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Familias y categorías Revit: el eje de la coordinación BIM

Wed, 05 Nov 2025 17:57:22 -0600

¿Por qué son importantes las categorías en las familias dentro de Revit?

Las categorías constituyen el sistema de clasificación que otorga estructura, orden y coherencia al modelo digital. Cada elemento que se incorpora al proyecto, desde una luminaria hasta un conducto, pertenece a una categoría específica. Esta simple asignación es el punto donde la geometría pura se transforma en información inteligente, definiendo su comportamiento, visibilidad en planos, interacción con otras disciplinas y, fundamentalmente, su capacidad de ser cuantificado con exactitud.

En KINENERGY, el modelado BIM es la herramienta esencial que garantiza la coordinación y la eficiencia en el diseño.

El marco general de Revit: disciplinas y categorías

Revit organiza su entorno mediante cinco disciplinas principales y una disciplina de coordinación, que actúa como eje integrador de todas las anteriores, las cuales son:

Arquitectura
Estructura
Mecánica
Electricidad
Fontanería
Coordinación (engloba a las cinco anteriores)

Cada disciplina agrupa una serie de categorías que corresponden a los sistemas y componentes propios de su especialidad. Algunas son exclusivas, mientras que otras son compartidas, lo que permite un flujo de trabajo sin fricciones. Este orden lógico no solo estructura el modelo, sino que es la base para gestionar elementos, aplicar filtros de vista y generar documentación técnica de alta fidelidad.

Disciplinas activas dentro de KINENERGY

En KINENERGY, el trabajo BIM se desarrolla principalmente en tres disciplinas específicas:

Electricidad, que abarca tanto Low Voltage como Eléctrico.
HVAC, que comprende Mecánica y Fontanería.
Plumbing, enfocada exclusivamente en Fontanería.

Adicionalmente, la disciplina de coordinación se utiliza en proyectos complejos que exigen la integración completa de todas las ingenierías, asegurando que todos los elementos se alineen bajo un único estándar de calidad.

¿Qué son las categorías en Revit?

Las categorías en Revit son grupos de clasificación predefinidos que permiten identificar y gestionar los elementos constructivos según su disciplina y función.

Por ejemplo, una categoría puede ser conductos, luminarias, tuberías o aparatos sanitarios. Cada elemento que se coloca en el modelo pertenece a una categoría determinada, lo que facilita su control visual, cuantitativo y documental.

Cabe mencionar que las categorías pueden variar según la versión del software, es decir, en cada actualización pueden añadirse o eliminarse algunas, por lo que es importante mantenerse al día con los cambios de Autodesk.

¿Cómo operan las categorías en cada disciplina?

Electricidad y Low Voltage

Ambas comparten la misma disciplina dentro de Revit, por lo que es común encontrar categorías que aplican a las dos. Algunos ejemplos son:

Bandejas de cables, que representan las charolas de conducción.
Tubos, que corresponden a las canalizaciones instaladas en obra.

Entre las categorías específicas, en “Eléctrico” destacan las Luminarias, mientras que en Low Voltage sobresalen los Dispositivos de alarma contra incendios.

Esta segmentación garantiza una clasificación precisa y funcional, que se traduce en planos más claros, reportes más confiables y mejor coordinación entre ingenierías.

HVAC

Esta disciplina comprende los sistemas mecánicos e hidráulicos del proyecto. Las categorías más utilizadas son:

Conductos, para representar ductos de lámina en los sistemas de ventilación.
Tuberías, para los sistemas hidráulicos del aire acondicionado o climatización.

Su correcta asignación no solo permite un control gráfico eficiente, sino también una trazabilidad exacta en los cálculos de volumen, flujo y conexiones.

Plumbing

En la disciplina de tuberías, se emplean categorías como:

Hidráulica o equipo de fontanería, que puede referirse, por ejemplo, a un boiler.
Rociadores, para los sistemas PCI (Protección Contra Incendios).
Pluvial, que incluyen elementos como coladeras.

Estas categorías facilitan la gestión técnica y visual de los sistemas hidráulicos y sanitarios.

El valor estratégico de las categorías en el flujo de trabajo de KINENERGY

Para que las categorías operen de forma óptima, es crucial complementarlas con herramientas que refuercen la colaboración y el control del modelo. En el artículo “Plugins colaborativos para Revit”,destacamos que el uso de complementos especializados no es un lujo, sino una necesidad para empresas que buscan llevar sus procesos BIM a un nivel superior.

Al combinar una correcta asignación de categorías con el uso de plugins colaborativos, se potencia la eficiencia técnica del modelo BIM, se mejora la coordinación interdisciplinaria y se reduce el margen de error en la entrega de documentación; asignarlas correctamente nos permite:

Mantener un orden visual y gráfico consistente entre todas las especialidades.
Generar vistas y planos que muestren exactamente la información requerida (por ejemplo, ocultar tuberías para una vista de conductos).
Facilitar la detección temprana de interferencias (Clashes) al filtrar elementos de categorías específicas.
Evitar errores en listados de materiales, cómputos y reportes de cantidades, ya que la información se extrae directamente de la categoría y sus parámetros.
Las categorías en las familias de Revit no son un aspecto secundario del modelado: son su columna vertebral lógica y estructural.

De ellas depende la calidad de la información, la coherencia visual, la coordinación entre ingenierías y la confiabilidad del modelo en todas sus fases.

En KINENERGY, ayudamos a nuestros clientes a optimizar sus modelos con metodologías BIM integrales y una gestión técnica avanzada.

Escríbenos a hola@kin.energy o déjanos tus datos para que uno de nuestros especialistas te contacte.

¡Juntos podemos elevar la calidad y precisión de tu próximo proyecto BIM!

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Eduardo Muñoz

Modelador BIM

Eduardo cuenta con más de 10 años de experiencia en materia BIM; destaca su participación en proyectos como el AIFA, Torre Manacar, hospitales, plazas comerciales y diversos proyectos de alto impacto.

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La importancia del comisionamiento en sistemas HVAC

Wed, 23 Jul 2025 20:15:51 -0600

¿Qué es un BMS?

Como se mencionó en el artículo “Commissioning técnico: rentabilizando la inversión en nuevos edificios” el commissioning o puesta en marca es una técnica o proceso de ingeniería originado en la industria naviera. Su objetivo principal es asegurar que los equipos y sistemas instalados cumplan con los estándares de diseño y calidad, garantizando así la eficiencia operativa.

¿Qué significa HVAC?

En el ámbito de la construcción y la ingeniería, el término HVAC, por sus siglas en inglés (Heating, Ventilation and Air Conditioning) se refiere a los sistemas integrados de calefacción, ventilación y aire acondicionado; sistemas encargados de regular el confort térmico y la calidad del aire en espacios interiores. Su adecuado funcionamiento es esencial para mantener la eficiencia energética y la salud de los ocupantes.

A continuación, desglosamos cada uno de sus componentes:

H -Heating (calefacción). Sistema encargado de generar calor para mantener temperaturas confortables en climas fríos o estaciones invernales.

V -Ventilation (ventilación). Responsable de la circulación y renovación del aire interior. Se subdivide en:

Sistemas de extracción: remueven aire viciado, contaminado o con exceso de humedad.

Sistemas de inyección o renovación de aire: encargados de introducir aire limpio desde el exterior para mantener condiciones saludables.

AC -Air Conditioning (aire acondicionado). Regula la temperatura, humedad relativa y circulación del aire en climas cálidos, proporcionando confort térmico durante todo el año.

Es necesario verificar que cada uno de sus componentes esté diseñado, ajustado e instalado conforme a los requerimientos del proyecto. Es precisamente ahí donde entra el proceso de comisionamiento, como herramienta clave para validar que el sistema opere de forma eficiente, segura y conforme a los estándares internacionales.

¿Qué es el comisionamiento de un sistema HVAC?

El comisionamiento es un proceso técnico sistemático que asegura que todos los equipos y componentes del sistema HVAC como fan coils, torres de enfriamiento, ventiladores, sistemas VRF, filtros, drenajes, aspas y demás funcionen de forma eficiente y conforme a los requerimientos de diseño y operación.

Para ello, se verifican parámetros eléctricos, flujos de aire, condiciones térmicas, sellado de ductos, limpieza de ducterías y más, mediante listas de verificación (Checklists), procedimientos normativos y recolección de evidencia en sitio.

Este proceso no solo se basa en inspección visual, también, implica el llenado de checkliststécnicos, la ejecución de pruebas en sitio, la comparación contra parámetros de diseño y la recopilación de evidencia fotográfica. Con ello se puede garantizar que el sistema cumpla con los requerimientos de diseño y operación.

Antes de realizar el comisionamiento, es fundamental solicitar al contratista HVAC las siguientes series de pruebas y reportes que permiten evaluar el sistema de manera integral:

Prueba de arranque de equipos (verificación de voltaje y amperaje).

Prueba de Flush Out (limpieza de ductos y componentes antes de la operación).
Prueba de hermeticidad en tuberías.
Prueba de sellado en los ductos.
Prueba de soldadura en tuberías.
Prueba de vacío en sistemas de refrigeración.
ReporteTAB (Testing, Adjusting and Balancing), que valida el ajuste y balanceo del sistema.

Estándares utilizados como referencia

Durante el comisionamiento, todas nuestras recomendaciones se basan en normas nacionales e internacionales que respaldan la calidad del proceso:

ASHRAE 55: Condiciones térmicas ambientales para ocupación humana.
ASHRAE 62.1: Ventilación para una calidad aceptable de aire interior.
ASHRAE 90.1: Norma de eficiencia energética en edificios.
SMACNA HVAC: Normas de diseño, construcción y sellado de ductos.
NEBB: Procedimientos estandarizados para pruebas, ajuste y balanceo de sistemas ambientales.

También se debe llenar un checklist técnico con datos del equipo y del submittal como:

Modelo del equipo.
Número de serie.
Marca.
Voltaje y amperaje.
Capacidad de enfriamiento
Tipo de refrigerante.
Dimensiones del equipo.

Posteriormente, realizamos un procedimiento en sitio, comparando tres valores clave:

Valor de diseño.
Valor TAB (ajuste en sitio).
Valor de comisionamiento.

