lados del núcleo, los cuales se desplazan en un lado desde el piso numero 1 asta el piso 15, en el otro desde el 16 asta el 28, uniendo el trayecto del piso 15 al 16 por escalera. En los planos anexados podremos ver la zonificacion de las plantas del edificio
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II.3) Característica de la estructura. La estructura adoptada para soportar las cargas del edificio es de Hormigón Armado. Sus losas son en su mayoría cuadradas de unos 2,50 metros de lado y un espesor de 0,15 m. Estas poseen unas vigas secundarias en su perímetro formando una especie de casetonado. Dichas vigas son de sección rectangular de 0,18m x 0,30m Y descargan en otras vigas que la podríamos denominar principales de sección 0,26m x 0, 40m ubicados en los extremos del edificio cubriéndolo en su totalidad. Dichas vigas descargan sus cargas en las columnas ubicadas en el perímetro del edificio con una separación de 3,70m aproximadamente y que tienen una forma trapezoidal. Particularmente el edificio no cuenta con columnas que pasen por el interior del mismo porque tiene otro componente de la estructura que es el tabique de Hormigón, el cual absorbe esfuerzos laterales e impide desplazamientos transversales. Lo podemos ver formando un núcleo central que rodea las cajas de ascensores. Aunque no lo pedemos confirmar, seguramente la cimentación de este edificio esta compuesta por cabezales y pilotes, donde apoyan cada columna, debido al peso de todo el edificio. Las cargas que deberá soportar esta estructura son cargas gravitatorias permanentes, por el peso de la misma; cargas gravitatorias accidentales, como ser las personas o mobiliario; cargas producidas por el viento, que luego son transmitidos al suelo.
Foto de estructura de hormigón Armado
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Podemos decir que los distintos elementos componentes de la estructura reciben sus cargas en el siguiente ordenamiento. Cargas Gravitatorias 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Losa Vigas de Casetonado Vigas principales perimetrales Columnas Cabezales Pilotes Suelo
Cabe aclarar que el suelo absorbe las cargas de los pilotes por fricción lateral y por punta. Cargas Producidas por el Viento. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Cerramientos externos Columnas y vigas perimetrales Vigas de Casetonado Losas Tabique o Núcleo de Hormigón Armado Cabezales y Pilotes Suelo
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CARGAS GRAVITATORIAS.
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CARGAS POR ACCION DEL VIENTO.
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DETALLE DE ESTRUCTURA.
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Hoja: 19 de 52 Determinación de las cargas.
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DETERMINACION DE CARGA EN LOSAS. Losa 1 Consideramos espesor de losa 0.15m Ql1= Peso Propio + Peso Contrapiso + Peso Piso + Peso Cielorraso + Sobrecarga Ql1= 0.15m x2.54m x2.54m x2400 Kg./m3 + 0.05m x1800 Kg./m3 + 20 kg/m2 + 20 kg/m2 + 250 kg/m2 2.54m x2.54m Ql1=
360 kg/m2 + 90 kg/m2 + 20 kg/m2 + 20 kg/m2 + 250 kg/m2
Ql1= 740 kg/m2 Ql2; Ql3; Ql4; Ql5; Q16 = Ql1 = 740 kg/m2
DETERMINACION DE CARGA EN VIGAS. Viga 1
