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1 febrero 2019 por Bruno 21 comentarios

Cómo calcular caudales de diseño en instalaciones de gas

Para poder dimensionar una instalación receptora de gas es necesario conocer los caudales de diseño que circulan por cada tramo de tubería. A continuación os resumo las fórmulas a emplear para el cálculo de dichos caudales en función de la potencia de los aparatos de gas.

Caudal de un único aparato a gas

El caudal de un único aparato a gas se calcula como el cociente entre el consumo calorífico del aparato, también llamado potencia nominal y el poder calorífico del gas. Si el consumo calorífico del aparato está referido al poder calorífico inferior (H_i), como es habitual, aparecerá en la fórmula el coeficiente 1,10 para transformar el Hi en poder calorífico superior (H_s).

Donde

Q_n es el consumo volumétrico o caudal nominal del aparato a gas (m³/h)

P_AHi es el consumo calorífico o potencia nominal, referido al H_i, del aparato a gas (kW)

H_s es el poder calorífico superior del gas (kWh/m³)

1,10 es un coeficiente corrector medio, función del H_s y del H_i del gas suministrado (sin unidades)

En la tabla siguiente puede consultarses los poderes caloríficos de los gases combustibles más habituales:

Gas	Poder calorífico superior (H_s) (Fuente: IDAE)
Gas natural	11,24 kWh/m³(n)
Propano	25,35 kWh/m³(n)
Butano	32,91 kWh/m³(n)

Caudal de tramos de una instalación individual que alimentan a varios aparatos

En tramos de instalaciones pertenecientes a un único abonado o usuario, cuando estos alimentan a varios aparatos, el caudal se determina con la siguiente fórmula:

Siendo:

Q_si el caudal simultáneo del tramo de instalación individual (m3/h)

P_i la potencia de diseño del tramo de instalación individual (kW)

H_s el poder calorífico superior del gas (kWh/m³)

Como paso previo a la determinación del caudal, deberemos obtener la potencia de diseño de la instalación individual. Dicha potencia difiere en función de si se trata de viviendas o locales de otro uso:

Viviendas:

Potencia simultánea de una vivienda con aparatos a gas

Debe tenerse en cuenta de que para una vivienda completa no se puede asignar una potencia de diseño inferior a la correspondiente al grado 1 de gasificación, que es de 30 kW. Por tanto, si al tramo de instalación que alimenta la vivienda completa le corresponden menos de 30 kW, asignaremos el valor de 30 kW.

Locales distintos de vivienda:

Siendo:

P_i la potencia de diseño del tramo de instalación individual (kW)

A, B, C, … los consumos caloríficos de los aparatos a gas, referidos al Hi, ordenados de mayor (A) a menor (Z).

Caudal de tramos de la instalación común

Cuando tenemos tramos de la instalación que alimentan a varios abonados, el caudal simultáneo común de cada tramo, se calcula como se indica a continuación:

donde

Q_sc es el caudal simultáneo del tramo de instalación común (m3/h)

P_c es la potencia de diseño del tramo de instalación común (kW)

H_s es el poder calorífico superior del gas (kWh/m³)

El cálculo de la potencia de diseño de la instalación común se hace con la siguiente expresión:

Donde:

P_c es la potencia de diseño del tramo de instalación común (kW)

P_iv es la potencia de diseño de las instalaciones individuales de las viviendas (kW)

P_il: Potencia de diseño de las instalaciones individuales de los locales distintos de las viviendas (kW)

S_n: Factor de simultaneidad (S₁ para conjuntos de viviendas sin calefacción individual a gas, S₂ para viviendas conjuntos de viviendas con calefacción individua de gas)

El factor de simultaneidad se determina de acuerdo con las siguientes fórmulas.