De acuerdo con el estándar NEBB, un sistema es aceptable si el valor medido se encuentra dentro de un ±10% del valor de diseño. En caso de desviaciones mayores, emitimos recomendaciones al cliente o contratista para corregir el sistema: revisión de filtros, verificación de velocidad del ventilador, detección de fugas o errores de instalación.

Por ejemplo, en esta tabla, para F&C-01, el diseño indica un flujo de 1500 CFM, y durante el comisionamiento 1490 CFM, lo cual representa un 99% de cumplimiento. Sin embargo, para F&C-02, el diseño indica 800 CFM, por lo que el contratista debe ajustar a 750 CFM, pero el comisionamiento arrojó solo 650 CFM, es decir, un cumplimiento del 81%.

Este valor está fuera de los márgenes aceptables definidos por el estándar NEBB, el cual establece una tolerancia de ±10%.

A partir de este hallazgo, se debe emitir una serie de recomendaciones correctivas al cliente, como:

Verificar que los filtros estuvieran limpios y correctamente instalados.
Confirmar que no existieran fugas de aire en ductos y conexiones.
Revisar la velocidad del ventilador y las bandas de transmisión.
Asegurar que no hubiera obstrucciones físicas en el trayecto del aire.

¿Qué es un balómetro?

El balómetro consiste en una campana de captura acoplada a un panel digital que muestra el volumen de aire en tiempo real. Es una herramienta indispensable durante el comisionamiento para validar si el aire suministrado por cada difusor cumple con lo especificado en el diseño.

Incidencias comunes detectadas en obra

A lo largo de diferentes proyectos en los que el equipo de KINENERGY ha participado se han documentado situaciones que comprometen directamente la eficiencia, la calidad del aire interior y la seguridad operativa del sistema HVAC. Casos como la falta de aislamiento en tuberías, evaporadores sin filtro, componentes eléctricos expuestos, bandas flojas, ductos mal sellados o flexibles comprimidos, son más comunes de lo que se piensa y suelen pasar desapercibidos si no se realiza una inspección técnica rigurosa.

El comisionamiento permite identificar estos errores antes de la entrega final del sistema, asegurando que todos los elementos funcionen conforme al diseño y bajo estándares internacionales. Y es gracias a este proceso que es posible prevenir fallas tempranas, corregir desviaciones críticas y garantizar que el sistema HVAC opere de forma eficiente, segura y sostenible desde el primer día.

Un sistema HVAC correctamente comisionado representa una mejora directa en el rendimiento técnico y operativo del edificio. Entre los beneficios principales encontramos:

Ahorro de energía: se reduce el consumo eléctrico desde el primer día.

Confort térmico: mejora las condiciones interiores para los ocupantes.
Vida útil del equipo: se prolonga al prevenir sobrecargas o errores de instalación.
Reducción de costos operativos: evita fallas, correcciones costosas y mantenimientos no planificados.
Cumplimiento normativo: garantiza alineación con estándares internacionales y certificaciones.

Si deseas evaluar el desempeño real de tu sistema HVAC, estás en etapa de diseño o próximo a la entrega de obra, en KINENERGY podemos acompañarte con un proceso de comisionamiento riguroso y certificado. Déjanos tus datos y con gusto te ayudaremos a asegurar que tu instalación funcione conforme a los más altos estándares desde el primer día.

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Aaron Trujillo

Ingeniero Cx Jr.

Aaron cuenta con más de 3 años de experiencia en proyectos relacionados al ramo HVAC implementados en México; destaca su participación en el proyecto de Ventilación Mecánica (inyección y extracción de aire) al edificio DOLORES 3.
Aaron tiene pasión por el fútbol americano y lo empezó a practicar a la edad de 4 años en vietnamitas, representando con orgullo al equipo de las Águilas Blancas del IPN.

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Secuencias de operación en BMS para sistemas HVAC

Mon, 19 May 2025 18:39:54 -0600

Las secuencias de operación (SOO) constituyen un componente fundamental dentro de los sistemas de gestión de edificios (BMS), ya que definen de manera precisa la lógica y el comportamiento operativo de los sistemas HVAC. Estas secuencias establecen los parámetros y condiciones bajo los cuales los equipos deben funcionar para garantizar el cumplimiento de los objetivos de confort ambiental, eficiencia energética y seguridad operativa.

¿Qué es una secuencia de operación?

En términos generales, una secuencia de operación corresponde a un procedimiento sistematizado compuesto por etapas específicas que permiten alcanzar objetivos funcionales determinados, aplicable en diversos ámbitos tecnológicos e industriales.

En el contexto de la gestión de sistemas HVAC mediante BMS, estas secuencias definen con precisión el orden y las condiciones bajo las cuales los dispositivos deben activarse, adaptándose a las variables ambientales y demandas del edificio para mantener un ambiente interior confortable y optimizado energéticamente.

Elementos de una secuencia de operación en BMS

Una secuencia de operación incluye los siguientes elementos:

1. Descripción del proyecto. Define las necesidades específicas del cliente y las características del edificio. Ejemplo: un edificio de oficinas de 10,000 m² que requiere mantener condiciones de confort térmico todo el año.

2. Variables a controlar

Temperatura.
Presión.
Flujo.
Velocidad.
Humedad.

Cada una de estas variables se monitorea y regula mediante estrategias de control específicas, dependiendo de la aplicación y la zona del edificio.

3. Condiciones de operación. Las condiciones de operación varían según la época del año:

Condiciones en invierno: demanda de calefacción, control de humedad para evitar condensaciones.
Condiciones en verano: refrigeración eficiente, control de humedad y ventilación.

4. Diagrama de flujo. Las secuencias deben representarse mediante diagramas de flujo, facilitando la interpretación de la lógica por parte de programadores, integradores y personal de mantenimiento.

El diagrama debe incluir:

Inicio del proceso.
Condiciones previas.
Acciones de control.
Iteraciones.
Alarmas y errores.
Finalización del proceso.

5. Actuadores y Sensores. La calidad de la secuencia depende directamente de la correcta selección e instalación de:

Actuadores: dampers, válvulas, motores (lineales, rotativos), variadores de frecuencia.
Sensores: temperatura, humedad, flujo, presión diferencial, presencia, etc.

Lazo de control cerrado: fundamento de la automatización

El lazo de control cerrado constituye el principio esencial que sostiene el funcionamiento de los sistemas de gestión de edificios (BMS). Aunque su concepto es sencillo, su correcta implementación es determinante para el desempeño eficiente y estable de los sistemas automatizados.

Este mecanismo opera mediante un ciclo continuo de acciones:

Setpoint (Punto de Referencia): valor deseado de la variable (ej. 25 °C).
Medición: sensores que capturan el valor real (ej. 23 °C).
Comparación: la CPU del BMS analiza la diferencia entre Setpoint y valor medido.
Corrección: se envían señales a los actuadores para ajustar las variables.
Retroalimentación: el ciclo se repite constantemente para mantener el equilibrio.

Este proceso se mantiene en un ciclo ininterrumpido de retroalimentación, garantizando que las condiciones del sistema se mantengan dentro de los parámetros establecidos. En la práctica, se admite un margen de error que varía entre el 5 % y el 10 %, dependiendo de la precisión de los sensores, la dinámica del sistema y la estrategia de control aplicada.

El éxito de la automatización en un BMS radica en la eficacia con la que este lazo de control cerrado se configura y mantiene, permitiendo optimizar recursos, mejorar el confort y preservar la integridad operativa de los sistemas.

Ejemplo práctico: secuencia de operación en una AHU con recuperación de calor

Supongamos una Manejadora de Aire (AHU) en un edificio corporativo:

Objetivo: mantener 24°C con 50% HR en oficinas abiertas.
Condiciones externas: verano, 35°C y 70% HR.

Secuencia básica:

El sensor detecta temperatura > 24°C.
El BMS activa el intercambiador de calor.
Si no es suficiente, abre válvula de agua fría.
Modula la velocidad del ventilador (VFD) para ajustar caudal.
Verifica la humedad relativa y ajusta deshumidificación si es necesario.
Monitorea en tiempo real y corrige desviaciones.

La secuencia debe incluir prioridades, tiempos de retardo, rampas de arranque y límites de operación.

Simulación y validación de secuencias

Previo a la implementación en sitio, la simulación y validación de secuencias de operación en sistemas BMS es un paso crítico que permite a los especialistas asegurar que la lógica programada cumple con los objetivos de control antes de interactuar con los equipos reales.

Esta fase tiene como finalidad reproducir el comportamiento del sistema en un entorno virtual o de prueba controlado, lo que facilita la detección de errores y optimiza la puesta en marcha, reduciendo riesgos y costos asociados a fallos de operación en campo.

Una de las principales razones para realizar estas simulaciones es la validación de la lógica de control. Esto implica comprobar que las condiciones, prioridades y transiciones definidas en la secuencia responden correctamente a las distintas variables de entrada (como temperatura, humedad, presión o presencia de ocupantes), y que las acciones de salida (como encendido de equipos, modulación de válvulas y variadores de frecuencia) se ejecutan en el orden y momento adecuado ya que errores en esta lógica, como activaciones en cascada, ciclos de arranque y paro innecesarios o respuestas tardías, pueden comprometer seriamente la eficiencia energética y la vida útil de los equipos.

Además, la simulación permite detectar fallos de programación a nivel de software, tales como bucles infinitos, conflictos de prioridades, tiempos de retardo mal calculados, o asignaciones incorrectas de Setpoints y alarmas.

Otro aspecto fundamental de la simulación es el ajuste de tiempos de respuesta y la sintonización de lazos de control (PID). A través de pruebas iterativas, se evalúa la capacidad de reacción del sistema ante variaciones en las condiciones de operación, asegurando que la respuesta sea ágil, pero sin generar oscilaciones o sobreesfuerzos.

Asimismo, la validación debe contemplar la simulación de fallos y condiciones anómalas, tales como la pérdida de señal de sensores, fallos eléctricos, disparo de alarmas de incendio o emergencia sanitaria. Esto permite verificar que la secuencia contempla modos de operación seguros y protocolos de actuación adecuados para cada situación garantizando la continuidad operativa y la seguridad de las instalaciones y usuarios.

