Proyectar y aterrizar en un documento, las acciones por realizar y las necesidades de la instalación de un sistema HVAC permitirá a los contratistas no sólo obtener los resultados esperados, sino ahorros de tiempo y monetarios.
Igor Mayorga Medrano.
¿Han intentado realizar un análisis de desempeño energético en edificios existentes? Es prácticamente imposible para edificaciones de más de ocho años de antigüedad.
Al final, la única manera de verificarlo es regresando en el tiempo con las facturas del consumo eléctrico y haciendo un levantamiento físico del edificio.
Se supone que para todo proyecto nuevo se genera un plan sobre el cual se desarrolla la ingeniería, sin embargo, con el pasar del tiempo, y después de liderar varios procesos de commissioning, los sistemas HVAC son las especialidades que más demandan tiempo y recursos.
El objetivo de este artículo es describir de manera muy breve lo mínimo necesario para considerar que la documentación de un proyecto ejecutivo HVAC esté completo, y por ende, facilitará de gran manera a los contratistas la construcción del mismo.
Normalmente, la vida de un proyecto cuenta con las siguientes etapas:
- Planeación
- Diseño
- Construcción
- Operación y mantenimiento
En cada una de éstas, existe documentación importante que debe ser generada y entregada para asegurar que el proyecto cumpla con las necesidades del cliente y que además opere conforme a lo proyectado en el diseño.
Planeación
Probablemente la planeación es la etapa más importante, dado que es la base de todo lo que se desarrollará a futuro. Aquí se dan a conocer las necesidades del cliente, las cuales el proyectista tiene el desafío de convertirlo en cálculos, números y equipos. Así es como surgen las bases de diseño.
El desarrollo de las bases de diseño para HVAC está a cargo del proyectista y describirán los criterios que no se aprecian en otros documentos.
Algunos de los aspectos con los que las bases de diseño para el sistema de HVAC deben contar son los siguientes:
- Datos generales: dirección, distribución del edificio, objetivos del diseño, etcétera
- Normas y reglamentos: si los trabajos serán ejecutados de acuerdo con los reglamentos, ordenanzas y normas locales o estándares industriales y códigos (por ejemplo: Reglamento de Construcción de la Ciudad de México, ASHRAE, UL, NFPA)
- Parámetros de diseño: ubicación, temperatura exterior, condiciones interiores, carga interna por zona, carga externa (envolvente-muro, techo, vidrio, horarios de ocupación)
- Criterios de cálculo para la ventilación: como cambios por hora para zonas con extracción, si habrá inyección, ventilación natural, entre otros
- Carga térmica: la forma en que se desarrollará el cálculo térmico para las zonas propuestas
- Descripción de los sistemas: una narrativa de los sistemas propuestos para cumplir con los necesidades del proyecto
- Descripción del control asociado: una breve narrativa de las secuencias de control por sistema que se está planteando para el proyecto
- Criterios de sustentabilidad: una narrativa donde se describan los objetivos de sustentabilidad que busca el sistema (ventilación natural, uso de refrigerantes no contaminantes, etcétera)
Diseño
Una vez que se cuenta con los criterios iniciales, se comienza con la siguiente etapa. El diseño de ingenierías normalmente se divide en tres partes:
Diseño esquemático: donde se desarrollan los cálculos preliminares, las trayectorias tentativas de ductos y tuberías
Desarrollo del diseño: se elabora la memoria técnico-descriptiva completa, donde ya se cuenta con cálculos y selección preliminar de equipos. Asimismo, los planos generales del proyecto deben estar completos con las distintas especialidades (ductos, tuberías, cuadro de equipos)
Documentos de construcción (proyecto ejecutivo)
Proyecto ejecutivo
- Bases de diseño
- Memoria técnico-descriptiva
- Memoria de cálculo
- Planos de proyecto por especialidad
- Fichas técnicas de equipos (selección de equipos)
- Proyecto de control del sistema
Esta documentación debe ser suficiente para cualquier proceso de revisión a la que sea sometido el proyecto.
Si el cálculo se realiza con algún software, es importante incluirlo dentro de las memorias de cálculo, incluyendo todas las suposiciones que se realizaron dentro del mismo (muros, misceláneos, vidrio, etcétera).