S1. Viviendas sin calderas individuales de gas

Donde N es el número de viviendas. Para más de 30 viviendas S1 = 0,15

S2. Viviendas con calderas individuales de gas

Donde N es el número de viviendas. Para más de 30 viviendas S2 = 0,35

Recursos relacionados

Si deseas seguir aprendiendo sobre instalaciones receptoras de gas, visita el itinerario formativo sobre proyectos de gas y podrás ver todos los cursos, videotutoriales y descargas disponibles.

31 enero 2019 por Bruno Deja un comentario

Cuándo hacer proyectos de instalaciones en obras de construcción

Hoy me ha llegado una duda de un lector relativa al trámite de una instalación de climatización ejecutada durante la construcción de un edificio.

Os resumo las condiciones de partida:

Obra de construcción de un edificio. Las instalaciones serán ejecutadas por empresas instaladoras subcontratadas por la constructora.
La construcción cuenta con un proyecto, redactado por un estudio u oficina técnica. Dicho proyecto estará en el ámbito de aplicación de la Ley de Ordenación de la Edificación.
El estudio redactor del proyecto ejerce la Dirección Facultativa, y expedirá el certificado final de obra cuando la misma se finalice.

Las dudas surgen a la hora de legalizar la instalación de climatización. Os las resumo como tres preguntas:

¿Debe la empresa instaladora redactar un nuevo proyecto para legalizar la instalación de climatización?
¿Debe la instalación de climatización tener una dirección de obra particular?
En el caso de que sea necesario un proyecto para la instalación de climatización, ¿es necesario que el mismo incluya estudio de seguridad y salud y pliego de condiciones?

Pasemos ahora a discutir estas cuestiones:

¿Debe la empresa instaladora redactar un nuevo proyecto?

La respuesta es depende. Para la legalización de la instalación será válido el proyecto de ejecución del edificio, redactado normalmente por un estudio de arquitectura, siempre que se cumplan las siguientes condiciones:

El proyecto original refleja, sin cambios significativos, la instalación realmente ejecutada.
El contenido del capítulo o separata de Instalaciones Térmicas del proyecto justifica, para la instalación de climatización, todas las exigencias básicas de la reglamentación aplicable. En el caso de la climatización, a grandes rasgos, el CTE y el RITE.

Si en el transcurso de la obra la instalación ha sufrido cambios sustanciales, o si el proyecto de ejecución del edificio no tiene el contenido mínimo exigido por el RITE, habrá que hacer un nuevo proyecto.

Este proyecto, que el argot suele llamarse «As Built», suele ser aportado por la empresa instaladora, pero esto es una cuestión puramente contractual. El proyecto «As Built» o reformado podría ser redactado por el estudio que redacto el proyecto del edificio, por un tercero (con acuerdo de las partes) o por un técnico designado por la instaladora, si así se ha acordado.

En resumen, la instaladora debe seguir un proyecto en la ejecución de instalaciones que así lo requieran, pero no tiene obligación de redactarlo. Si el proyecto del edificio contempla la instalación y está completo, sirve. Si no hay que redactar otro que refleje la solución final y tenga los contenidos mínimos marcados por la norma. Quién redacta este proyecto dependerá de como se haya contratado la obra, resultando habitual que lo aporte la instaladora o la constructora.

¿Debe tener otra dirección de obra particular la instalación de clima?

La instalación de climatización puede tener un Director de ejecución de la instalación distinto del Director de Obra y del Director de Ejecución de la obra. En ocasiones los estudios de arquitectura no quieren asumir directamente la responsabilidad de supervisar las pruebas de estas instalaciones. En ese caso puede ser deseado que intervenga un ingeniero o ingeniero técnico, y en el ámbito de sus competencias, certifique las instalaciones, pero ojo, consideraciones a esto.

La dirección facultativa no se ve a priori eximida de su responsabilidad, dado que certifica la obra completa. Eso sí, en caso de conflicto, la existencia de Certificado de dirección de obra de la instalación, puede ayudar a delimitar responsabilidades.
El órgano territorial competente en materia de industria no puede rechazar el certificado de dirección de obra de la dirección facultativa, si este cumple con el contenido mínimo recogido en la normativa de aplicación.