Interfaces y softwares

Existen herramientas específicas en la industria para llevar a cabo estas simulaciones, como EcoStruxure Building Operation (Schneider Electric), Niagara Framework (Tridium) o Desigo CC (Siemens), que permiten emular la operación de los sistemas BMS en un entorno virtual, facilitando la verificación previa de la lógica de control. También, se emplean simuladores de lazo PID y sistemas de emulación de señales de campo que permiten recrear condiciones reales de operación sin necesidad de interactuar directamente con la infraestructura física.

Beneficios tangibles de una secuencia BMS

Hasta 20 - 30% de ahorro energético en HVAC.

Mejora del confort térmico y calidad del aire interior.

Reducción de tiempos muertos y ciclos de arranque innecesarios.

Disminución de incidencias y costos de mantenimiento.

Facilita la operación remota y la gestión de alarmas.

El diseño y validación de secuencias de operación en sistemas BMS no es sólo un ejercicio técnico: es un factor clave. Desde la correcta programación hasta la simulación previa a la puesta en marcha, cada etapa es fundamental para minimizar errores, reducir costos y extender la vida útil de los equipos críticos como HVAC e iluminación. Además, la integración de estas secuencias facilita la supervisión remota y la respuesta ante fallos, incrementando la resiliencia de las instalaciones.

En un contexto donde la eficiencia energética y la sostenibilidad son prioritarias, invertir en un diseño de secuencias robusto y validado es una decisión estratégica que impacta directamente en la rentabilidad y la competitividad de las organizaciones.

En KINENERGY contamos con la experiencia y las herramientas para diseñar sistemas BMS a medida, optimizando el rendimiento de tus instalaciones.

¿Tienes algún proyecto? Déjanos tus datos para brindarte asesoría especializada.

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Raúl Hernández

Ingeniero MEP Sr. Instalaciones Especiales y Control

Raúl cuenta con más de 6 años de experiencia, ha participado en más de 6 proyectos de ingeniería implementados en México; destaca su participación en el proyecto “A41 Bodyshop para el modelo Q5 Audi M/G-2M1” en la ciudad de Puebla. Cuenta con el título de Ingeniería en Control y Automatización por la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica del Instituto Politécnico Nacional. Raúl disfruta la lectura, especialmente en tecnologías de la información.

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¿Qué es un sistema de pararrayos?

Thu, 15 May 2025 14:15:41 -0600

Un sistema de pararrayos previene daños causados por descargas atmosféricas en estructuras, equipos y personas. Este sistema capta la energía del rayo y la dirige de manera segura hacia la tierra, evitando incendios, daños materiales y riesgos para la vida.

De acuerdo con el Servicio Meteorológico Nacional (SMN), en México se presentan alrededor de 12 millones de rayos que impactan tierra cada año, siendo los estados de Tabasco, Veracruz, Tamaulipas y la Península de Yucatán las zonas con mayor incidencia. Estas descargas eléctricas pueden liberar hasta mil millones de volts en una fracción de segundo, provocando:

Daños estructurales severos en edificaciones.

Incendios por ignición de materiales combustibles.

Fallas en sistemas eléctricos y electrónicos.

Riesgos directos para la vida humana y animal.

Interrupciones en operaciones industriales y servicios esenciales.

La Comisión Nacional de Mejora Regulatoria (CONAMER),indica quelas pérdidas materiales causadas por siniestros asociados a rayos en viviendas mexicanas ascienden a $1,141,885 millones de pesos. Estas cifras incluyen daños estructurales por incendios, destrucción de electrodomésticos, afectaciones a sistemas eléctricos y la necesidad de llevar a cabo reparaciones mayores.

En el sector comercial, las pérdidas reportadas son de $731,560 millones de pesos, donde destacan daños a equipos electrónicos, sistemas eléctricos y reparaciones importantes.

Las instalaciones industriales son, sin duda, las más expuestas y afectadas, donde una sola descarga atmosférica puede provocar pérdidas económicas superiores a $100 millones de pesos, considerando daños a equipos críticos, interrupciones de producción, incendios, fallas en maquinaria esencial y costos derivados de la reparación o el reemplazo de equipos.

¿Cuál es la función de un sistema de pararrayos?

La función de un sistema de pararrayos es interceptar el rayo y conducir de manera segura su energía hacia un sistema de puesta a tierra, evitando daños estructurales, incendios, pérdidas humanas y afectaciones operativas.

Los componentes de un sistema de pararrayos son:

Captadores o terminales aéreos: dispositivos encargados de interceptar la descarga (el pararrayos).
Conductores de bajada: cables que conducen la corriente del rayo hacia el sistema de puesta a tierra.
Sistema de puesta a tierra: elemento que permite la disipación segura de la corriente hacia la tierra.

Tipos de sistemas de pararrayos

1. Pararrayos de Punta Simple o Convencional. También conocidos como puntas Franklin, consisten en una varilla cónica conectada a dos conductores de bajada independientes. Su radio de protección es limitado (aproximadamente 30 metros) por lo que se utilizan principalmente en zonas pequeñas como chimeneas, depósitos de agua, torres de vigilancia o jardines.

2. Pararrayos de Tipo Malla. Utilizan conductores de malla instalados en los techos de las estructuras, cubriendo el perímetro y puntos altos con bajadas conectadas a sistemas de puesta a tierra. Se recomienda un tamaño de malla de entre 4 y 16 metros, dependiendo del nivel de protección requerido.

3. Pararrayos de Jaula de Faraday. Protegen el volumen completo de la estructura utilizando una red de conductores no solo en techos, sino también en paredes, creando un escudo electromagnético continuo desde las partes más altas hasta el sistema de tierra.

4. Pararrayos con Dispositivo de Cebado. Este sistema genera ondas iónicas artificiales que incrementan la posibilidad de atracción del rayo en un área específica, con radios de protección que van de 10 a 107 metros, aumentando significativamente el alcance frente a los sistemas convencionales.

¿Cuándo es necesario instalar un pararrayos?

La NOM-022-STPS vigente establece la obligación de instalar sistemas de protección contra descargas eléctricas atmosféricas en centros de trabajo clasificados como de riesgo de incendio alto, y que además debe ser evaluado y diseñado por personal especializado.

Para el diseño y la instalación del sistema se debe cumplir con:

NOM-001-SEDE vigente.

NMX-J-549-ANCE vigente

Un impacto de rayo en una estructura sin protección puede causar incendios, destruir instalaciones eléctricas, dañar sistemas de comunicación y equipos electrónicos, así como generar riesgos graves a la vida humana. Además, puede provocar la interrupción de operaciones por días o semanas, afectando la continuidad del negocio y generando pérdidas económicas importantes.

Proceso de selección de un pararrayo

Una vez que se ha llevado a cabo la valoración del riesgo, se procede a seleccionar el nivel de protección a utilizarse conforme a las necesidades detectadas y las características de la instalación.

El número y la ubicación de las terminales aéreas dependerán directamente del nivel de protección seleccionado, así como de la aplicación de métodos de diseño específicos establecidos en la normativa vigente.

Los principales métodos utilizados para determinar la correcta ubicación y cantidad de captadores son:

1. Esfera rodante: este método consiste en imaginar una esfera de radio específico que rueda alrededor de la estructura a proteger, identificando puntos críticos de intercepción de la descarga.

El proceso es el siguiente:

La esfera imaginaria debe rodarse desde el nivel del suelo hacia la estructura, detectando el primer punto de contacto, en el cual se instalará una terminal aérea pivote.
La altura de esta terminal debe ser suficiente para que la esfera, al apoyarse sobre ella y sobre el nivel de tierra, no toque la estructura.
Posteriormente, se continúa rodando la esfera por encima de la terminal aérea pivote y hacia el techo, instalando terminales aéreas de intercepción en todos los puntos donde la esfera toque la estructura.

Este procedimiento debe repetirse hasta cubrir la totalidad del volumen de la estructura y es ideal para instalaciones de gran altura, superficies irregulares o complejas, donde la esfera rodante asegura una cobertura tridimensional adecuada.

2. Ángulo de protección: en este método se traza una línea recta con un ángulo constante respecto al eje vertical de la terminal aérea. Las terminales deben ubicarse de manera que todas las partes de la estructura queden dentro de la zona de protección generada por esta proyección angular.

Este método es más utilizado en estructuras de geometría simple, donde es posible asegurar cobertura mediante el ángulo de protección calculado de acuerdo con el nivel de riesgo determinado en la valoración previa.

Relación costo-beneficio

Aunque el costo inicial de un sistema de pararrayos puede variar según el nivel de protección y la tecnología seleccionada, los beneficios superan ampliamente la inversión realizada. Evitar pérdidas humanas, daños estructurales, interrupciones operativas y altos gastos de reparación representa una ventaja estratégica que protege el presente y el futuro de cualquier proyecto.

Conclusión

La protección contra descargas atmosféricas debe considerarse como una medida estratégica y no como un lujo. Instalar un sistema de pararrayos adecuado garantiza la seguridad de las personas, la continuidad de las operaciones y la protección de los activos, minimizando riesgos y pérdidas.

En KINENERGY ayudamos a evaluar, diseñar sistemas de pararrayos a la medida de tus necesidades, conforme a las normativas vigentes y con la más alta tecnología. ¿Tienes algún proyecto? Déjanos tus datos.

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Horacio Martínez

Coordinador MEP

Ingeniero eléctrico, especialista en calidad de la energía. Experiencia profesional en diseño, planeación, supervisión y consultoría de instalaciones eléctricas en media y baja tensión para el sector residencial, comercial, industrial y hospitalario.

Ha ejecutado exitosamente proyectos complejos y establecido operaciones en la República Mexicana y América Latina, cumpliendo con normas locales e internacionales.

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El Internet de las Cosas en la industria de la construcción

Tue, 22 Oct 2024 18:26:56 -0600

El Internet de las Cosas, o IoT (por sus siglas en inglés), ha revolucionado la manera en que interactuamos con la tecnología. Se refiere a una red de dispositivos físicos, vehículos y objetos que cuentan con sensores, software y conectividad de red, lo que les permite recopilar y compartir datos.