Carga Viga 1: Consideramos altura de viga 0.3m •
Losa 1 = 740 kg/m2 x 2.54m x2.54m x ¼ = 1194kg % 2.54m = 470 kg/m
•
Losa 3 = 740 kg/m2 x 2.54m x2.54m x ¼ = 1194kg % 2.54m = 470 kg/m
•
Peso Propio = 2400 kg/m3 x 0.18 x 0.30m = 130 kg/m
Qv1 = 1068 kg/m Reacción V1 = Q x l = 1068 kg/m x 2.54m = 1356kg 2 2 Las vigas 2; 3; 4 reciben la misma carga que la viga 1 Qv2; Qv3; Qv4 = Qv1 = 1068 kg/m
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Reacción V1 = V2 = V3 = V4 = 1356kg
Viga 9
2.63
2.72
2.63
Carga Viga 9: •
Losa 1 = 740 kg/m2 x 2.54m x2.54m x ¼ = 1194kg % 2.54m = 470 kg/m
•
Losa 3 = 740 kg/m2 x 2.54m x2.54m x ¼ = 1194kg % 2.54m = 470 kg/m
•
Losa 5 = 740 kg/m2 x 2.54m x2.54m x ¼ = 1194kg % 2.54m = 470 kg/m
•
Peso Propio = 2400 kg/m3 x 0.18 x 0.30m = 130 kg/m
Qv9 = 1540 kg/m Reacción V9 = Q x l = 1540 kg/m x 7.98m + 1356 kg = 7500kg 2 2 Las vigas 8 y 7 reciben cargas idénticas a la viga 9 Qv8; Qv7 =Qv9 = 1540 kg/m
Reacción V8 = V7 = V9 = 7500kg Viga 6
5.44
Carga Viga 6: Consideramos la altura de la viga 0.4m •
Losa = 740 kg/m2 x 2.54m x2.54m x ¼ = 1194m % 5.44m = 219 kg/m
•
Losa = 740 kg/m2 x 2.54m x2.54m x ¼ = 1194m % 5.44m = 219 kg/m
•
Peso Propio = 2400 kg/m3 x 0.26 x 0.40m = 250 kg/m
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Qv6 = 688 kg/m Reacción V6 = Q x l = 688 kg/m x 5.44m + 7500 kg = 5621kg 3 2 2 La viga 5 recibe la misma carga que la viga 6 Qv6 =Qv5 = 688 kg/m
Reacción V6 = V5 = 5621kg
DETERMINACION DE CARGA EN COLUMNA. Columna 2
Cargas en columna 2: •
Peso Propio = 3m x 0.94m2 x 2400kg/m3 = 6768kg
•
Reacción Viga 6 = 5621kg
•
Reacción Viga 5 = 5621kg
•
Reacción Viga 8 = 7500kg
Debido a que nuestro edificio tiene veintinueve plantas más un subsuelo, multiplicamos la carga que recibe la columna en una planta por treinta y uno para tener un número aproximado a la carga total de la columna. Nc2 = 25510kg x 30 Nc2 = 765300Kg
DETERMINACION DE CARGA EN CABEZAL.
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Consideramos un cabezal de las siguientes dimensiones : 2.50m x 2.50 m x 0.6m Cargas en cabezal 2: •
Peso Propio: 2400 kg/m3 x 2.5m x 2.5m x 0,60m = 9000Kg
•
Peso Bloque de Suelo: (2,5m x 2,5m x 3m – 0,94m2 x 3m) x 1800kg/m3= 28674kg
•
Peso de columna = 765300kg
Ncab2 = 802974Kg
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I.4) Listado de las instalaciones con las que cuanta el edificio:
Instalaciones Sanitarias Termomecánicas Energeticas Electromecánicas Instalaciones contra incendios
Instalaciones Sanitarias: Desagües cloacales: El fin del mismo es retirar las aguas ya servidas y verterlas a las redes de evacuación externa. Estos se dividen en primarios y secundarios, los secundarios, hechos en plomo que van desde los desagües de inodoros, piletas, bidet, etc., asta el desagüe primario realizado con caños de hierro fundido de 0.100 denominado columna de descarga y ventilación que atraviesa todos los piso, asta legar al subsuelo donde queda suspendido y se dirige hacia la red de evacuación externa, atravesando sus respectivas tapas de inspección.
Desagües pluviales: La terraza consta de 6 embudos los cuales confluyen a dos caños de hierro fundido de 0.100 que atraviesan el edificio y desembocan en la calle, junto a los desagües de los espacios verdes y estacionamiento en la planta baja.