En resumen, no es necesario que la instalación de clima tenga una dirección de obra particular. Con el certificado de la obra completa se deberá poder legalizar la instalación. Opcionalmente el proyectista de la instalación térmica podrá certificarla para agilizar la tramitación, y siempre teniendo un ojo en la responsabilidad que supone.

El proyecto del clima, ¿debe contener estudio de seguridad y salud y pliego?

De nuevo depende, si el proyecto de ejecución del edificio completo cuenta con pliego, y si existe un estudio o estudio básico de seguridad y salud para la obra que cubra todos los trabajos a realizar, la respuesta es NO.

No tenemos que volver a documentar cuestiones ya documentadas. Eso sí, en el apartado de antecedentes del proyecto de clima, el proyectista deberá referenciar el proyecto de ejecución, su pliego y su ESS / EBSS, indicando autores, titulaciones de los mismos y números de visado si procede.

En el caso de que deseemos voluntariamente ampliar el pliego, podremos indicar el proyecto que el nuestro resulta complementario al del proyecto de ejecución y subsidiario a este.

Conclusiones

Dejamos pendiente hablar de los proyectos de instalaciones, su encaje normativo como reglamentación de seguridad industrial y la dicotomía (o bicefalia) fomento / industria que se vive en las instalaciones.

Como veis no he entrado en temas de competencia, de eso hablamos otro día, para que tengáis tiempo a embrear las antorchas.

Recursos relacionados

Si estas interesado en cómo proyectar instalaciones térmicas, tienes varios recursos a tu disposición que pueden ayudarte. A continuación te dejo los enlaces.

30 enero 2019 por Bruno 6 comentarios

Hoja de cálculo con los coeficientes de simultaneidad según norma 149201

En la entrada titulada Coeficientes de simultaneidad según la norma UNE 149201:2008 compartí un resumen de las fórmulas de cálculo empleadas en la citada norma. En el post de hoy dejo un recurso que elaboré hace algún tiempo, y que permite guardar como PDF o imprimir una serie de tablas para obtener los citados coeficientes sin necesidad de cálculo.

En dichas tablas se puede obtener el caudal simultáneo o de cálculo de un tramo de una red de tuberías de agua, conocido el caudal total instalado para el tramo. Cuenta con 11 hojas, que se resumen como:

Viviendas (caudal total mayor 20 l/s)
Oficinas, estaciones y aeropuertos (caudal total mayor 20 l/s)
Hoteles, discotecas y museos (caudal total mayor 20 l/s)
Centros comerciales (caudal total mayor 20 l/s)
Hospitales (caudal total mayor 20 l/s)
Escuelas y polideportivos (caudal total mayor 20 l/s)
Viviendas, oficinas, estaciones y aeropuertos (caudal total menor de 20 l/s y caudal individual de cada aparato menor de 0,5 l/s)
Hoteles, discotecas, museos, centros comerciales y hospitales (caudal total menor de 20 l/s y caudal individual de cada aparato menor de 0,5 l/s)
Viviendas, oficinas, estaciones y aeropuertos (caudal total menor de 20 l/s, si el caudal individual de algún aparato es mayor o igual de 0,5 l/s)
Hoteles, discotecas, museos, centros comerciales y hospitales (caudal total menor de 20 l/s, si el caudal individual de algún aparato es mayor o igual de 0,5 l/s)
Escuelas y polideportivos (caudal total menor o igual a 20 l/s)

En una hoja adicional se resumen los diámetros de los tipos de tuberías más habituales empleadas en fontanería.

