CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

Baños hombres •

Numero de baños: 1

•

Luminarias por baño: 3

•

Lámparas por luminaria: 3

•

Potencia de lámparas: 18 w

•

Lámparas en el baño: 9

•

Focos ahorradores: 5

•

Potencia focos ahorradores: 27 w

•

Total potencia baño hombres: 297 Vatios

Baños mujeres •

Numero de baños: 1

•

Luminarias por baño: 3

•

Lámparas por luminaria: 3

•

Potencia de lámparas: 17 w

•

Lámparas en el baño: 9

•

Focos ahorradores: 5

•

Potencia focos ahorradores: 27 w

•

Total potencia baño mujeres: 297 Vatios

Baños discapacitados •

Numero de baños: 1

•

Luminarias por baño: 1

•

Lámparas por luminaria: 3

•

Potencia de lámparas: 18 w

•

Total potencia baño discapacitados: 54 Vatios

Fuerza baños •

Tomacorrientes por baño: 1

•

Total de tomacorrientes: 3

•

Potencia por tomacorriente: 200 W

•

Total de potencia: 600 Vatios

25

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

Cuarto de control

Iluminación •

Numero de luminarias: 1

•

Lámparas por luminaria: 1

•

Potencia de lámparas. 27 W

Fuerza •

Numero de tomacorrientes: 2

•

Potencia por tomacorriente: 200 W

•

Total de potencia: 400 Vatios

Tercera planta

Aulas

•

Aulas en la planta: 3

Iluminación •

Luminarias por aula: 6

•

Lámparas por luminaria: 3

•

Lámparas por aula: 18

•

Potencia de lámparas. 18 W

•

Total de lámparas de aulas: 54

•

Potencia de lámparas en aulas: 972 Vatios

Fuerza •

Tomacorrientes por aula: 3

•

Total de tomacorrientes: 9

•

Potencia por tomacorriente: 200 W

•

Total de potencia: 1800 Vatios

26

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

Auditorios

•

Auditorios en la planta: 2

•

Luminarias por auditorio: 33

•

Lámparas por luminaria: 1

•

Lámparas por auditorio: 33

•

Potencia de lámparas. 500W

•

Potencia de lámparas en auditorios: 33000Vatios

Fuerza •

Tomacorrientes por auditorio: 8

•

Total de tomacorrientes: 16

•

Potencia por tomacorriente: 200 W

•

Total de potencia: 3200 Vatios

Pasillo y accesos

•

Pasillos en la planta: 1

•

Luminarias por pasillo: 12

•

Lámparas por luminaria: 3

•

Potencia de lámparas. 18 W

•

Total de lámparas pasillo: 36

•

Potencia de lámparas pasillo: 648 Vatios

•

Luminarias en escaleras: 4

•

Lámparas por luminaria: 2

•

Potencia de lámparas. 32 W

•

Total de lámparas pasillo: 8

•

Potencia de lámparas pasillo: 256 Vatios

Fuerza •

Tomacorrientes por auditorio: 2

•

Total de tomacorrientes: 2

•

Potencia por tomacorriente: 200 W

27

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

•

Total de potencia: 400 Vatios

Baños

Baños hombres •

Numero de baños: 1

•

Luminarias por baño: 3

•

Lámparas por luminaria: 3

•

Potencia de lámparas: 18 W

•

Lámparas en el baño: 9

•

Focos ahorradores: 5

•

Potencia focos ahorradores: 27 W

•

Total potencia baño hombres: 297 Vatios

Baños mujeres •

Numero de baños: 1

•

Luminarias por baño: 3

•

Lámparas por luminaria: 3

•

Potencia de lámparas: 18 W

•

Lámparas en el baño: 9

•

Focos ahorradores: 5

•

Potencia focos ahorradores: 27 W

•

Total potencia baño mujeres: 297 Vatios

Baños discapacitados •

Numero de baños: 1

•

Luminarias por baño: 1

•

Lámparas por luminaria: 3

•

Potencia de lámparas: 18 w

•

Total potencia baño discapacitados: 54 vatios

Fuerza baños •

Tomacorrientes por baño: 1

28

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

•

Total de tomacorrientes: 3

•

Potencia por tomacorriente: 200 W

•

Total de potencia: 600 Vatios

Cuarto de control

Iluminación •

Numero de luminarias: 1

•

Lámparas por luminaria: 1

•

Potencia de lámparas. 27 W

Fuerza •

Numero de tomacorrientes: 2

•

Potencia por tomacorriente: 200 W

•

Total de potencia: 400 Vatios

Fachada del edificio

•

28 reflectores fachada del edificio.