Esta tecnología abarca desde simples dispositivos domésticos inteligentes, como termostatos y bombillas conectadas, hasta maquinaria industrial compleja y sistemas de transporte, con la visión de crear “ciudades inteligentes” que mejoren la calidad de vida urbana.

Entre los dispositivos IoT se incluyen también relojes inteligentes y ropa equipada con tecnología RFID (Identificación por Radiofrecuencia), que permite identificar objetos, personas e incluso animales a través de señales de radio.

¿Cómo se aplica el Internet de las Cosas en la industria de la construcción?

La implementación del IoT en la construcción ha ido en aumento desde 2019 hasta la actualidad:

2019: se inician las primeras implementaciones de IoT en proyectos de construcción, mejorando la supervisión de obras.

2020: la pandemia acelera el uso de tecnologías IoT, permitiendo mantener la continuidad en los proyectos.

2021: incrementa la adopción de sensores IoT para el monitoreo en tiempo real de las condiciones ambientales en las obras.

2022: se desarrollan plataformas integradas que conectan maquinaria y equipos a través del IoT, optimizando el uso de recursos.

2023: la combinación de inteligencia artificial e IoT permite realizar análisis predictivos en la gestión de proyectos constructivos.

2024: se prevé una expansión significativa del IoT en la construcción, con un enfoque especial en sostenibilidad y eficiencia energética.

La fusión del Internet de las Cosas y el Building Information Modeling

Hoy en día, la combinación del IoT con BIM permite la supervisión y control de los dispositivos directamente desde el modelo BIM. Esto transforma al modelo en un sistema dinámico que reacciona en tiempo real a los datos generados por los dispositivos. En otras palabras, toda la información recolectada automáticamente se refleja en el modelo digital, lo que permite ajustes y decisiones más informadas ya que:

Se establece una asociación automática entre el dispositivo IoT físico y su gemelo digital en BIM.
Los datos registrados por los sensores se envían en tiempo real a aplicaciones que los analizan y hacen visibles sobre el modelo BIM en formato IFC (Industry Foundation Classes).
El modelo BIM se adapta, "tomando vida", al modificar sus características según los datos transmitidos por cada sensor.
Las modificaciones visuales en tiempo real permiten un control preciso, incluso en grandes entornos con miles de dispositivos instalados.

Building Information Modeling y el formato IFC

Este enfoque ha transformado la manera en que se diseñan, construyen y gestionan los edificios y otras infraestructuras. Una de las herramientas más cruciales dentro del ecosistema BIM es el formato IFC (Industry Foundation Classes).

¿Qué es el formato IFC?

El formato IFC es un estándar abierto para el intercambio de información sobre edificios e infraestructuras. Desarrollado por buildingSMART, este formato permite que los modelos de información sean compartidos y comprendidos por diversas aplicaciones y sistemas, independientemente del software específico utilizado para crear el modelo. El objetivo principal del IFC es asegurar que la información pueda ser accesible, legible y utilizable por todos los actores involucrados en un proyecto de construcción, desde arquitectos e ingenieros hasta contratistas y propietarios.

Gemelos Digitales en la construcción

Los gemelos digitales son una de las innovaciones más revolucionarias en el ámbito de la construcción y la gestión de infraestructuras. Estos representan una versión digital de un objeto o sistema físico, que permite simular y analizar su comportamiento en el mundo real.

En el contexto de la construcción, los gemelos digitales son esenciales para optimizar procesos, mejorar la toma de decisiones y aumentar la eficiencia en todas las fases del ciclo de vida de un proyecto.

Características de los Gemelos Digitales

Representación digital: un gemelo digital es más que una simple maqueta 3D; es un modelo que comprende datos comunes creados desde el inicio del proyecto. Este modelo incluye información sobre el diseño, fabricación, construcción, operación y mantenimiento del objeto físico, así como su futura reutilización.
Integración de datos: los gemelos digitales se enriquecen con datos obtenidos a lo largo del ciclo de vida del objeto, lo que permite una visión completa y actualizada de su estado. Esta información es vital para tomar decisiones informadas en tiempo real.

Beneficios de la tecnología IoT en la construcción

Administración y seguimiento del equipo: los sensores IoT incorporados en la maquinaria y los equipos posibilitan a los directores de construcción controlar el desempeño y el estado de la maquinaria en tiempo real. Esto simplifica el mantenimiento preventivo y evita posibles averías, disminuyendo el tiempo de parada y los gastos relacionados.
Optimización del uso de los recursos: con la ayuda de sensores de IoT, es posible rastrear el uso de materiales y recursos en el sitio de construcción. Esto no solo ayuda a evitar desperdicios, sino que también optimiza los inventarios y reduce los costos operativos.
Seguridad: incrementa la protección en el entorno laboral a través de la supervisión de situaciones de riesgo, como los niveles de humedad, temperatura y concentraciones de gases venenosos. Además, los dispositivos IoT pueden seguir la localización de los empleados, lo cual es particularmente útil en proyectos de gran envergadura o en circunstancias de emergencia.
Eficiencia energética: los edificios inteligentes, que emplean IoT para regular la iluminación, calefacción, ventilación y aire acondicionado, pueden mejorar la eficiencia energética. Esto no solo reduce los costos operativos, sino que también minimiza el impacto ambiental de las construcciones.
Gestión de proyectos: la recolección de datos en tiempo real sobre el avance del proyecto posibilita a los administradores hacer elecciones basadas en información y modificar la planificación de acuerdo a ello.
Incremento de la calidad y productividad: la tecnología IoT nos ayuda a identificar y tratar problemas de forma proactiva.

Ejemplos prácticos de la aplicación del Internet de las Cosas en construcción

A continuación, se presentan algunos ejemplos prácticos que ilustran cómo diferentes dispositivos y sistemas IoT están transformando la manera en que se gestionan los proyectos de construcción:

GPS/Asset Tracking Sensors

· Características: localización en tiempo real.

· Ventajas: mejora de la gestión de activos y planificación logística.

· Beneficios: reducción de robos, optimización del uso de equipos y agilización de las entregas.

RFID Tags (Radio-Frequency Identification)

· Características: identificación y seguimiento de materiales, equipos y personal.

· Ventajas: gestión de inventario automatizada y mayor responsabilidad.

· Beneficios: reducción de errores de seguimiento manual y mejora de la visibilidad de la cadena de suministro.

IoT-Enabled Sensors for Structural Health Monitoring

·Características: monitoreo continuo de la salud del edificio, incluyendo sensores de corrosión y humedad.

· Ventajas: detección temprana de problemas y mantenimiento predictivo.

· Beneficios: mayor seguridad, minimización del tiempo de inactividad y prolongación de la vida útil de la infraestructura.

Environmental Monitoring Sensors

· Características: medición de temperatura, humedad, calidad del aire y niveles de ruido.

· Ventajas: aseguramiento de condiciones óptimas de trabajo y cumplimiento de la normativa.

· Beneficios: mayor bienestar de los trabajadores y detección temprana de peligros potenciales.

Telematics Systems for Heavy Equipment

· Características: monitoreo remoto del rendimiento y ubicación de la maquinaria.

· Ventajas: mantenimiento preventivo y uso optimizado de los equipos.

· Beneficios: reducción del tiempo de inactividad y mejora de la eficiencia operativa.

Drones (Unmanned Aerial Vehicles - UAVs)

· Características: topografía aérea, cartografía y monitoreo.

· Ventajas: rápida recopilación de datos y mejora de la visualización del sitio.

· Beneficios: planificación de proyectos mejorada y toma de decisiones más rápida y precisa.

El Internet de las cosas está revolucionando la industria de la construcción de manera significativa. Su capacidad para optimizar recursos, mejorar la seguridad y aumentar la eficiencia operativa hace que sea una herramienta indispensable en la construcción moderna.

Al integrar tecnologías avanzadas como sensores, drones y sistemas de monitoreo, la industria puede anticiparse a problemas y ajustar estrategias en tiempo real. Esta proactividad no solo mejora la calidad del trabajo, sino que también sienta las bases para un futuro más sostenible y resiliente.

Si estás interesado en implementar estas tecnologías en tus proyectos no dudes en dejarnos tus datos. ¡Estamos aquí para ayudarte!

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Saúl Santana

Manager de Tecnologías

Saúl cuenta con más de 18 años de experiencia en ingeniería, ocupando cargos como superintendente de instalaciones, líder de gabinete y Gerencia MEP, su área con mayor dominio es la automatización, cuenta con especialidad en Lean Manufacturig ( GB Six Sigma) y acreditación LEED AP O&M.

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La importancia de la termografía en las instalaciones eléctricas

Tue, 15 Oct 2024 18:28:17 -0600

La termografía es una técnica de diagnóstico que emplea imágenes térmicas para detectar la radiación infrarroja emitida por los objetos, permitiendo visualizar la distribución de temperatura en componentes eléctricos y mecánicos. Esta tecnología es fundamental para identificar anomalías como sobrecalentamientos, conexiones defectuosas y otros problemas que pueden generar fallos graves.

En nuestro artículo anterior, "Termografía: un aliado en el ahorro de energía", exploramos cómo esta tecnología es fundamental para identificar áreas de pérdida energética y optimizar la eficiencia de diversos sistemas. El día de hoy profundizaremos en otro aspecto crucial de la termografía: su aplicación en el mantenimiento preventivo y predictivo de equipos eléctricos.

Según estándares establecidos por organizaciones como ANSI (American National Standards Institute) y NETA (InterNational Electrical Testing Association), la termografía es esencial para el diagnóstico temprano de posibles fallos, contribuyendo así a la prevención de interrupciones operativas y a una gestión más eficiente de los sistemas.

Radiación infrarroja: características y aplicaciones

La radiación infrarroja es un tipo de radiación electromagnética que se encuentra entre las microondas y la luz visible en el espectro electromagnético. Sus longitudes de onda son más largas que las de la luz visible, ubicándose generalmente en el rango de los 700 nanómetros (nm) hasta 1 milímetro (mm).