Enlace de acceso a la hoja de cálculo

A continuación dejo el enlace a la Hoja de Cálculo:

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Entradas relacionadas

Ya hemos tratado con anterioridad el contenido de la norma UNE 149201, titulada «Dimensionado de instalaciones de agua para consumo humano dentro de los edificios«. También he hablado del cálculo de simultaneidad sin tener en cuenta la norma. A continuación dejo el enlace al itinerario formativo de proyectos de instalaciones de fontanería, en el que puedes encontrar más información de interés.

29 enero 2019 por Bruno 2 comentarios

Tabla para la estimación del volumen de un vaso de expansión cerrado

En la entrada titulada Cálculo de vasos de expansión cerrados os comenté el método descrito en el capítulo 9 de la norme UNE 100.155. En ocasiones nos interesará dar la una solución rápida al problema de la capacidad del vaso, sin necesidad de introducir gran número de datos en una hoja de cálculo.

Por ese motivo, en la entrada de hoy, os traigo una tabla que os permitirá obtener el volumen del vaso en muy pocos pasos. Podéis personalizarla a vuestro gusto, e incluso imprimir varias versiones, cambiando la presión de la válvula de seguridad y la presión de llenado.

Enlace a la hoja de cálculo

A continuación os dejo el enlace a la hoja de cálculo:

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Configuración de la tabla de cálculo rápido del volumen de un vaso de expansión

Antes de usar la hoja tendréis que configurar dos valores, que se encuentran en la parte superior de la misma. La presión de la válvula de seguridad, que corresponde con la presión manométrica de tarado de la válvula de seguridad que protege la caldera, enfriadora o bomba de calor. Y la presión de llenado, que corresponde a la presión manométrica que tendremos en frío, con la instalación llena de agua y purgada, en el lugar donde este instalado el vaso.

Uso de la tabla para obtener el volumen de un vaso de expansión

Una vez configuradas las presiones, resulta muy sencillo obtener el volumen del vaso de expansión. Necesitamos conocer el volumen de agua en la instalación y la temperatura máxima prevista.

Si calcular el volumen de agua nos resulta farragoso, para instalaciones existentes o pre-dimensionamientos podemos estimar un volumen de 15 litros por kW de potencia térmica útil del generador.

Conocido el volumen de la instalación y la temperatura, entramos en la tabla y obtenemos el volumen del vaso. Supongamos por ejemplo una instalación de 100 kW de potencia útil. Dicha instalación trabaja con una presión máxima de servicio de 3 bar (relativos) (y por lo tanto válvula de seguridad tarada a tres bar) y la presión de llenado en la ubicación del vaso es de 1,2 bar (relativos). La temperatura media máxima de la instalación será de 75ºC

Como desconocemos el volumen de agua dentro de los elementos de la instalación estimamos 15 litros por kW. Obtenemos un volumen total en la instalación de

Volumen en la instalación = 15 litros/kW x 100 kW = 1.500 litros

Con el dato del volumen en la instalación y la temperatura entramos en la tabla. Si el valor buscado de volumen o temperatura no se encuentra, debemos usar el valor por exceso. Esto nos deja del lado de la seguridad. Para el caso del ejemplo:

Ejemplo de uso de la tabla para el cálculo rápido de vasos de expansión.

Si buscas cómo se calcula un vaso de expansión con detalle, tienes a tu disposición una masterclass en vídeo en la que se calcula un vaso de expansión cerrado. Si quieres un libro que te ayude con cálculos sencillos para instalaciones, te recomiendo el prontuario titulado Números gordos en el proyecto de instalaciones, muy sencillo y con una excelente relación calidad – precio.

22 enero 2019 por Bruno 52 comentarios

Ventilación de bajantes de aguas residuales

Cuando proyectemos bajantes debemos tener en cuenta que siempre será necesario ventilar las mismas. La ventilación tiene dos objetivos, prevenir fenómenos hidráulicos provocados por la diferencia de presión resultado de la caída de las aguas residuales a gran velocidad y evacuar los gases mefíticos.