•

Potencia de reflectores: 150 W

•

Potencia de reflectores total: 4200 Vatios

Ascensores del edificio

•

Numero de ascensores: 2

•

Potencia por ascensor: 11000 W

•

Potencia total de ascensores: 22000 Vatios

Bombas del edificio

•

Numero de bombas: 3

•

Potencia bomba 1, 2: 4500 W

•

Potencia bomba 3: 9200 W

29

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

•

30

Potencia total de ascensores: 18200 Vatios

Cuadro de potencias del edificio

TABLA # 6: CUADRO DE POTENCIAS DEL EDIFICIO

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2.4.1 POTENCIA ACTIVA CONSUMIDA

Para completar el análisis del consumo de potencia del edificio se colocará un analizador de fluke 435 que nos ayudara a obtener el consumo real de la potencia activa en condiciones en que los estudiantes se encuentran en clases así mismo en las horas de la noche donde se tiene encendido la mayoría de luminarias.

El tipo de conexión del fluke 435 en una red trifásica en estrella (3Φ, WYE), es tal como se la detalla en la siguiente figura:

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

31

Fig. 3 Tipo de conexión del Fluke 435

Debe asegurarse que la configuración del analizador se ajuste a las características del sistema que desea comprobar y los accesorios utilizados. Esto incluye:

•

Configuración del cableado.

•

Frecuencia Nominal.

•

Tensión nominal.

•

Propiedades

de

los

cables

de

tensión

y

pinzas

amperométricas.

Conexiones

El analizador cuenta con cuatro entradas BNC para las pinzas amperométricas y 5 entradas tipo banana para las tensiones.

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

32

Fig. 4 Entradas analizador de redes trifásicas

Para las conexiones en el sistema trifásico se tiene que conectar como se muestra esta en siguiente figura:

Fig. 5 Conexión del analizador a un sistema de distribución trifásico.

Potencia medida.

El consumo del edificio Carlos Crespi tiene un consumo máximo de potencia activa de 66.7 KW, el mismo se presenta dentro del horario en el cual los alumnos se encuentran en sus horarios de clases.

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

2.5

33

ANÁLISIS DE NECESIDADES DEL CLIENTE

El edificio es perteneciente a la Universidad Politécnica Salesiana, y está dedicado a educación superior por lo que se ha revisado las necesidades relacionadas a este tipo de uso.

La universidad plantea las siguientes necesidades de edificio como un plan piloto para luego implementarlo en los otros edificios de su propiedad:

•

Se necesita controlar las luces de las aulas tanto de manera automática como de manera manual.

•

Se necesita instalar un sistema que permita el ahorro de energía en la iluminación, ya que el desperdicio en todo la universidad es considerable porque muchas aulas sin estar siendo utilizadas tienen las luces encendidas, e incluso otras tienen encendidas sus luminarias en el día.

•

Otro de los requerimientos es tener alarmas de fuga de agua en los baños ya que muchas de las veces se dejan abiertas las llaves y se inunda las baterías sanitarias debido al descuido del alumnado.

•

Un sistema requerido en el edifico es poder controlar y registrar el ingreso de los empleados a la universidad, en este sentido están considerados los docentes y personal de limpieza. Una de las condiciones es que el sistema de control de acceso no pueda ser utilizado por otras personas para el registro del ingreso o salida.

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

•

34

El edificio no dispone de un sistema de alarmas contra incendio, por lo que necesitan dispositivos que detecten la presencia de fuego.

•

Una sugerencia planteada dentro del sistema inmótico es la implementación de un sistema fotovoltaico, que además de suministrar una potencia de energía renovable que cubra lo mínimo requerido por las normas del CTE de España adaptado al Ecuador, sirva para el estudio de comportamientos de esta tecnología en condiciones climáticas en la zona ecuatorial.

Una vez recogida las necesidades planteadas por los encargados de las edificaciones de la Universidad se realizara un síntesis del tipo de necesidad y la funciones que se implementarán.

TABLA # 7: SISTEMAS Y FUNCIONALIDADES DEL SISTEMA INMÓTICO

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CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

35

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2.6

REDISEÑO ELÉCTRICO

2.6.1 NORMATIVA ECUATORIANA APLICADA

Para la elaboración del proyecto se ha tenido en cuenta las siguientes reglamentación y normas según el tipo de instalación realizada.