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Distribución de agua fría y caliente: Por medio de esta red se transporta el agua proveniente del tanque de reserva ubicado en la terraza del edificio hacia todos los puntos donde será necesario su uso. El agua llega al tanque ubicado en la terraza del piso 29 atravesando distintos tanques de bombeo a bajo nivel. Para la obtención de agua caliente se tendió la misma red pero haciéndola pasar por un intercambiador de calor denominado caldera. Instalaciones Termomecánicas: Podemos denominar a esta instalación como una de las instalaciones “especiales” con las que cuenta el edificio. Las instalaciones termomecánicas son usuales en este tipo de obra edilicia, debido al confort necesario que deben tener las oficinas para generar un ambiente agradable, libre de humedad, olores, aire viciado, y a una temperatura determinada. A continuación veremos un esquema simplificado de las instalaciones de la instalación:
La instalación cuenta con:
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Una torre de enfriamiento, una enfriadora y una caldera, que abastecen a los pisos de agua fría a 5°C y agua caliente a 35°C, este servic io es brindado por el edificio a todas los pisos por igual en el horario de 8:00hs a 16:00hs. El agua es transportada por 4 cañerías metálicas que atraviesan el edificio por la montante ubicada en el núcleo del mismo, 2 cañerías destinadas a la alimentación y el retorno del agua fría y otras 2 destinadas a la alimentación y al retorno del agua caliente.
Por medio de esas cañerías se alimentan los equipos ubicados en cada piso en particular, como muestra el esquema explicativo. En la siguiente foto podemos apreciar las cañerías de agua que se dirigen hacia los equipos, donde sus diámetros dependen del caudal de agua que necesiten transportar en esa etapa.
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En el piso N° 1 donde fijamos nuestro análisis, con tamos con 18 equipos, 4 UTA´s (Unidad de Tratamiento de Aire) y 14 VAV´s (Volumen de Aire Variable). Son los equipos encargados de la climatización. Análisis del funcionamiento de la UTA (Unidad de Tratamiento de Aire) Esquema explicativo:
Cuenta con 2 ventiladores, un filtro, una serpentina de agua fría y 3 persianas mecánicamente vinculadas. Los ventiladores son los encargados de mover e impulsar los volúmenes de aire, en este caso contamos con 2 uno en la parte de alimentación y otro en el retorno del aire. El ventilador de retorno se encarga de atraer el aire viciado, con humedad y olores del ambiente, luego al entrar a la UTA parte del volumen del mismo es expulsado al exterior, en igual medida es el aire traído de exterior por medio de conductos que se mezcla con parte del aire de retorno, este sistema es controlado por las 3 persianas vinculadas mecánicamente. El ventilador de alimentación fuerza al volumen de aire a atravesar el filtro, con el objetivo de retener las partículas de polvo que posee el aire y de esa manera evitar la suciedad en
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el ambiente, maquinas y conductos, luego el aire pasa a través de la serpentina de agua fría, la misma enfría el aire así como también extrae la humedad mediante la condensación ( La humedad se forma sobre la serpentina cuando la temperatura de superficie de la misma es menor que el “el punto de roció”), la humedad que se condensa del aire luego es drenada. Finalmente al aire sale de la UTA por medio de conductos dirigidos hacías las VAV.
Ventiladores de Admisión y Retorno de la UTA.
UTA instalada.
En la foto se pueden apreciar: Las cañerías de PVC color rojo, utilizadas para el desagüe de la humedad que se condensa del aire. Un aislamiento acústico que se coloca alrededor de los equipos y ventiladores para estar dentro de los niveles de ruido permitidos. Caños de agua y conductos de aire. Aislantes térmicos alrededor de los caños de agua y de los conductos de aire.
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Análisis del funcionamiento de la VAV (Volumen de Aire Variable). Esquema explicativo:
Cuenta con una persiana, un ventilador y una serpentina de agua caliente. El aire proveniente de la UTA llega a través de conductos a las VAV. La VAV recibe los datos de termostatos ubicados en el ambiente y se encarga de proporcionar la cantidad justa de aire para hallar una temperatura de 24°C en el sector que le corresponde, esto se logra variando el volumen de aire que entra en las VAV por medio de una persiana que dependiendo de su abertura deja pasar mas o menos caudal de aire. Termostato
Pueden encontrase en los parantes de la mampostería. Debido a las características constructivas del edificio y a la orientación del mismo no es posible climatizar todo un piso con las mismas VAV, (dado por ejemplo que el ala oeste del edificio posee el calor proporcionado por los rayos solares), por esa razón en el primer piso existen 14 de ellas.