Construcción
Si se llevó correctamente la documentación hasta este punto, los contratistas prácticamente se convertirán en ejecutores. Esto no quiere decir que se omita la ingeniería de valor, sin embargo, para esto se tiene que llevar a cabo un proceso de submittals. Este proceso ayuda a que lo especificado en el proyecto no se modifique de manera sustancial.
Normalmente, quien coordina esta documentación es el contratista general, y quien desarrolla los submittals por especialidad es el subcontratista o instalador. Este documento no es sólo la ficha técnica del equipo, sino todo lo necesario para que sea instalado en sitio (planos de taller, accesorios, curvas de operación). Adicional a esto, cuenta con una portada donde se indica el número de submittal, el equipo que describe y la firma del diseñador aprobando dicho submittal.
Estos documentos también son útiles para realizar los protocolos de arranque, de pruebas, de operación y mantenimiento. Por otro lado, el registro y reportes de cada una de estas pruebas son importantes, desde los análisis de fábrica para equipos mayores, los arranques en sitio de cada equipo y las pruebas de desempeño del sistema.
Para proyectos de gran escala, es muy recomendable que quien evalué el desempeño o desarrolle los protocolos mencionados sean firmas con experiencia e independientes al equipo de diseño y construcción.
Otro documento importante en esta etapa es el reporte TAB (por sus siglas en inglés, Testing, Adjusting, Balancing), el cual consiste en el balanceo del los sistemas tanto hidrónico como de aire.
Estos reportes cuentan con datos de flujos, temperaturas y presiones de los fluidos, los cuales son parámetros fundamentales para que el sistema se desempeñe de manera adecuada.
Para mayor referencia se puede buscar en los estándares de balanceo NEBB o AABC.
Operación y mantenimiento
La última etapa, y probablemente la más difícil y costosa, es la de operación y mantenimiento, en donde se puede ganar o perder la inversión inicial. El primer año de operación es primordial para verificar el desempeño de un edificio.
Todos los documentos antes mencionados podrán transformarse en un manual de operación y mantenimiento, el que puede convertirse en una herramienta de capacitación para el facilites manager o staff encargado de la operación del inmueble.
Es importante que exista un manual por sistema. Comúnmente, al final de la obra se entregan los manuales por equipo, los cuales se convierten en documentos olvidados. Normalmente, se recomienda que un manual para un sistema en específico cuente con:
- Introducción
- Descripción del sistema
- Operación y funcionamiento
- Secuencias de operación
- Diagramas de control
- Set points originales de diseño
- Mantenimiento
- Mantenimiento recomendado
- Pruebas recomendadas
- Calibración recomendada
- Contactos del fabricante
- Fallas comunes y posibles causas (trouble shooting)
- Anexos
- Bases de diseño
- Planos as built
- Submittals de equipos instalados
Finalmente, el tema de la capacitación, por más tecnología con la que cuente el sistema, si no se opera de manera adecuada, el desempeño será pobre. Para evitar la mala operación del sistema, se recomienda realizar una capacitación tanto teórica como práctica, aprovechando toda la documentación conglomerada en el manual de operación y mantenimiento.
Conclusión
La documentación de un proyecto significa un ahorro sustancial, tanto de tiempo como monetario. Además, puede resultar como una herramienta de control.
De igual forma, es útil para evitar que la documentación se torne en burocracia. Es importante tener en cuenta los roles y responsabilidades de cada miembro del equipo. Esto es un esfuerzo multidisciplinario, donde la coordinación de arquitectos e ingenieros debe contar con un enfoque holístico.
También es importante remarcar que lo descrito en este artículo son breves recomendaciones enfocadas para sistemas HVAC, y que puede existir más documentación en un proyecto o incluso no requerirla. Depende mucho de cada persona o situación.
——————————————————————————————————————————————–
Igor Mayorga Medrano
Es ingeniero egresado de la Universidad La Salle. Cuenta con una maestría en Administración de la Construcción por la Universidad Iberoamericana. Tiene cuatro años de experiencia en revisiones de diseño, planeación, consultoría, implementación y soporte en procesos. Actualmente labora como commissioning agent en AKF México.