2.6.1.1 NORMATIVA DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA

La construcción eléctrica implementada en el edificio es a base del código NEC National Electrical Code (Código Eléctrico Nacional), el cual fue adoptado como ley de la Republica del Ecuador (CPE – INEN 19) el 2 de agosto del 2001 con registro oficial N° 382, con el cual se acordó los siguientes artículos.

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

36

ARTÍCULO 1° Oficializar con el carácter de obligatorio el código de práctica ecuatoriano CPE – INEN 19 (Código Eléctrico Nacional) Que establece la salvaguardia de las personas y de los bienes contra los riesgos que pueden surgir por el uso de la electricidad y la instalación de conductores y equipos que cubren los requisitos para las instalaciones eléctricas, el alambrado y protección de las mismas; los métodos y materiales de las instalaciones, los equipos para uso general, los ambientes, equipos y condiciones especiales y los sistemas de comunicaciones.

ARTÍCULO 2° Las personas naturales o jurídicas que tengan relación con las instalaciones de conductores y equipos, que no se sujeten a este Código Eléctrico Nacional serán sancionadas de conformidad con la ley.

El ambiente en cual se encuentra la instalación eléctrica del edificio es de suma importancia, ya que en el interior del inmueble se pueden identificar lugares con peligros de incendio, o explosión. Por ello se tomo en cuenta sus particularidades, como son: los cuartos de baño (agua-humedad), aulas, salas para auditorios, rutas de acceso, y bombas de agua.

2.6.1.2 NORMATIVA ILUMINACIÓN

La implementación de la iluminación y tomacorrientes en el edificio es a base del código NEC – 10 National Electrical Code (Código Eléctrico Nacional), parte 9-1, instalaciones electromecánicas instalaciones eléctricas en bajo voltaje, con los numerales 11.3 y 11.5.

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

11.3

37

ILUMINACIÓN Y TOMACORRIENTES EN AMBIENTES

ASISTENCIALES Y EDUCACIONALES.

11.3.1. El nivel de iluminación mínimo según el tipo de local y tarea que en él se desarrolle, se determinará de acuerdo a lo siguiente:

TABLA # 8: SISTEMAS Y FUNCIONALIDADES DEL SISTEMA INMÓTICO

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(*)Corresponde a la iluminación general del recinto, no considera el aporte de la lámpara quirúrgica.

11.3.3. En cada sala de clases, en locales educacionales de enseñanza media, habrá instalado un mínimo de 3 tomacorrientes. En salas de párvulos y de enseñanza básica sólo se exigirá 2 tomacorrientes.

11.3.4. Todos los circuitos de tomacorrientes en locales educacionales deberán

ser

protegidos

mediante

protectores

diferenciales

y

sus

tomacorrientes serán del tipo de alvéolos protegidos.

11.3.5. Para determinar la cantidad de salidas en los distintos ambientes se aplicarán las mismas disposiciones que para los locales comerciales y oficinas.

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

38

11.3.6. Tanto los locales asistenciales como los locales educacionales deberán cumplir las disposiciones referentes a instalaciones eléctricas en locales de reunión de personas.

11.3.7. En ambientes asistenciales y educacionales deberán proyectarse circuitos exclusivos de tomacorrientes y circuitos exclusivos de iluminación.

2.6.1.3 NORMATIVA ILUMINACIÓN DE EMERGENCIA

11.5. ALUMBRADO DE EMERGENCIA

11.5.1. En esta sección se establecen las condiciones en que son exigibles los sistemas de iluminación de emergencia y las exigencias fotométricas que deben cumplir estos sistemas. La finalidad de este tipo de iluminación es proporcionar vías seguras de escape, sin posibilidad de confusiones, a las personas que en condiciones de emergencia se vean obligadas a abandonar los ambientes en que se encuentren.

11.5.2. Las exigencias contenidas en esta sección intentan asegurar buenas condiciones de visibilidad e identificación en las vías de salida de los lugares y locales en que presenten o se deban cumplir algunas de las condiciones siguientes:

-

Facilidad de evacuación.

-

Iluminación antipánico.

-

Ejecución de trabajos peligrosos.

11.5.3. Los sistemas de alumbrado de emergencia deberán funcionar cuando la iluminación normal falla, por lo tanto deberán tener una fuente de alimentación distinta a la de aquella.

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

39

11.5.4. Las condiciones que deben cumplir los sistemas de alumbrado de seguridad se muestran en la tabla Nº 11.3.

11.5.5. Deberán instalarse luces de emergencia autoenergizadas al menos en los siguientes puntos de los ambientes dentro del alcance de estas disposiciones:

-

Sobre cada puerta de salida de emergencia.

-

Cerca de las escaleras, de modo que cada escalón reciba iluminación directa.