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VAV
El aire que pasa a través de las VAV es expulsada a el ambiente por los difusores. En esta instalación existen dos tipos de difusores, unos distribuidos por el cielo razo y otros en los perímetros del mismo denominados difusores lineales.
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Difusores lineales
Estos difusores lineales, van ubicados en los perímetros del cielo razo, generan una corriente de aire que impide que la temperatura del medio ambiente externo, afecte a la temperatura del piso, logrando aislarlo parcialmente del exterior.
En la siguientes fotos se puede observar las placas de chapa que componen el cielo razo, las mismas poseen agujeros, para captar el aire de retorno dirigido hacia las UTA, utilizando el pleno como conducto hacia los equipos.
Sistema de ventilación forzada: El edificio cuanta con un estacionamiento que es ventilado por medio de un extractor, que genera una presión negativa en el ambiente y obliga al aire a entrar por los vanos del mismo. El la siguiente fotografía se aprecian los conductos de la ventilación forzada.
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Instalaciones Energéticas: Energía eléctrica: El abastecimiento de la misma llega a través de conductores provenientes de una red externa llegando hasta la caja de toma, donde la energía es trifásica, luego de allí se dirige hacia un tablero general para luego distribuirse a cada uno de los tableros que se encuentran en los distintos pisos del edificio donde la engría pasa a ser monofásica.
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Gas: El abastecimiento del mismo llega a traves de cañerias subterraneas de la red externa llegando hasta los diferentes medidores de la red interna, para luego distribuirlos a cada piso del edificio. La cañeria de dicha instalacion eesta hecha de hierro galvanizado. Instalacion Electromecanica En el edificio se encuentran dos núcleos de ascensores para el transporte vertical de las personas, los cuales tienen una instalacion fija ubicada en la sala de maquinas del mismo Otras instalaciones son la bombas de en los tanques de bombeo y portones elevadizos en los accesos vehiculares. Instalacion Contra Incendios En general para la capacidad del tanque de reserva se tieene en cuenta lo que consumira el edificio y un margen que se utilizara en caso de incendio. El edificio en cuestion cuenta con matafuegos en cada piso, los cuales deben ser recargados periódicamente y cuenta ademas con detectores contra incendios
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1.5) Características de cerramientos y aberturas del edificio: Cerramientos verticales: Los cerramientos adoptados para la construcción del edificio de oficinas fueron, para los muros exteriores, vidriado llamado Courtain Wall (Piel de vidrio). En la planta baja este vidriado tiene una tonalidad de color violeta pero que no nos impide la visión hacia el exterior ni corta el paso de la luz. Están dispuestos en paños de 2 m x 2m y cubren todo el perímetro de la planta baja con excepción del sector donde se encuentra la escalera de emergencia. A partir del primer piso hasta los últimos el cerramiento adoptado también fue de vidrio, pero en el cual se entremezclan dos colores diferentes, un verde y el otro marrón claro. Están dispuestos por paños de 1,80m de altura aproximadamente.
En los sectores de servicio del edificio el cerramiento adoptado es el tabique de hormigón con una terminación superficial de revocado a la cal y pintado de color verde
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En el interior del edificio podemos encontrar diferentes tipos de cerramientos dependiendo en que sector del mismo nos encontremos. En todo el sector central de todas las plantas tenemos tabiques de hormigón revestidos por un revoque fino en la parte superior y cerámicas de color crema en la parte inferior. A partir del primer piso hacia arriba del edificio estas mismas paredes tienen una terminación de yeso.
