La única manera de verificar el desempeño energético en edificios existentes consiste en la revisión de las facturas de consumo eléctrico y en un levantamiento físico del sitio. Los datos recabados durante estas actividades permitirán definir esquemas de monitoreo y control para mejorar el rendimiento de cada equipo y el balance total de consumo.
En sistemas HVAC es necesario generar la documentación que asegure el cumplimiento de los requerimientos del proyecto.
Igor Mayorga.
¿Alguna vez ha intentado realizar un análisis de desempeño energético en edificios existentes? Es prácticamente imposible para edificios con más de ocho años de antigüedad. Al final, la única manera de verificarlo sería con las facturas del consumo eléctrico y haciendo un levantamiento físico del edificio.
En teoría, para cada proyecto se debe trabajar en otro que desarrolle la ingeniería; sin embargo, con el paso del tiempo y después de liderar varios procesos de la puesta en marcha o commissioning, los sistemas de HVAC son las especialidades que más demandan tiempo y recursos. Entonces, es preciso conocer la información mínima necesaria para considerar que la documentación de un proyecto ejecutivo de HVAC está completa y que, por consiguiente, facilitará a los contratistas su construcción.
En general, la vida de un proyecto cuenta con las siguientes etapas:
• Planeación
• Diseño
• Construcción
• Operación y mantenimiento
En cada una de ellas, existe documentación importante que debe generarse y entregarse para asegurar que el proyecto cumple con los requerimientos del cliente, además de que opera conforme a lo que se proyectó en el diseño.
Planeación
Probablemente, la planeación es la etapa más importante dado que es la base de lo que se desarrollará. Aquí se dan a conocer las necesidades del cliente que el proyectista tiene el desafío de convertir en cálculos, números y equipo, con lo que surgen las bases del diseño, cuyo desarrollo está a cargo del proyectista, y describirán los criterios que no se aprecian en otros documentos.
Diseño
Una vez que se cuenta con los criterios iniciales, se continúa con la etapa del diseño de ingenierías, la cual se divide en tres partes:
Diseño esquemático. Se desarrollan los cálculos preliminares, las trayectorias tentativas de ductos y tuberías
Desarrollo del diseño. Se genera la memoria técnica y 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)
El Proyecto ejecutivo debe contener información específica:
• 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
Dicha 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, así como las “suposiciones” que se utilizaron en él (muros, misceláneos, vidrio u otros).
 Monitoreo. El primer año de operación es primordial para verificar el desempeño de una edificación |
Construcción
Si hasta este punto se cumplió correctamente con la documentación, los contratistas prácticamente se convertirán en ejecutores. Esto no quiere decir que se omita la ingeniería de valor; sin embargo, debe llevarse a cabo un proceso de submittals que ayuda a que las especificaciones del proyecto no se modifiquen de manera sustancial.
Normalmente, el coordinador de la 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 su instalación (planos de taller, accesorios, curvas de operación). También, cuenta con una portada donde se indica el número de submittal, el equipo que describe y la firma del diseñador con su aprobación. Los documentos son útiles para realizar protocolos de arranque, pruebas, operación y mantenimiento.
Por otro lado, el registro y los reportes de cada una de estas pruebas son importantes, desde las pruebas de fábrica para equipos mayores, los arranques en sitio de cada equipo, hasta las pruebas de desempeño del sistema. Para proyectos a gran escala se recomienda que quien evalúe el desempeño o desarrolle los protocolos mencionados sean firmas con experiencia e independientes del equipo de diseño y construcción.
Un documento importante en esta etapa es el reporte de Prueba, Ajuste y Balanceo (TAB, por sus siglas en inglés), que consiste en el balance de los sistemas hidrónico y de aire. Cuenta con datos de flujos, temperaturas y presiones de los fluidos, parámetros fundamentales para que el sistema se desempeñe de manera adecuada. Para mayor referencia, pueden consultarse los estándares de balanceo NEBB o AABC.
Operación y mantenimiento
La última etapa (operación y mantenimiento), probablemente la más difícil y costosa, es donde se puede ganar o perder la inversión inicial, debido a que el primer año de operación es primordial para verificar el desempeño de un edificio. Todos los documentos mencionados podrán transformarse en un manual de operación y mantenimiento que se convertirá en una herramienta de capacitación para el gerente de instalaciones o para el personal encargado de la operación del inmueble.
Al final del desarrollo de la obra, se entregan los manuales de operación por equipo –que por lo general se transforman en documentos olvidados a pesar de su importancia–, los cuales, para un sistema en específico, es recomendable que contengan los siguientes elementos:
• 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 de equipos instalados
Finalmente, en el tema de la capacitación, por más tecnología que tenga el sistema, si no se opera de manera adecuada, el desempeño será pobre. Para evitar su mala operación, se recomienda instruir tanto teórica como prácticamente a los ingenieros encargados del manejo de los equipos, aprovechando la documentación reunida en el manual de operación y mantenimiento.
La documentación de un proyecto puede significar un ahorro significativo en tiempo y dinero, además de resultar una herramienta de control. Para evitar que el papeleo se torne burocrático es importante tener en cuenta los roles y responsabilidades de cada miembro del equipo. Es un esfuerzo multidisciplinario donde la coordinación de arquitectos e ingenieros debe contar con un enfoque holístico.
Aspectos con los que deben contar las bases de diseño para un sistema de HVAC
- Datos generales: dirección, distribución del edificio, objetivos del diseño, etcétera
- Normas y reglamentos: se especifica si los trabajos se ejecutarán de acuerdo con reglamentos, normas y ordenanzas locales o estándares industriales y códigos (por ejemplo, Reglamento de Construcción de la Ciudad de México, ASHRAE, UL o NFPA)
- Carga térmica: cómo se desarrollará el cálculo térmico para las zonas propuestas
- Criterios de cálculo: para la ventilación, como cambios por hora para zonas con extracción, y si habrá inyección o ventilación natural, por ejemplo
- Descripción de los sistemas: una narrativa de los sistemas propuestos para cumplir con los requerimientos del proyecto
- Descripción del control asociado: explica las secuencias de control por sistema que se está planteando para el proyecto
- Parámetros de diseño: ubicación, temperatura exterior, condiciones interiores, carga interna por zona, carga externa (envolvente del muro, el techo y del vidrio), horarios de ocupación, entre otros parámetros
- Criterios de sustentabilidad: se describen los objetivos de sustentabilidad que busca el sistema (ventilación natural o uso de refrigerantes no contaminantes)
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Igor Mayorga Medrano
Estudió Ingeniería Eléctrica y en Sistemas Electrónicos en la Universidad La Salle. Cuenta con cinco años de experiencia en ingenierías electromecánicas y especiales, revisiones de diseño, planeación, consultoría, implementación y soporte en procesos. Ha ejecutado de manera exitosa proyectos de ingeniería, pre-construcción, construcción y proceso de commissioning para el sector público y privado. Se desempeña actualmente en AKF México como Commissioning Agent.