-

Cerca de cada cambio de nivel del piso.

-

En todo cambio de dirección de la vía de escape.

-

En toda intersección de la vía de escape con corredores laterales.

-

Al exterior de edificios en la vecindad de las salidas.

-

Cerca de los equipos de extinción o de alarmas de incendios.

-

En el cuarto del generador de emergencia.

-

En baños públicos.

En todo caso, para fijar la cantidad de lámparas necesarias de instalar se deberá considerar que la falla de una lámpara no debe dejar ninguna zona completamente oscura.

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

40

TABLA # 9: CARACTERÍSTICAS MÍNIMA DE OPERACIÓN DE LOS SISTEMAS DE ALUMBRADOS DE EMERGENCIA

Condiciones de aplicación de la tabla anterior:

1.- La condición se fija para una vía de evacuación de 2 m de largo. Vías de evacuación de longitudes mayores pueden considerarse como una sucesión de zonas de 2 m de largo o bien deben cumplir las exigencias dadas para iluminaciones de emergencia del tipo ambiental.

2.- La iluminancia fuera del eje de esta vía, en una zona de un ancho no inferior a la mitad de su largo, esta vía deberá tener una iluminancia no inferior a 0,5 lux.

3.- Se entiende por autonomía el tiempo durante el cual la fuente alternativa de alimentación del sistema de alumbrado de emergencia es capaz de mantener un valor no inferior al 80% para los parámetros de funcionamiento definidos por esta norma.

4.- Debe considerarse además que el efecto estroboscópico producido por el sistema

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

41

seleccionado de alumbrado no debe ser perceptible.

5.- La luminaria empleada no debe modificar en forma notoria este parámetro.

6.- Los valores indicados se medirán en el punto más alejado de la fuente, con exclusión de la franja periférica señalada.

Nota.- Un contraste marcado entre una luminaria y su plano trasero puede producir deslumbramiento. El problema principal en la iluminación de vías de evacuación será evitar este deslumbramiento el cual puede evitar ver la señalización o discernir su contenido.

11.5.6. En general las luminarias destinadas a iluminación de emergencia se montarán a no menos de 2 m sobre el nivel del suelo y el posible deslumbramiento producido por ellas se controlará limitando su intensidad luminosa dentro del campo de visión de los usuarios.

11.5.7. Las lámparas de emergencia deben estar conectadas en los circuitos de iluminación del área de cobertura.

11.5.8. El cumplimiento de las exigencias establecidas en los párrafos precedentes se verificará por medición y/o por análisis de las características de los equipos establecidas en las fichas técnicas entregadas por los fabricantes, siempre que sus datos sean certificados por organismos solventes y reconocidos.

11.5.9. Junto a la iluminación de emergencia serán exigibles avisos de SALIDA a fin de guiar el camino hacia las salidas de seguridad, las que deben cumplir las exigencias siguientes:

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

-

42

Los avisos de SALIDA deberán contar con una fuente de iluminación propia.

-

Los avisos de SALIDA deberán funcionar en forma permanente, cuando la iluminación normal funciona o cuando falla, por lo tanto deberán tener una fuente de alimentación distinta a la de aquella.

-

Los avisos de salida deben tener una autonomía mínima de 90 minutos en ausencia de alimentación eléctrica.

-

Los avisos de salida deberán estar en español, o en pictogramas de fácil interpretación.

11.5.10.1. Los colores de las señales de seguridad deben cumplir las exigencias de la Norma NFPA o de la ISO 3864.

2.6.2 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO

Como concepto general en el diseño de las instalaciones eléctrica se empleara la selección de equipos y elementos, tanto activos como, del control, que permitan obtener uso eficiente de la energía eléctrica, así como el manejo de ciertos procesos como son activación remota y local de los circuitos de iluminación.

Para la instalación eléctrica de la edificación se utilizará la mayoría de la ya existente, circuitos de fuerza y lámparas de iluminación de descarga, pero se realizará modificaciones en los siguientes elementos:

•

Cambio de Balastros magnéticos a electrónicos.

•

Cambio de reflectores de tipo diodin de cuarzo por luminarias LED.

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

•

43

Control de iluminación se lo cambiara por un sistema domótico LonWorks.

2.6.2.1 ILUMINACIÓN GENERAL

La iluminación del edificio es un punto importante en la instalación eléctrica del edificio, el porcentaje que representa es un 30,35 % de la potencia instalada; la zonas de trabajo son las aulas de clases y los auditorios por que es de suma importancia buscar la correcta iluminación, el bajo consumo de potencia, buen rendimiento.