Algunas características son:

1. Longitud de onda: la radiación infrarroja se clasifica en tres categorías principales, según su longitud de onda:

Infrarrojo cercano (NIR): de 700 nm a 1,400 nm.
Infrarrojo medio (MIR): de 1,400 nm a 3,000 nm.
Infrarrojo lejano (FIR): de 3,000 nm a 1 mm.

2. Emisión de calor: todo objeto que tenga una temperatura superior al cero absoluto (-273.15 °C) emite radiación infrarroja. A medida que aumenta la temperatura del objeto, también lo hace la cantidad de radiación infrarroja que emite.

3. Interacción con materiales: dependiendo del tipo de material, la radiación infrarroja puede ser absorbida, reflejada o transmitida, lo que la hace altamente versátil en diversas aplicaciones tecnológicas y científicas.

Aplicaciones de la radiación infrarroja

Termografía: es utilizada para medir temperaturas y detectar puntos calientes en objetos; es una herramienta crucial para el mantenimiento preventivo y la gestión energética.
Comunicación: se emplea en sistemas de comunicación de corto alcance, como los controles remotos y algunas tecnologías inalámbricas.
Astronomía: en este campo, la radiación infrarroja permite observar objetos celestes que no son visibles en el espectro de luz visible como el polvo cósmico o estrellas frías, proporcionando una visión más amplia del universo.
Medicina: la radiación infrarroja es utilizada en tratamientos de terapia de calor y en ciertos diagnósticos médicos, mejorando la eficacia en procedimientos no invasivos.

Cámara termográfica: funcionamiento y aplicaciones

1. Detección de radiación infrarroja:

Emisión de radiación: todos los objetos emiten radiación infrarroja en función de su temperatura. A mayor temperatura, mayor será la cantidad de radiación emitida.
Sensor térmico: la cámara cuenta con un sensor especializado, como los microbolómetros, que convierte la radiación infrarroja en señales eléctricas.

2. Conversión de señales:

Procesamiento de datos: las señales eléctricas captadas por el sensor son procesadas para transformar las variaciones en radiación infrarroja en información sobre la temperatura del objeto.
Escala de colores: la cámara asigna diferentes colores a los niveles de temperatura. Las áreas más calientes suelen representarse en rojo o amarillo, mientras que las más frías aparecen en azul o verde.

3. Visualización:

Pantalla: las imágenes térmicas se muestran en una pantalla, permitiendo visualizar claramente las diferencias de temperatura.
Análisis adicional: muchas cámaras termográficas permiten grabar videos, capturar imágenes y realizar análisis detallados mediante software especializado.

4. Calibración y ajustes:

Calibración: para asegurar resultados precisos, es crucial que la cámara esté correctamente calibrada. Esto incluye ajustar la configuración según el tipo de superficie y las condiciones ambientales.
Compensación automática: algunas cámaras cuentan con funciones que ajustan automáticamente las mediciones de temperatura en función de la distancia y el ángulo de visión.

Aplicaciones de las cámaras termográficas

Las cámaras termográficas se utilizan en una amplia gama de industrias, como la inspección de instalaciones eléctricas, la evaluación de la eficiencia energética en edificios, la medicina, la seguridad y otros campos. Su capacidad para detectar variaciones de temperatura sin necesidad de contacto físico las convierte en herramientas valiosas para diagnóstico, mantenimiento y prevención de fallas.

¿Para qué nos sirve un estudio termográfico?

Un estudio termográfico tiene diversas aplicaciones, especialmente en la detección de fallos y el mantenimiento preventivo de equipos. A continuación, se detallan sus principales finalidades:

Detección de fallos: permite identificar puntos calientes en equipos eléctricos y mecánicos que podrían indicar sobrecargas, conexiones sueltas o componentes desgastados.
Mantenimiento predictivo: ayuda a anticipar y prevenir fallos, lo que permite a las empresas realizar el mantenimiento necesario antes de que ocurran problemas graves. Esto reduce tiempos de inactividad y costos operativos.
Inspección de edificios: detecta fugas de aire, problemas de aislamiento, humedad y fallos en sistemas de calefacción y refrigeración, lo que contribuye a mejorar la eficiencia energética.
Evaluación de eficiencia energética: identifica áreas donde se está perdiendo energía, permitiendo a las empresas optimizar sus sistemas y reducir costos.
Seguridad: en aplicaciones de seguridad, las cámaras termográficas pueden detectar intrusiones o anomalías en sistemas de vigilancia, especialmente en condiciones de poca luz.
Diagnóstico médico: aunque la termografía no es un método diagnóstico autónomo, puede utilizarse para evaluar problemas de salud como inflamaciones o dificultades circulatorias. Sin embargo, siempre debe complementarse con otras técnicas.
Control de calidad: en procesos industriales, se utiliza para verificar la integridad de productos, asegurando que cumplan con los estándares antes de ser distribuidos al consumidor.

¿Cómo se realiza un estudio termográfico?

Para llevar a cabo un estudio termográfico, se aplican diversos estándares que aseguran la calidad de la práctica y la interpretación de los resultados. Los principales estándares utilizados son:

ANSI/NETA ATS: establece los criterios para pruebas y mantenimiento de equipos eléctricos, incluyendo el uso de termografía.
ASTM E1934: proporciona directrices para la práctica de la termografía infrarroja en distintas industrias.
ISO 18434: especifica métodos para la inspección termográfica en el mantenimiento predictivo.
ISO 9001: aunque es un estándar de gestión de calidad, puede aplicarse para garantizar que los procesos de termografía cumplan con altos estándares.
ASNT SNT-TC-1A: define los requisitos para la capacitación y certificación del personal en técnicas no destructivas, incluida la termografía.

Proceso de un estudio termográfico bajo el estándar ANSI/NETA ATS

Planificación: se definen los objetivos del estudio, los equipos a inspeccionar y el cronograma. Además, se asegura que los recursos y equipos necesarios estén disponibles.
Preparación del equipo: se verifica que la cámara termográfica esté calibrada y funcione correctamente.
Condiciones adecuadas: la inspección se realiza cuando los equipos están en operación, ya que las diferencias de temperatura son más evidentes bajo carga.
Inspección: se capturan imágenes térmicas de los componentes, enfocándose en áreas críticas como conexiones eléctricas, paneles de distribución y motores. Se toman imágenes desde diferentes ángulos para obtener un análisis completo.
Análisis de imágenes: las imágenes capturadas se analizan con software especializado para identificar puntos calientes y compararlas con valores de referencia.
Informe: se prepara un informe detallado que incluye imágenes, análisis y recomendaciones de acciones correctivas necesarias.
Seguimiento: se programan inspecciones regulares para monitorear posibles cambios en las condiciones y verificar la efectividad de las acciones correctivas.

Importancia de la norma ANSI/NETA ATS 2021

Para hacer comparaciones precisas en estudios termográficos, la norma ANSI/NETA ATS 2021 incluye la tabla 100.18, que establece parámetros para identificar si una terminal o zapata de conexión está experimentando un calentamiento anormal.

La diferencia de temperatura (ΔT) se utiliza para comparar componentes similares bajo condiciones de carga equivalentes, lo que permite detectar anomalías.

También se puede comparar la temperatura del componente con la del aire ambiente, una técnica fundamental en termografía.

En un estudio termográfico de equipos eléctricos, se pueden identificar varios problemas y condiciones que podrían indicar fallos o ineficiencias. Algunos de los aspectos clave que se pueden detectar incluyen:

Puntos calientes: áreas con temperaturas significativamente más altas que el promedio, que pueden indicar sobrecarga, mala conexión o desgaste.
Conexiones sueltas: conexiones eléctricas que no tienen el correcto par de apriete pueden generar calor adicional, lo que se puede visualizar como un aumento de temperatura.
Desgaste de componentes: equipos que muestran un incremento de temperatura por el deterioro de partes, como rodamientos o aisladores.
Problemas en motores: sobrecalentamiento en bobinas o devanados que puede señalar fallos inminentes.
Calentamiento en tableros eléctrico: problemas en interruptores, fusibles o transformadores que puedan indicar fallos inminentes o condiciones anómalas.
Desbalance de fases: diferencias significativas en temperatura entre las fases de un sistema eléctrico, lo que puede indicar un desbalance en la carga.
Problemas en sistemas de enfriamiento: equipos que dependen de la refrigeración pueden mostrar temperaturas elevadas si el sistema de enfriamiento está fallando.

La identificación temprana de estos problemas a través de la termografía puede prevenir fallos mayores, mejorar la seguridad y aumentar la eficiencia operativa de los equipos eléctricos.

¿Quién puede realizar el estudio termográfico?

Un estudio termográfico de equipos eléctricos debe ser realizado por profesionales capacitados, con las certificaciones y experiencia necesarias para garantizar la precisión y seguridad en el análisis. A continuación, se detallan los perfiles de quienes pueden llevar a cabo estos estudios:

Técnicos especializados en termografía: profesionales certificados en el uso de la termografía infrarroja y capacitados en las aplicaciones específicas de esta técnica.
Ingenieros eléctricos: con su conocimiento en sistemas eléctricos, pueden interpretar correctamente los resultados del estudio termográfico y proporcionar recomendaciones técnicas adecuadas.
Personal de mantenimiento: técnicos de mantenimiento industrial que, además de su capacitación en el uso de cámaras térmicas, son capaces de identificar problemas eléctricos potenciales.
Inspectores de calidad: profesionales encargados de verificar que los equipos operen dentro de los estándares establecidos, a menudo realizan estudios termográficos como parte de sus inspecciones de calidad.
Empresas de mantenimiento y servicios eléctricos: compañías que ofrecen servicios de inspección eléctrica, con personal capacitado y especializado en el uso de termografía para el mantenimiento predictivo y correctivo.
Consultores en mantenimiento predictivo: expertos en estrategias de mantenimiento que usan la termografía para evaluar el estado de los equipos y prevenir fallas.