Para ventilar las bajantes tenemos cuatro soluciones, complementarias entre sí: ventilación primaria, ventilación secundaria, ventilación terciaria y ventilación con válvulas de aireación – ventilación.

Ventilación primaria

La ventilación primaria consiste en prolongar las bajantes por encima de la última planta, hasta la cubierta. De esta forma las tuberías pueden ventilar directamente al exterior, por encima de los locales habitados. La ventilación primaria debe realizarse siempre que sea posible.

Se considera que la ventilación primaria es suficiente como único sistema de ventilación en edificios de 7 plantas o menos, o en edificios con menos de 11 plantas, si las bajantes están sobredimensionadas y ningún ramal mide más de 5 metros.

La ventilación primaria debe tener, en todo caso, el mismo diámetro de la bajante de la que es prolongación.

Ventilación secundaria

La ventilación secundaria complementa a la primaria y está constituida por un tubo de menor diámetro que discurre paralelo a la bajante y se conecta a la misma en varios puntos. Esta ventilación permite aliviar la sobrepresión generada por el aire comprimido bajo una descarga de aguas residuales.

La ventilación secundaria es obligatoria en edificios de 7 plantas o más (11 plantas o más en el caso de bajantes sobredimensionadas y ramales de longitud inferior a 5 metros). Esta ventilación debe tener conexiones a las bajantes en plantas alternas para edificios de hasta 14 plantas, y en cada planta para edificios de 15 plantas o más.

La columna de ventilación debe tener un diámetro uniforme en todo su recorrido, como mínimo igual a la mitad del diámetro de la bajante. De acuerdo con el CTE dicho diámetro se obtiene a partir de la tabla 4.10 del HS 5 (no incluida). El empleo de la tabla 4.10 requiere conocer el diámetro de la bajante, las unidades de desagüe que esta conduce y la longitud efectiva máxima. Como la determinación de esta longitud efectiva máxima resulta engorrosa y requiere datos que no están siempre disponibles, podemos emplear en su lugar la tabla propuesta en el capítulo 5 de los apuntes de Saneamiento de la E.T.S. de Arquitectura de Las Palmas reproducida a continuación.

Diámetro de las columnas de ventilación secundaria

En este caso bastará conocer el diámetro de la bajante, las unidades de desagüe y la longitud máxima de la columna de ventilación.

Ventilación terciaria

La ventilación terciaria complementa a la primaria y a la secundaria y consiste en conectar a la red de ventilación secundaria tomas de ventilación próximas a los sifones de los aparatos sanitarios.

Debe instalarse ventilación terciaria en edificios de más de 14 plantas, o si los ramales de desagüe tienen más de 5 metros.

De acuerdo con el CTE, la ventilación terciaria debe cumplir las siguientes condiciones:

Debe conectarse aguas abajo del sifón, a una distancia comprendida entre 2 y 20 veces el diámetro de la tubería de desagüe del aparato.
La conexión de la ventilación debe hacerse por la parte superior de la tubería de desagüe. La ventilación debe subir verticalmente con un ángulo no mayor que 45º con respecto a la vertical.
Cuando el tubo de ventilación se ponga horizontal, debe hacerlo con una pendiente del 1% hacia la tubería de desagüe, para recoger condensaciones. Además no podrá ponerse horizontal hasta haber superado el rebosadero del aparato sanitario en 20 cm.

Resumen de la obligatoriedad de la ventilación

En la tabla siguiente se resumen los casos posibles relativos a la ventilación primaria, secundaria y terciaria de las bajantes de aguas residuales.

Obligatoriedad en la ventilación de bajantes de aguas residuales.

Si tenéis alguna duda, podéis dejarla como comentario. No olvidéis suscribiros al newsletter para recibir información de valor.

Otros entradas relativas al cálculo de bajantes

21 enero 2019 por Bruno 10 comentarios

Modelos de contrato de mantenimiento de instalaciones térmicas

El artículo 26 del Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) establece que las instalaciones térmicas deberán mantenerse obligatoriamente. Además indica que para instalaciones térmicas de más de 70 kW de potencia útil en generación de frío o calor, el titular de la instalación debe suscribir un contrato.