Para conocer cuanto hay que iluminar los distintos zonas como aulas, auditorios pasillos y baños se tomará los valores expuestos en el código NEC (Código Eléctrico Nacional) en el numeral 11.3., donde se muestra la iluminancia media en servicio (Luxes) recomendada.

Una vez que tenemos la iluminancia requerida en cada zona se realiza un estudio lumínico mediante un programa informático para saber cuantas luminarias son necesaria ubicarlas y cuales iluminan mejor esa zona en concreto. El programa utilizado en este proyecto es Dialux, que pertenece a la empresa Indalux. En el presente proyecto se han realizado los estudios correspondientes ha cada dependencia del edificio, no de todas, sino una de cada tipo de zona, utilizando el mismo estudio para iluminar las zonas similares a esta. Para los detalles de los estudios hay que observar el ANEXO # 3.

2.6.2.2 ELECCIÓN

DE

LAS

ILUMINACIÓN GENERAL

LUMINARIAS

PARA

LA

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

44

En la elección de luminarias para la iluminación del edificio se ha tomado en cuenta la dependencia que se va a iluminar, su superficie y la altura a la esta situado. Para iluminar aulas, baños y pasillos con cierta superficie y a una altura menor a 4 m se utiliza luminarias del tipo fluorescentes. En los auditorios se utilizará reflectores, dicroicos y luminarias Downlights que reemplazaran a los reflectores de cuarzo.

De acuerdo al estudio lumínico se constato que las aulas tipo A y B no cumplen con iluminancia mínima que de acuerdo al código NEC es de 300 Lúmenes, es por esta razón que se hace un rediseño en las aulas y se propone cambiar el numero de luminarias de 6 existentes a 9 luminarias, de igual manera por el estudio realizado se

calculó la

potencia de los

auditorios de la tercera planta y se determino que la dichos auditorios consumen 165000 W, cada uno de ellos, y es debido a que utilizan reflectores de cuarzo de 500 W cada uno, por un lado el consumo de energía es excesivo generando mucho calor en el interior del local y por otro lado se tiene el problema que este tipo de reflectores están descontinuados, razón se plantea utilizar lámparas que permitan cumplir con la norma NEC de 200 lúmenes y que tengan un consumo mucho menor y se plantea el uso de luminarias Downlights de 26 W, para el control de la iluminación se cambiará los balastros magnéticos que están incorporados en las lámparas por blastros electrónicos de regulación 1-10 V, estos elementos se detallan a continuación:

•

Luminarias fluorescentes empotradas 3 x 18 W marca Silvania (existentes), ANEXO # 3.

•

MD>LS?T*IUV*W?*9OD?*IEXY*A, marca Silvania, ver ANEXO # 3.

•

Balastro electrónico, BAL 500 Sylvania, ver ANEXO # 4.

CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

45

2.6.2.3 ILUMINACIÓN DE EMERGENCIA

La iluminación de emergencia debe cumplir con lo establecido en el código NEC (Código Eléctrico Nacional) en el numeral 11.5, expuesto anteriormente, situándose en las zonas de paso, cerca de las salidas de emergencia, baños, aulas y auditorios así como en las escaleras, de igual manera debe cumplir con la iluminancia requerida, además tendrán que ser alimentadas incluso cuando haya averías

en la instalación general, su

funcionamiento tiene que ser continuo las 24 horas del día.

2.6.2.4 ELECCIÓN

DE

LAS

LUMINARIAS

PARA

LA

ILUMINACIÓN DE EMERGENCIA.

En la elección de luminarias de emergencia del edificio se ha tenido en cuenta el catálogo de LEGRAND, de donde se a elegido la luminaria Serie U21, referencia 661701, con una potencia de 6 W, ver ANEXO # 4.

2.6.2.5 DETERMINACIÓN DE LA DEMANDA En la determinación de la demanda máxima se han tenido en cuenta las siguientes consideraciones técnicas que son recomendadas por la Empresa Eléctrica de Centro sur:

TABLA # 10: DEMANDA MÁXIMA COINCIDENTE DE CADA CIRCUITO

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CAPÍTULO 2. ANÁLISIS DEL EDIFICIO CARLOS CRESPI

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Finalmente, se obtiene la demanda máxima coincidente del proyecto sumando la demanda diversificada de cada contador de energía y aplicando al resultado un factor de potencia general de 0.92. Se tiene así el siguiente resumen. Los detalles se ven en el ANEXO # 5.

TABLA # 11: RESUMEN DE POTENCIAS

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