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Ahora, si nos situamos en lo que podríamos denominar “periferia” del edificio, donde se encuentran las oficinas, encontramos tabiques cerramientos vidriados con líneas horizontales de decoración y dan una muy buena estética. Seguramente se opto por este tipo de cerramiento por su rápida colocación. También encontramos en el sector de archivos tabiques de madera que nos permite diferenciar o separar los distintos sectores de las plantas.
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En los baños los revestimientos utilizados fueron ceramicas de color crema de 20cm x 20 cm y en cocinas cermicas esmaltadas de 10cm x 20 cm.
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Cerramientos horizontales: La estructura adoptada para el cerramiento vertical fue de Hormigón Armado, la cual en el sector de estacionamiento están a simple vista, pero en las plantas superiores están escondidos por arriba de un cielorraso armado metálico de poco peso. Este cielorraso lo que nos brinda es menor altura a la planta y nos permite ocultar todo tipo de instalaciones.
Los pisos de las plantas de ofiinas poseen una carpeta niveladora para la colocacion de alfombra. En el acceso vehicular el piso es de baldosas de granito de 60cm x 60cm.
Aberturas: Vamos a hacer una división entre Puertas y ventanas. Puertas: Las puertas exteriores para el acceso del personal del edificio y demás personas son de abrir realizada en vidrio de color verde oscuro con una baranda metálica, que nos permite empujar la misma, y con marco metálico de color negro, alrededor de la misma se encuentran paños fijos vidriados. El ancho de las mismas es de 1,5m
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También tenemos puertas secundarias en los extremos del edificio que también son vidriadas pero tienen un ancho menor que las principales de 1m aproximadamente. Vemos también en le sector de salida de emergencia, una puerta metálica de color blanco con un ancho de 0,90 m. Las puertas interiores en se dividen en dos grupos, tenemos las vidriadas para el sector de ofinas y la metálicas para los otros sectores. Las puertas vidriadas en su mayoría son placas de una hoja de abrir con marcos metálicos y decorados con líneas horizontales. Y entre las puertas metálicas encontramos de colores oscuros y claros, en su mayoría con cierre automático y de diferentes tipos de vanos.
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Ventanas: Antes habíamos mencionado que para el cerramiento vertical exterior se utilizaron placas de vidrio de dos tipos de colores, el marrón oscuro y el verde. Las placas de color marrón son paños fijos pero que no nos posibilitan la visión hacia el exterior. Entre las placas de color verde se intercalan paños fijos y ventanas de abrir. Los marcos están confeccionados de carpinterías metálicas y poseen un vidrio DVH (Doble vidriado Hermético). Las ventanas de abrir tienen colocadas las bisagras en el marco superior y se abren desde la parte inferior de la misma hacia fuera.
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II) PLANTEO DE UN PROBLEMA Y SU SOLUCION POSIBLE Problema posible
Un problema que puede ocurrir es que en caso de incendio el núcleo del edificio actúa como “ chimenea” y el humo que escapa del piso que este incendiándose sube rápidamente por el sector de escaleras e inunda este y los pisos superiores. El humo como ya sabemos se moverá siempre hacia una región de baja presión, así si mantenemos las rutas de escape a una presión mayor que la de los espacios colindantes, las rutas de escape permanecerán libres de humo. En este caso las personas que quisieran bajar por las escaleras podrían asfixiarse rápidamente. Esto se debe a que el aire caliente tiende a subir y el núcleo es un conducto perfecto para le mismo. IMPORTANCIA DE EXPULSAR EL AIRE DESDE EL EDIFICIO Es esencial para el propio funcionamiento del sistema de presurización que al aire introducido en la ruta de escape se le permita abandonar el edificio a través de las paredes externas del espacio, mediante salidas casuales o artificiales. De esta forma se asegura que el gradiente de presión decreciente se establezca a través del edificio en la dirección del flujo de aire. Si al aire se le impide salir el gradiente de presión caería a cero. Los aparatos para expulsar el aire se deberán activar en el momento en el que se produzca un incendio, y permanecer encendidos durante el tiempo que corresponda al Standard de resistencia al fuego de los elementos de la estructura del edificio. El código de práctica establece cuatro métodos por los que el aire se debería remover desde el edificio. Las técnicas a aplicar dependen de la geometría del parking y de los objetivos del proyecto a) Los datos a considerar son: - Número de plantas. - Situación respecto al nivel del suelo. - Método de ventilación diario previsto y su posible compatibilidad. - Ubicaciones de las posibles tomas de aire y salidas de humo. - Dimensiones de las plantas, especialmente alturas de techo. En cuanto a los objetivos, generalmente son: - Proteger las vías de escape, especialmente en los primeros instantes. - Ayudar a los bomberos a entrar en el edificio y encontrar el foco. - Aclarar el humo una vez acabado el incendio.