La importancia de las certificaciones

Es esencial que quienes realicen el estudio cuenten con certificaciones que avalen su competencia en el ámbito de la termografía. Y algunas de las certificaciones más reconocidas son:

Certificación Level I, II y III del Infrared Training Center (ITC): Estas certificaciones abarcan desde los fundamentos hasta aplicaciones avanzadas en termografía. El Level I está dirigido a principiantes, mientras que los niveles II y III son para profesionales con más experiencia que desean profundizar en análisis más complejos.
Certificación de la American Society for Nondestructive Testing (ASNT): A través de su programa SNT-TC-1A, ASNT ofrece formación y certificación en técnicas no destructivas, incluida la termografía.

En KINENERGY, contamos con un equipo de expertos certificados en termografía, preparados para ofrecer soluciones precisas y seguras en la evaluación y mantenimiento de sistemas eléctricos. Nuestro conocimiento especializado nos permite detectar problemas antes de que se conviertan en fallas costosas, asegurando la eficiencia y seguridad de sus operaciones.

Si necesitas asesoría o servicios de termografía, no dudes en contactarnos. Escríbenos tus datos para ser contactado. ¡Estamos aquí para ayudarte!

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Alfredo Carpio

Supervisor Eléctrico

Alfredo cuenta con más de 3 años de experiencia en diseño y supervisión de proyectos de instalaciones eléctricas de baja y media tensión implementados en México. Alfredo es egresado de Ingeniería Eléctrica en la ESIME unidad Zacatenco del Instituto Politécnico Nacional.

Referencias:

Infrared Training Center (ITC): https://www.infraredtraining.com/es-mx/

FLIR: https://www.flir.com.mx/

ANSI/NETA – ATS 2021 STANDARD FOR ACCEPTANCE TESTING SPECIFICATIONS for Electrical Power Equipment and Systems.

ASTM E1934 Standard Guide for Examining Electrical and Mechanical Equipment with Infrared Thermography.

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TAB: un caso práctico para mejorar la eficiencia en Data Centers y Oficinas

Tue, 08 Oct 2024 18:35:58 -0600

En proyectos complejos como Data Centers y oficinas, el balanceo preciso de los sistemas de aire y agua no solo es esencial para mantener un ambiente confortable, sino también para optimizar la eficiencia energética y garantizar el desempeño adecuado de las operaciones.

En nuestro artículo anterior, “Problemas con tus procesos industriales: ¿Por qué es necesario el TAB? (Parte 1 de 2)”, analizamos cómo la falta de un balanceo adecuado puede generar situaciones críticas, desde diferencias de temperatura en los espacios hasta la contaminación en industrias como la farmacéutica y alimentaria. Estos desafíos no solo comprometen la calidad de los productos, sino también la seguridad de los trabajadores.

En esta ocasión, exploraremos un caso práctico de un Data Center junto con unas oficinas en donde nos enfrentamos a diversos desafíos técnicos y de coordinación, así como a estrictas exigencias de certificación.

Descripción del proyecto

El proyecto consistió en la implementación del balanceo de aire e hidráulico para un Data Center y un conjunto de oficinas. Esta infraestructura debía cumplir con los más altos estándares de rendimiento energético y mantener un funcionamiento ininterrumpido, dado que los Data Centers requieren un control ambiental preciso para proteger equipos sensibles y garantizar su operación las 24 horas del día, los 365 días del año.

Además, se buscaba obtener la certificación NEBB (National Environmental Balancing Bureau), un estándar reconocido internacionalmente para el balanceo de sistemas HVAC.

El proyecto se dividió en cinco fases, y nuestra participación se centró en la primera fase. En esta etapa, nos encargamos del balanceo de la planta de agua helada que alimentaba cinco bombas y diez unidades manejadoras de aire (UMAs) para el Data Center. También realizamos el balanceo de sistemas de ventilación más pequeños en las oficinas, que incluían sistemas VRF (Volumen de Refrigerante Variable) y ventiladores.

Inicialmente, el proyecto estaba planeado para durar cuatro semanas, pero los problemas detectados durante el balanceo nos llevaron a solicitar una segunda visita de una semana adicional para resolver los temas pendientes.

Los desafíos: adaptarse a lo inesperado

Como en cualquier proyecto de gran envergadura, surgieron desafíos inesperados:

Calibración de equipos de medición: el cliente solicitó que los equipos de medición no tuvieran una calibración mayor a seis meses, lo que requería una logística precisa, ya que el proyecto tuvo un inicio incierto y fluctuante. Gracias a la proactividad de nuestro equipo, logramos mantener los equipos dentro de los límites solicitados, gestionando las calibraciones con tiempo y asegurando la disponibilidad de herramientas adecuadas para cumplir con los estándares.
Comunicación con el cliente final de habla inglesa: KINENERGY coordinó de manera eficiente con el equipo de commissioning de Estados Unidos, manteniendo una comunicación clara y documentada para superar las barreras del idioma y asegurar que los procedimientos cumplieran con todas las normativas solicitadas.
Especificaciones estrictas del cliente: el cliente requería estándares aún más altos que los exigidos por la certificación NEBB. Mientras NEBB permite un margen del 10% en el balanceo de agua, el cliente solicitaba un rango de solo el 2%. Para lograr este nivel de precisión, nuestro equipo colaboró de manera estrecha con la constructora y el usuario final, ajustando procedimientos y asegurando que las mediciones fueran precisas.

Las problemáticas iniciales

Durante el desarrollo del proyecto, nuestro equipo se enfrentó a:

Equipos sin instalar o dañados: al llegar al sitio, encontramos que varios equipos aún no estaban instalados o estaban dañados. Esto requirió un ajuste en nuestro plan de trabajo, comenzando por el balanceo de los sistemas de aire de las oficinas, mientras se solucionaban los problemas en los sistemas de agua.
Arranques simultáneos de proveedores: muchos equipos estaban siendo puestos en marcha al mismo tiempo que realizábamos el TAB, lo que requería una coordinación continua con otros proveedores.
Válvulas no identificadas: encontramos que aproximadamente 200 válvulas manuales no estaban identificadas, y en algunos casos los manerales de las válvulas estaban invertidos.
Flush out deficiente: durante las primeras pruebas del sistema, se detectó la presencia de aire en las tuberías del sistema de agua helada, lo que afectaba el rendimiento del equipo.
Falta de secuencias de operación (SOO) claras: la documentación de las secuencias de operación del sistema de aire del Data Center y el agua helada no estaba clara, lo que causó confusión durante el arranque de las bombas y ventiladores.
Deficiencia en el caudal de agua (GPM): no se alcanzó el 110% del caudal necesario exigido por la certificación NEBB, lo que obligó a realizar ajustes adicionales.

El rol de KINENERGY

Para superar estos desafíos, el equipo de KINENERGY implementó una serie de soluciones clave las cuales ayudaran a que no se retrasara por más tiempo el proyecto y se concluyera con éxito:

Limpieza y purga del sistema: se solicitó la limpieza de los filtros de unidades manejadoras de aire (UMAs), bombas y chillers. Esta acción permitió un flujo más eficiente y resolvió los problemas iniciales de rendimiento.
Identificación y ajuste de válvulas: se realizó una revisión detallada de todas las válvulas del sistema, identificando su estado y asegurando que estuvieran correctamente posicionadas para permitir un balanceo óptimo.
Retroalimentación constante: se mantuvo una comunicación continua entre nuestro equipo de TAB, la constructora y el área de diseño del cliente, permitiendo una rápida toma de decisiones y asegurando que todas las partes involucradas estuvieran alineadas.
Balanceo exitoso: a pesar de los desafíos, logramos un TAB de aire para el data center y las oficinas sin incidentes mayores. El balanceo hidrónico alcanzó un 90% del flujo de agua requerido por el diseño, un logro significativo considerando las limitaciones iniciales.

¿Cuáles fueron las lecciones aprendidas?

Este proyecto fue una fuente invaluable de aprendizaje para todo el equipo de KINENERGY. Una de las lecciones más importantes fue la necesidad de mantener una documentación continua y detallada, lo que permitió respaldar cada decisión, reporte y acuerdo, garantizando un control riguroso sobre el avance del proyecto y la resolución ágil de problemas.

También se destacó la importancia de coordinar visitas previas al arranque de las actividades, lo que nos ayudó a identificar posibles incidentes antes de que afectaran el cronograma general. Finalmente, aunque el TAB no puede solucionar deficiencias de diseño, nuestro acompañamiento cercano al cliente permitió mitigar estos impactos y garantizar un resultado satisfactorio.

Como mencionamos anteriormente, este proyecto no solo presentó un desafío técnico, sino también una valiosa oportunidad para reforzar la importancia de la colaboración y la planificación estratégica.

En KINENERGY, comprendemos lo frustrante que puede ser para nuestros clientes enfrentarse a obstáculos inesperados, y sabemos que cada proyecto tiene sus propios retos. Sin embargo, también estamos convencidos de que, con el respaldo adecuado y un equipo comprometido, es posible superar cualquier obstáculo.

Si quieres conocer cómo podemos ayudarte a enfrentar los desafíos de tu próximo proyecto, déjanos tus datos ¡Estamos aquí para apoyarte!

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Miguel Mancilla

Especialista HVAC Cx

Miguel cuenta con más de 6 años de experiencia en el área de diseño de aire acondicionado y ventilación en México, ha participado en proyectos enfocados principalmente a oficinas, data centers y residenciales. Egresado del Instituto Politécnico Nacional como Ingeniero Mecánico en ESIME Culhuacán. Cuenta con una certificación del idioma francés B2.

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La importancia de los sistemas de presurización en edificios

Fri, 05 Jul 2024 09:57:43 -0600

Durante un incendio, el 80% de las muertes se deben a la inhalación de humo, no a las quemaduras. Este hecho revela que el humo y los gases tóxicos son tan peligrosos como el fuego en sí, siendo esto una realidad poco conocida por muchas personas.

Es importante destacar que durante un incendio la falta de visibilidad y la reducción de los niveles de oxígeno en el ambiente pueden causar rápidamente problemas respiratorios fatales, siendo aquí donde los sistemas de presurización juegan un papel crucial en la seguridad de los edificios.

En este contexto, el sistema de presurización y su diseño debe permitirnos mantener las rutas de evacuación libres de humo y gases tóxicos, ayudándonos así a prevenir la asfixia y de igual manera, asegurar la rápida intervención de los equipos de emergencia.