Antes de entrar en el contenido del contrato, conviene recordar que instalaciones tienen consideración de térmicas, en el ámbito de aplicación del RITE.

Tipos de instalaciones térmicas térmicas

De acuerdo con el RITE son instalaciones térmicas:

Calefacción
Climatización
Ventilación
Agua caliente sanitaria

Siempre que las mismas tengan como propósitos cubrir las necesidades de bienestar térmico o higiene de las personas.

Necesidad de formalizar contrato de mantenimiento

La tramitación administrativa de las instalaciones térmicas está delegada a las Comunidades Autónomas. Deberéis consultar la norma de vuestra comunidad para concretar el procedimiento a seguir. En la entrada titulada Legalización de instalaciones térmicas tenéis un resumen en el que se definen las obligaciones derivadas del RITE.

En cualquier caso la obligación del mantenimiento viene concretada en el artículo 26 del RITE, y es desarrollada en la Instrucción Técnica 3. De acuerdo con el reglamento, tenemos dos situaciones:

Instalaciones de hasta 70 kW en generación de frío o calor: En este caso el mantenimiento es obligatorio, pero no existe obligación de formalizar contrato. Esto quiere decir que el titular deberá hacer un seguimiento de sus obligaciones, y llamar a un mantenedor habilitado cada vez que necesite mantenimiento.
Instalaciones de más de 70 kW en generación de frío o calor: Para estas instalaciones el titular viene obligado a firmar un contrato de mantenimiento con una empresa mantenedora habilitada. Las administraciones autonómicas acostumbran a solicitar dicho contrato cuando se produce la tramitación inicial de la instalación, o cuando se realiza una inspección a la misma.

Contenido del contrato de mantenimiento

En lo que respecta a las condiciones técnicas, el contrato debe contener como mínimo lo recogido en la instrucción técnica 3 del RITE. En relación con las condiciones administrativas, el reglamento no concreta nada, siendo lo lógico que el contrato de mantenimiento se formalice como un contrato de arrendamiento de servicios.

A continuación os dejo dos modelos que facilito a las empresas instaladoras y mantenedoras con las que acostumbro a colaborar. Los mismos se facilitan a título de ejemplo, sin ninguna garantía legal. Cada cual deberá adaptarlos a sus necesidades, pudiendo resultar oportuno someter los mismos a la revisión de un letrado.

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Sentíos libres de modificar los modelos a vuestro antojo. Para facilitar el uso de los contratos, he destacado los textos mínimos a personalizar y los he encerrado entre corchetes [ ] para facilitar su búsqueda.

Recursos relacionados

Si estas interesado en cómo proyectar instalaciones térmicas, tienes varios recursos a tu disposición en el itinerario formativo para aprender a proyectar instalaciones térmicas.

Cómo calcular caudales de diseño en instalaciones de gas

Caudal de un único aparato a gas

Caudal de tramos de una instalación individual que alimentan a varios aparatos

Caudal de tramos de la instalación común

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¿Debe tener otra dirección de obra particular la instalación de clima?

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Hoja de cálculo con los coeficientes de simultaneidad según norma 149201

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Tabla para la estimación del volumen de un vaso de expansión cerrado

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Configuración de la tabla de cálculo rápido del volumen de un vaso de expansión

Uso de la tabla para obtener el volumen de un vaso de expansión

Ventilación de bajantes de aguas residuales

Ventilación primaria

Ventilación secundaria

Ventilación terciaria

Resumen de la obligatoriedad de la ventilación

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Modelos de contrato de mantenimiento de instalaciones térmicas

Tipos de instalaciones térmicas térmicas

Necesidad de formalizar contrato de mantenimiento

Contenido del contrato de mantenimiento

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