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b) Posibles soluciones CONTROL DE HUMOS EN LAS RUTAS DE ESCAPE PROTEGIDAS UTILIZANDO PRESURIZACIÓN. El humo como ya sabemos se moverá siempre hacia una región de baja presión, así si mantenemos las rutas de escape a una presión mayor que la de los espacios colindantes, las rutas de escape permanecerán libres de humo. La diferencia de presión necesaria es muy pequeña (50 Pa). Presiones mas altas aumentaran la fuerza necesaria para abrir las puertas. Puesto que la cubierta exterior de un edificio no proporciona un recinto hermético, el gradiente de presión interna lateral se verá afectado por la dirección y fuerza del viento. La presurización de una ruta de escape diseñada se puede proporcionar mediante la instalación de un sistema de conducto y ventilador, que introduce aire fresco al edificio, distribuido a través de parrillas y/o registros, situados fuera de las rutas de escape, y permitiéndolo abandonar el edificio. Método 1 Uso de huecos inherentes en la construcción y ajuste de los marcos de ventanas. Estos huecos se conocen como rendijas y, para los tres tipos de ventanas, el código da valores para la mínima longitud recomendada, como una función del caudal neto de presurización del aire que será necesario. Método 2 Aberturas colocadas alrededor de la periferia del espacio. Con el fin de prevenir la succión, estarán normalmente en la posición cerrada y cuando el sistema de presurización sea activado, las aberturas se abrirán, permitiendo al aire pasar al exterior del edificio. Método 3 Uso de pozos de ventilación que pasan verticalmente a través del edificio y solo se deberían utilizar cuando los métodos 1 y 2 no sean factibles. La construcción referida supone el uso de aberturas en cada piso, colocadas en la periferia de cada pozo vertical. Normalmente se mantienen en posición cerrada y cuando el sistema de presurización se activa, solo las aberturas situadas en el piso del incendio se abrirán. Método 4 Uso de un sistema de conducto vertical y un ventilador de extracción, construido en el modelo apropiado de resistencia al fuego. Como en los métodos 2 y 3, las aberturas de
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extracción de cada piso se mantienen normalmente cerradas. Cuando el sistema se activa, solo aquellas aberturas situadas en el piso incendiado se abrirán. CUATRO METODOS DE REALIZAR LA PRESURIZACION DE UN EDIFICIO Método 1: Presurización únicamente de escaleras Este método sólo debería utilizarse donde la aproximación horizontal desde el alojamiento a la escalera sea mínima y en su mayor parte sea por medio de un pasillo simple. Durante una emergencia de incendio, todas las escaleras protegidas interconectadas por pasillos, corredores o áreas de alojamiento, serán simultáneamente presurizadas. Método 2: Presurización de escaleras y toda, o parte, de la ruta horizontal Este método se utiliza para aquellos edificios en los cuales la aproximación no se hace a través de un pasillo simple, pero si a través de un pasillo que tiene puertas a los ascensores. En este caso la presurización se debería tomar al pasillo y posiblemente a cualquier corredor, y durante una emergencia todos esos espacios se deberían presurizar simultáneamente. La presurización del corredor debería ser independiente de la caja de escalera, se debería proporcionar un sistema de conducto separado para cada espacio y