¿Qué es el sistema de presurización de escaleras?

Un sistema de presurización de escaleras es un sistema de ventilación mecánico que crea una diferencia de presión entre la zona segura y el área contigua. El objetivo es mantener una mayor presión de aire dentro del cubo de escaleras, de modo que, al abrir una puerta de evacuación, se genere una corriente de aire que impida la entrada de humo, convirtiendo las escaleras en un recinto seguro contra las llamas y el humo.

Objetivos del sistema de presurización

Protección de las rutas de evacuación: mantener libre de humo cubos de escaleras o similares.
Protección de la vida humana: evacuación segura de los ocupantes.
Facilitar el ingreso de equipos de emergencia: bomberos, defensa civil y personal de rescate.
Protección de bienes: minimizar los daños materiales.

Métodos de presurización según NFPA 92: estándar para los sistemas de control de humos

La NFPA 92 (Estándar para los Sistemas de Control de Humos) establece varios métodos de presurización para escaleras, dependiendo de la altura del edificio y el diseño del sistema.

Sistema de presurización con un único punto de inyección

Este sistema es adecuado para edificios cuya altura no exceda los 30 metros, especialmente recomendable cuando la escalera cuente con un ojo de escalera, ya que este puede actuar como un ducto para una mejor distribución del aire.

Si la escalera no tiene esta característica, el aire debe pasar a través de ranuras o aberturas entre los niveles o escalones, lo que puede impedir que se logre el diferencial de presión requerido en los niveles inferiores.

Si el ventilador se encuentra en la planta baja, existe el riesgo de que, al abrir la puerta de salida el caudal de aire del ventilador se pierda al exterior, disminuyendo el diferencial de presión y posiblemente impidiendo el cumplimiento de los requisitos de presión en los niveles superiores.

Sistema de presurización con varios puntos de inyección

Este sistema se caracteriza por tener múltiples puntos de entrada de aire fresco, lo que permite una distribución más uniforme y efectiva de la presión a lo largo de toda la escalera.

Este tipo de sistema puede incluir un ventilador en la parte inferior o superior de la escalera, que impulsa el aire a través de un ducto principal. En cada nivel, se encuentran dampers regulables, los cuales permiten ajustar el flujo de aire en cada nivel, asegurando que la presión se mantenga constante y efectiva en toda la extensión de la escalera.

Además de los dampers regulables, otra opción dentro de este sistema es la instalación de varios ventiladores de inyección a lo largo de la escalera. Estos ventiladores están estratégicamente ubicados para aportar el caudal necesario de aire en cada sección de la escalera, garantizando así una presurización adecuada en todo momento.

Todos los sistemas deben estar compensados para impedir una sobrepresión en el cubo de escaleras y la NFPA 92 describe varios métodos para lograr esto:

Sistema Canadiense: el ventilador se enciende y la puerta de escape se abre automáticamente.
Sistema B: dámper manométrico que descarga al exterior. En caso de que se exceda la presión de diseño, se abre el damper dejando escapar el exceso de aire en el cubo.
Sistema C: varios dámpers calibrados a la presión máxima del diseño se encuentran ubicados en el recorrido de la escalera.
Sistema D “Sistema de By Pass”: es un ducto con dámper barométrico que cuando hay sobrepresión se abre y el aire regresa al retorno o a la toma de aire.
Sistema E “Sistema de volumen de aire variable”: es el más usado, pues está conectado a un variador de frecuencia con sensores de presión. Cuando se abren las puertas el diferencial de presión disminuye por lo que el variador aumenta su frecuencia para aumentar el flujo del ventilador. Una vez cerradas las puertas la presión aumenta y el variador disminuye su frecuencia para que de esta manera el ventilador disminuya el caudal de aire de aportación.

Diferencial de presión mínima

El diferencial de presión depende tanto de la altura del edificio como del diseño del sistema contra incendios. Nos ayuda a asegurar que el humo no penetre en las zonas seguras durante un incendio, manteniendo las rutas de evacuación libres de humo y accesibles. Si el edificio cuenta con un sistema de rociadores automáticos, el diferencial de presión mínimo requerido es de 0.05 pulgadas de columna de agua (in w.g.).

En caso de utilizar un diseño diferente para el sistema contra incendios, el diferencial de presión necesario puede variar y debe ser calculado específicamente según las características del edificio y el sistema en uso.

La fuerza máxima requerida para abrir la puerta del sistema de control de humo no debe de exceder de 30 lbrs fuerzas. (133 N)

Requerimientos según la NFPA 101

La NFPA 101 (Código de Seguridad Humana) establece requerimientos adicionales, especialmente para edificios residenciales. Este sistema mucho más robusto que el anterior, debe contar con un vestíbulo antes del cubo de escaleras, con rejillas para inyectar y extraer aire ubicadas estratégicamente para no ser obstruidas por puertas abiertas.

Además, se debe garantizar al menos un cambio de aire por minuto, y la extracción de aire debe ser 150% de la inyección.

Recomendaciones adicionales

1. Ubicación de las rejillas:

Inyección de aire: la rejilla para la inyección de aire debe situarse en la parte inferior del vestíbulo, a una altura no mayor de 0.15 metros sobre el nivel del suelo.
Extracción de humo: la rejilla destinada a la extracción de humo debe colocarse en la parte superior del vestíbulo, a una distancia no mayor de 0.15 metros por debajo del techo o cielo raso y no deben estar bloqueadas por las puertas abiertas del vestíbulo.
No obstrucción: la ubicación de las rejillas no debe ser obstruida por las puertas abiertas del vestíbulo.

2. Tasa de cambio de aire: El vestíbulo previo debe asegurar al menos un cambio de aire por minuto para mantener la calidad del aire y la presión adecuada.

3. Balance de aire: La extracción de aire debe ser del 150% de la cantidad de aire inyectado para asegurar que el humo sea efectivamente removido y no ingrese en las zonas seguras.

4. Dámper de alivio de presión: Se recomienda colocar en la parte superior de la caja de escaleras un dámper diseñado para aliviar la presión, con la capacidad necesaria para liberar un flujo de aire de al menos 2500 pies cúbicos por minuto (cfm). Este dámper debe mantener una presión positiva no menor a 0.10 pulgadas de columna de agua (in w.g.) con todas las puertas entre la caja y el vestíbulo previo cerradas.

5. Vestíbulo previo: No es necesario contar con un vestíbulo previo en el primer piso o nivel de descarga de la escalera, ya que generalmente estas áreas están directamente conectadas a salidas exteriores.

6. Ubicación del ventilador: El ventilador debe ser instalado en un lugar libre de materiales combustibles que puedan generar un incendio, para reducir el riesgo de que el sistema de presurización se vea comprometido.

Para minimizar el riesgo de una falla eléctrica durante un incendio, es esencial disponer de una fuente de alimentación de respaldo. Esto puede lograrse mediante un generador o una subestación independiente que tenga la capacidad suficiente para mantener el suministro eléctrico a todas las instalaciones de rescate y protección contra incendios, siendo capaz de alimentar los sistemas de control de humo, los sistemas de presión diferencial y todos los equipos auxiliares necesarios para el funcionamiento del sistema de presurización.

Implementar estos sistemas en nuestros proyectos no solo cumple con las normativas, sino que también refuerza nuestro compromiso con la seguridad y bienestar de las personas.

Escríbenos a hol@kin.energy, ¡nuestro equipo está listo para ayudarte!

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Alfredo Castro

Proyectista HVAC Jr.

Alfredo cuenta con más de 9 años de experiencia en diseño, instalación y mantenimiento de sistemas HVAC de los cuales 5 son proyectos de ingeniería implementados en México. Cuenta con un Máster Internacional en Climatización (HVAC) con Eficiencia Energética, expedido por Zigurat Institute of Technology, además de un título en Ingeniería Mecánica por la CUJAE en LA Habana, Cuba.

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Sistemas HVAC y niveles de ruido. Un caso práctico

Thu, 20 Jun 2024 11:14:19 -0600

El ruido, ese constante acompañante en nuestro entorno, puede ser más que una simple molestia; puede afectar nuestra salud y bienestar de maneras significativas.

Dentro de los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC, por sus siglas en inglés), el nivel de ruido generado por los equipos es un factor crucial que merece le brindemos atención especial al ser un factor que puede afectar al confort auditivo de los ocupantes de un espacio.

Definiendo el ruido y su impacto

El ruido se define como cualquier sonido indeseable que moleste o perjudique a las personas. En este contexto, se utiliza la escala DBA (A-weighted decibels), que tiene en cuenta la sensibilidad del oído humano a diferentes frecuencias de sonido. Esto es fundamental porque no todos los sonidos son percibidos de la misma manera por nuestro sistema auditivo.

Las consecuencias de niveles altos de ruido pueden ser graves: desde estrés y fatiga hasta trastornos del sueño, disminución del rendimiento y problemas de concentración. Además, puede provocar síntomas físicos como vértigo, náuseas e incluso daño auditivo permanente.

Normativas y recomendaciones

Para mitigar estos efectos, existen normativas y recomendaciones para el diseño y operación de sistemas HVAC. Dos parámetros clave son el Noise Criteria (NC) y el Room Criteria (RC):

El Room Criteria (RC) fue desarrollado por la Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE). La tabla que observaras más adelante proporciona criterios específicos para diseñar y adecuar diferentes tipos de salas. Su objetivo es asegurar que las actividades realizadas dentro de los espacios puedan llevarse a cabo de manera efectiva y sin interferencias causadas por el ruido.

Por otro lado, el Noise Criteria (NC) fue desarrollado por Leo Beranek, un reconocido ingeniero acústico estadounidense. Esta tabla también establece criterios para evaluar y controlar el ruido en ambientes interiores. El NC considera la sensibilidad del oído humano a diferentes frecuencias de sonido, proporcionando una medida estandarizada para evaluar y diseñar sistemas que minimicen los impactos negativos del ruido.