la caída de presión desde la escalera al siguiente espacio debería de tener caídas de presión de no más de 5 Pa. Método 3: Presurización de pasillos y/o corredores únicamente. Este método se puede utilizar donde hay dificultad en colocar el conducto necesario para presurizar las escaleras. El aire necesario para presurizar las escaleras debe entrar desde el conducto que suministra el aire a pasillos o corredores. Método 4: Presurización del edificio completo Se basa en la apertura de orificios en el piso en el que existe el incendio, permitiendo así que el humo sea forzado al exterior desde edificio. La apertura inadvertida de una puerta a los pies de una escalera puede causar que la caja de la escalera se llene de humo. VENTAJAS DE UN SISTEMA DE PRESURIZACION • • • • • •
Proporcionará una ruta de escape segura Escaleras y pasillos no necesitan situarse en los muros externos No es necesaria la provisión de pozos de humo para ventilación alternativa Se pueden omitir algunas “puertas que paren el humo” de las rutas de escape Se puede reducir el numero de escaleras necesarias, basándose en la densidad de población Se eliminan las perdidas de energía fortuita debida a los métodos “naturales” de ventilación
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Extractores en cada piso: Esta solución consta de sensores de humo distribuidos en cada piso, cuando estos detectan humo, activan extractores que lo expulsan hacia el exterior por medio de conductos ubicados entre le cielorraso y la loza. Esta opción tiene una falencia: puede generar una corriente de aire que avive el fuego en caso de un gran incendio.
Sistema de ventilación por impulso. Esta novedosa técnica conocida como IVS como acrónimo de Impulse Ventilation System se está usando en los países nórdicos y anglosajones para ventilar parkings subterráneos, muy grandes, con techos bajos y configuración regular. La idea es paralela, a escala reducida, de la ventilación longitudinal de túneles. Tanto los túneles como los parkings son construcciones con una altura muy pequeña en relación a su longitud. Debe estudiarse la manera de efectuar un "barrido" horizontal en el que se elija cuidadosamente la toma de aire, la potencia impulsora del barrido y la expulsión de los humos. Una configuración posible podría ser la adjunta:
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c) Solución elegida Para elegir la solución se tuvo en cuenta principalmente la seguridad y eficiencia del sistema, sin darle mayor importancia a costos y al tiempo de construcción. La solución elegida fue el método de presurización solamente de escaleras ya que los accesos a las mismas no son de un gran trayecto, con una extracción de aire como indica el método cuatro, ya que el núcleo de escaleras principales se encuentra en el centro del edificio sin estar en contacto con el exterior. Este método mantiene la zona de escape completamente libre de humo, activándose cuando ocurre el siniestro, ahorrándose energía. Para la instalación del sistema será necesario un sistema de ventiladores ubicados en la terraza del edificio que harán circular el aire por conductos que pueden ser: el hueco propio de las escaleras o mediante el montante. En nuestro caso utilizaremos el montante y en cada piso se colocan rejillas de acero inoxidable que distribuyen el aire en cada piso de una forma más pareja y precisa que si se usara al hueco de las escaleras.