Esta tabla orientativas ofrecen rangos de niveles de ruido aceptables según el tipo de espacio: desde oficinas y lobbies hasta estudios de grabación y auditorios. Considerar estos parámetros desde la fase de diseño es vital para garantizar que las actividades cotidianas se desarrollen sin interrupciones indeseadas.

Caso práctico: optimización acústica en un edificio histórico en la Ciudad de México

En el corazón de la Ciudad de México, un edificio histórico en Avenida Juárez enfrentaba desafíos significativos en la modernización de su sistema de HVAC, específicamente en la gestión del ruido generado por los ventiladores de inyección y extracción.

Este proyecto representó un equilibrio delicado entre la preservación del patrimonio cultural y la necesidad de adaptarse a estándares contemporáneos de confort acústico.

Inicialmente, los ventiladores generaban un nivel de ruido superior a los 68 decibeles, por encima de los límites aceptables para un ambiente tranquilo y productivo. Para mitigar este problema, se propuso la instalación de aislamiento acústico en los ventiladores de inyección y extracción. ¡Conozcamos más de estas soluciones!

El equipo abordó el desafío con una estrategia integral de optimización acústica:

Aislamiento acústico avanzado: se propuso la instalación de aislamiento acústico con barreras de vinilo completamente revestidas y un absorbente de fibra de vidrio de alta densidad. Este material fue configurado en forma de una "caja acústica" alrededor de los ventiladores, encapsulando eficazmente el ruido generado y reduciendo su propagación hacia el entorno circundante.
Integración de silenciadores: además del aislamiento acústico, se incorporaron silenciadores en las tomas y descargas de aire del sistema de ductos. Estos dispositivos ayudaron a minimizar el ruido generado por el flujo de aire a través del sistema HVAC, asegurando un ambiente más confortable y silencioso en el lobby principal y áreas adyacentes.
Selección estratégica de equipos: considerando las limitaciones estructurales del edificio, se optó por una cuidadosa selección de equipos que no solo cumplieran con los estándares de rendimiento térmico, sino que también garantizaran una emisión de ruido controlada y dentro de los límites recomendados por las normativas locales.
Optimización del diseño de ductos: se diseñaron los ductos con un peralte adecuado para minimizar la caída de presión externa, lo cual es crucial para mantener bajos niveles de ruido sin comprometer la eficiencia energética del sistema.

Gracias a estos cambios se logró reducir el nivel de ruido de los ventiladores de más de 68 dB(A) a un rango de 35-40 dB(A), cumpliendo con los requisitos de confort acústico para el lobby principal del edificio. Este logro no solo mejoró la experiencia de los ocupantes al reducir el estrés y la fatiga asociados con el ruido excesivo, sino que también preservó la integridad del patrimonio arquitectónico del edificio.

La implementación de soluciones innovadoras no solo demuestra el compromiso con la excelencia técnica y la satisfacción del cliente, sino que también destaca la importancia de considerar el confort acústico como un elemento crucial en el diseño y la modernización de sistemas HVAC en entornos urbanos sensibles.

Es crucial reconocer que el diseño de sistemas HVAC no solo trata de asegurar la temperatura y la calidad del aire, sino también de proporcionar un entorno acústico adecuado. Desde la selección cuidadosa de difusores hasta la instalación estratégica de equipos y materiales de aislamiento, cada decisión influye directamente en la experiencia del usuario final.

Por lo tanto, al abordar el diseño o la renovación de sistemas HVAC, es esencial considerar meticulosamente el impacto del ruido para promover entornos interiores saludables y productivos. Esta integración de criterios acústicos no solo mejora el bienestar de los ocupantes, sino que también contribuye positivamente a la eficiencia operativa y al rendimiento general del edificio.

Si estás buscando abordar el nivel de ruido en sistemas HVAC de una manera integral o necesitas ayuda con tus proyectos, envíanos tus datos y nosotros nos pondremos en contacto contigo. ¡En KINENERGY la prioridad eres tú!

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Aaron Trujillo

Ingeniero HVAC Cx Jr.

Aaron cuenta con más de 3 años de experiencia en proyectos relacionados al ramo HVAC implementados en México; destaca su participación en el proyecto de Ventilación Mecánica (inyección y extracción de aire) al edificio DOLORES 3.

Aaron tiene pasión por el fútbol americano y lo empezó a practicar a la edad de 4 años en Vietnamitas, representando con orgullo al equipo de las Águilas Blancas del IPN.

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Acristalamiento y su impacto en la operación de los sistemas HVAC

Tue, 11 Jun 2024 19:49:08 -0600

El balance térmico es una herramienta crucial para determinar la eficiencia energética de un inmueble, y uno de los elementos más importantes para conseguirlo es el cristal, ya que juega un papel importante en la transferencia de calor entre el exterior y el interior del edificio.

Como lo vimos en nuestro artículo “Importancia de un buen acristalamiento en tu negocio”, elegir el cristal adecuado nos ayuda a tener mayor eficiencia y menor gasto energético a la larga. En este artículo hablaremos sobre la importancia de especificar correctamente el cristal en un proyecto HVAC y cómo su impacto puede afectar significativamente al diseño y al funcionamiento del sistema de climatización.

¿Qué es el envolvente y cómo repercute para el balance térmico?

La envolvente de un inmueble, considerado la "piel" del edificio, juega un papel crucial en la transferencia de calor por radiación y convección desde el exterior hacia el interior.

La calidad de la envolvente depende de sus componentes, que incluyen:

Cristal: permite la entrada de luz natural, pero también son puntos de entrada y salida de calor.
Muros: actúan como barreras sólidas que protegen contra la transferencia de calor por conducción.
Techos: similar a los muros, los techos protegen contra la ganancia y pérdida de calor.
Pisos: en edificios con sótanos o en contacto con el suelo, los pisos también contribuyen a la transferencia de calor.

Estos elementos actúan como filtros que determinan la eficiencia energética y el confort térmico del edificio.

El cristal: una pieza fundamental para lograr un balance térmico

Es esencial especificar el tipo de cristal adecuado desde el inicio del proyecto para evitar sorpresas y sobrecostos más adelante. La ficha técnica del cristal debe proporcionar valores clave como:

Coeficiente de Sombra (CS): indica la capacidad del cristal para bloquear la radiación solar.
Valor U: mide la tasa de transferencia de calor a través del cristal.
Factor Solar (SHGC): indica la cantidad de radiación solar que el cristal permite pasar a través de él. Un factor solar más bajo significa una mejor capacidad para bloquear la radiación solar, lo que reduce la carga térmica del edificio.
Espesor y composición: la ficha técnica también debe incluir información sobre el espesor y la composición del cristal, ya que estos factores pueden influir en su desempeño térmico y estructural.

La información proporcionada en la ficha técnica del cristal es fundamental para calcular la carga térmica del edificio. Los valores de CS, U y SHGC se utilizan en los cálculos para determinar la cantidad de calor que ingresa al interior del edificio a través de las ventanas y otros elementos de cristal.

Con una ficha técnica precisa los ingenieros HVAC pueden diseñar sistemas de climatización más eficientes y dimensionar correctamente los equipos de HVAC y garantizar un confort térmico adecuado en el interior del edificio y reducir así el consumo de energía.

Optimización del balance térmico: un caso práctico

En un proyecto reciente, se enfrentó el desafío de realizar un balance térmico para un espacio comercial dentro de un inmueble. La tarea implicó la consideración de varios factores que contribuyen a la carga térmica, incluyendo la transferencia de calor a través del cristal, la iluminación, y otros elementos.

Inicialmente, se calculó una carga térmica total de 99,457 mil BTU (MBH), que incluía tanto el calor sensible generado por transferencia, radiación, iluminación y equipos eléctricos, como el calor latente generado por los ocupantes del espacio y la ventilación. Sin embargo, al revisar el resumen del balance térmico, se identificó que una parte significativa de la carga térmica estaba asociada al cristal y a la iluminación, lo que sugería la necesidad de una evaluación más detallada de estos elementos.

Mediante una comparativa entre dos balances térmicos, se pudo demostrar el impacto directo de la elección del cristal en la carga térmica del edificio, donde el cambio en la especificación del cristal medianamente eficiente a uno menos eficiente (con un coeficiente de sombra de 0.9 y un valor U de 1.0) resultó en una carga total de 126,654 MBH, lo que representó un aumento del 30% en la carga térmica. Esto se tradujo en un incremento en la capacidad de refrigeración requerida, de 8.3 a 10.5 toneladas de refrigeración.

Resultados y consecuencias

El incremento en la carga térmica debido a la elección del cristal tiene un impacto considerable en varias áreas del proyecto como:

Especificación de equipos: aumento en la capacidad y número de equipos exteriores e interiores.
Carga eléctrica: incremento en la demanda eléctrica para operar los equipos HVAC.
Peso de los equipos: aumento del peso de los equipos, afectando la estructura del edificio.
Dimensiones de ductos: mayor tamaño de los ductos necesarios para manejar el flujo de aire.
Diámetros de tuberías: aumento en los diámetros de las tuberías para agua helada y refrigerante.

Estos cambios pueden resultar en retrabajos significativos y sobrecostos no previstos.

La especificación del cristal en un proyecto HVAC es vital para lograr un balance térmico eficiente. Desde KINENERGY, recomendamos siempre obtener y revisar la ficha técnica del cristal al inicio del proyecto para evitar sorpresas y asegurar la eficiencia energética del inmueble. Una adecuada planificación y especificación desde el principio puede ahorrar tiempo, recursos y garantizar el éxito del proyecto.

Asegúrate de considerar todos estos aspectos en tu próximo proyecto HVAC para optimizar el rendimiento y minimizar los costos adicionales.

¿Quieres saber cómo KINENERGY puede ayudarte a optimizar tus proyectos?, contáctanos aquí.

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Oscar Arias

Diseñador Mecánico Sr.

Oscar es ingeniero mecánico, cuenta con más de 10 años de experiencia en diversos proyectos de ingeniería en aire acondicionado implementados en varios estados del país; destaca su participación en el proyecto HVAC Amanvari Los Cabos, Edificio de Ingeniería CDICA ITESM, Primera Torre de Oficinas LEED V4 en Puebla, Torre Elementa. Oscar está por recibir la certificación LEED AP (BD+C).