Esquema de la circulación del aire de presurización
Según la Norma EN 642-E
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3) CARACTERISTICAS DE LOS EDIFICIOS DE LA MISMA TIPOLOGIA - Estos edificios poseen amplia circulación horizontal, las cuales vinculan el hall de recepción con los accesos a las oficinas. - Las alturas de los locales deben ser reducidas, por esa razón en dicho edificio se colocaron cielorrasos para reducir las alturas de los locales. - En general poseen red de telecomunicaciones y de computación. - Tres áreas específicas las cuales son: área de acceso, área de información, área de palier con ascensores y escaleras. - La ubicación de los edificios en su gran mayoría se observa en zonas de continuo movimiento o densamente pobladas, a su vez se busca que éstos estén cercanos a medios de transportes, para mayor comodidad de sus ocupantes. - Al tratarse de edificios de oficinas para la arquitectura o el diseño del mismo en general se adopta un volumen de forma prismática para mejor aprovechamiento de los espacios, ya que si se adoptan formas irregulares se puede llegar a tener una buena estética externa pero en su interior un espacio reducido y por otra parte, se tendría costos más elevados. - Al ser un edificio de altura considerable en el cual se desarrollará una misma función, sus plantas son repetitivas, denominado a éstas plantas tipo, siendo la ultima planta , o sea la cubierta, de forma plana para poder tener acceso a la misma. La razón por la que se busca tener plantas tipo es que la estructura de éstas sea igual, por lo cual tendría un costo menor que si ésta fuese de otra forma, por otra parte la coincidencia de las distribuciones de las diferentes instalaciones - En estos edificios no se observan instalaciones especiales ya que están destinados para uso de oficinas. Todo edificio posee sectores huecos, denominados plenos, por los cuales pasan las cañerías de las instalaciones. Dichos plenos están ubicados en el mismo lugar en cada planta, para generar continuidad vertical, como también las columnas del desagüe cloacal, por esa razón la coincidencia de la ubicación de los baños en cada planta. - Generalmente los edificios de altura considerable contaran instalaciones especiales para el transporte vertical de las personas, como pueden ser los ascensores.
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IV) VOCABULARIO
Norma EN 642-E: Norma establecida por el Centro de normalización europeo. Hormigón: Piedra artificial obtenida por el endurecimiento de un mortero de cemento o cal hidráulica, adicionado de grava, piedras y escorias. Difícilmente se usa el mortero de cemento puro, excepto en algunos revestimientos de pisos, por su tendencia a rajarse como consecuencia de las sucesivas dilataciones y contracciones que experimenta según su estado higroscópico. El mortero normal se compone de un volumen de cemento Pórtland por tres de arena, mezclados en seco; se agregan enseguida las piedras en proporción de uno a dos, se remueve en forma manual (con palas), o mecánica (en mezcladoras u hormigoneras). Así preparado se vierte en un molde de madera, chapa o plástico, llamado “encofrado”, cuya parte hueca corresponde a la construcción que se desea ejecutar; a medida que se vierte, se apisona por capas para evitar los huecos. Su resistencia, de 400 kg./cm.² término medio, varía con la dosificación, las proporciones de los materiales intervinientes, la calidad del cemento, la granulometría de los áridos y la edad del hormigón. Columna: La columna es un soporte vertical empleado en arquitectura para sustentar la estructura horizontal de un edificio. Las columnas pueden ser de planta circular o poligonal y su altura debe superar al menos cuatro veces la anchura mayor de la sección. Columna de descarga y ventilación: caño primario donde confluyen todos los desagues cloacales Caldera: Dispositivo encargado de elevar la temperatutra de un fluido determinado. Difusores: Elementos de mampostería utilizados en la terminacion de los conductos para transmitir el aire acondicionado al ambiente. Montante: cavidad de una construccion donde es posible colocar tuberías. Termostato: sensor encargado de medir la temperatura de un ambiente.
Pleno: cavidad Comprendida entre el cielorraso y la losa. Piso Tecnico: Cavidad comprendida entre el cerramiento horizontal y la losa destinada a albergar conductores de instalacion electrica. Casetonado: Forma que se le da a la losa para albergar vigas en ellas formando cuadrados se usa para el ahorro de material y alivianar peso. Presurizar. Agregar presion positiva al ambiente. Para lograrlo se pueden utilizar ventiladores que fuercen a un volumen de aire a entrar al ambiente.
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Despresurizar: Agregar presion negativa al ambiente.
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V) BIBLIOGRAFIA O FUENTES. Hormigón Armado – Teoría y cálculo. Pedro Perles Estructuras de Hormigón. Cisternas Introducción a la Construcción – Editorial el Politécnico Instalaciones sanitarias – Quadri Enciclopedia on line de la construcción. http://www.construir.com Wikipedia, enciclopedia on line. http://es.wikipedia.org CIRSOC 102 - Acción del Viento sobre las Construcciones Obras de Albañilería. Autor: Guy Brigaux. Editorial Reverté S. A.
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