Quadri - Instalaciones Electricas en Edificios

CAPITULO 5. INSTALACIONES DE FUERZA MOTRIZ y ESPECIFICAS

217

Mejoramiento del factor de potencia · Si se analiza la corriente alterna, puede efectuarse una representación vectorial de las potencias, de acuerdo a lo indicado en la figura 22-V. Wa : Potencia aparente

Donde: 1: intensidad de corriente del motor (A). W: potencia eléctrica del motor (W). Ertensión de fase (220 V). E¡: tensión de línea (380 V). Cos
Wr: Potencía reactiva

W : Potencia activa

Figura 22~V. Representación vectorial de la corriente alterna

De esa manera, puede definirse: Potencia activa: Potencia aparente:

W = E.J COS
La potencia activa (W), es la real que toman los aparatos eléctricos, mientras que la potencia aparente (Wa), es la máxíma que pueden o están capacitados para utilizar, y se la mide normalmente en Volt Amper (VA). Se observa en la figura, que ambos vectores forman un ángulo
Al valor de cos

CAPITULO 5. INSTALACIONES DE FUERZA MOTRIZ Y ESPECIFICAS

218

INSTALACIONES EL!:CTRICAS EN EDIFICIOS

útil disininuye y como la potencia aparente que están capacitados pará absorber se mantiene constante, se deduce de la ecuacíón anterior que se produce una reducción del factor de potencia. Por tal motivo, una de las consideraciones a tener en cuenta es que nunca deben sobredimensíonarse los motores, debiéndose diseñar muy próximos a la carga real que deben tornar en la práctica. Por otra parte, las compañías proveedoras de energía eléctrica, exigen que el factor de potencia de las ínstalaciones de los usuarios no baje de un determmado valor. En efecto, s1 el generador de energía de la compañia trabaja con una red de suministro, en la que existe una gran reactancia con un valor de cos

219

Se deduce entonces, la necesidad de corregir o compensar el factor de otencia de la ínstalación, siendo el método más común la utilización de ~apacitores o condensadores que originan una potencia capacitiva (Wc), cuyo efecto es contrario a la potencia reactiva (Wr), como se observa en el detalle de la figura 24-V. Wa : Potencía aparente

Wr:

Potencía reactiva cp

Wc:

1 Potencia

j

capacitiva

W : Potencía activa Si: Wr- Wc=O

La potencía activa o real es la milxima
Figura

24~V.

Potencia capacitiva

Condensadores o capacitares Wa: potencía aparente del generador

W:potencla activa real

Trabajo útil motores y

aparatos eléctricos Pérdidas por resistencias inductivas o reactancla

Generador de electricidad

Figura

23~V.

Disminución de ia potencia real

En Instalaciones de edificios, otro de los artefactos que producen una reducción del factor de potencia son las lámparas fluorescentes, debido a que su circuito tiene una gran resistencia n1agnética o inductiva, como se describirá en el Capítulo 7.

Se comprueba que ía capacidad de carga eléctrica, que puede comunicarse a cualquíer cuerpo conductor que se halle completamente aislado, es proporcional al potencml a que se halla sometido. O sea:

Q=CE Siendo: Q: carga eléctrica (coulomb). E: potencial (V). C: capacidad electrostática (faradios). Se define al faradio, cuando un cuerpo tiene una carga eléctnca de un coulomb, con la diferencia de potencial de un volts. Un microfaradio es igual a 10 -6 faradios. Entonces, para acumular una cierta cantidad de electricidad en un circuíto hay dos soluciones, aumentar el potencial o aumentar su capací-

220

INSTALACIONES ELt.CTRICAS EN EDIFICIOS

CAPITULO 5, INSTALACIONES DE FUERZA MOTRIZ Y ESPECIFICAS

dad. Como el potencial está limitado por los valores que generalmente se utiliza en los artefactos de consumo, se recurre a aumentar la capacidad mediante la utilización de condensadores o capacttores. El condensador consta de dos placas metálicas paralelas, denominadas armaduras, montadas muy próximas una de otra. La separación la constituye el aire o cualquier otro medio dieléctríco o medio aislante, como mica, papel parafinado, etc. Por efecto de la atracción magnética, se concentran en las caras las cargas eléctricas de distinta polaridad, almacenándose de esa forma cierta cantidad de electricidad, como se observa en la figura 25-V. Placa

Placa . + ·+ . + : p¡etéctrlco + '. + + + +

A

!

-

+

B

•

1 1 1 1 1 1 1 1 1

:¡:'1'

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

figura 25-V- Almacenamiento de energia eléctrica

La cantidad de electrícidad almacenada, aumenta disponiendo en vez de dos un gran número de parejas de placas superpuestas formando un solo grupo, de modo de que queden en comunicación las placas alternas. La capacidad de un condensador es función del tamaño, forma y posición relativa de las placas y además, depende del material que constituye el dieléctrico. En la figura 26-V, se muestra las características de un pequeño capac1tor.

Papel de estaño

o-;;;;;;:i::;:::;::::;::::;:=:=:'=:c.!P~apel parafinado Papel de estaño

figura 26-V . Detalle de pequeño capadtor

221

Corrección del factor de potencia El efecto de capacidad, tiene la propiedad de compensar la reducc1ón de la potencia que se produce por efecto de la resistencia magnétíca en los circuítos de corriente alterna. Cabe consígnar, que otra forma de compensadón es utilizar motores sincrónicos, que mejoran automáticamente el factor de potencia de la red a la cual están conectados.

Para el cálculo de la potencia de los capac1tores en una instalación, la tabla V-10 permite en forma simple su determinaCión. El valor de la tabla multiplicado por la potencia de la instalación, da la potencia de los capacitares necesaria (KW) para elevar el factor de potencia existente al valor deseado . Por ejemplo, si se desea elevar el factor de potenc¡a de 0,65 de una instalación de 300 KW, a un factor de potencia exigido de 0,85, en la tabla se obtiene un valor de 0,548, que corresponde al factor existente de 0,65 y al deseado de 0,85.Muíllplicando este valor por la potencia instalada, se obttene: 0,548

x 300 KW= 166.8 KW

Esta es la potencia necesaria de los capacítores a instalar, para aJustar el factor de potencía de la instalación existente a los valores exigidos. La corrección del factor de potencia puede realizarse por medio de compensación individual, por grupos, o centralizada. . La compensación individual se aplica en máquinas de grandes potencias con cíclos de trabajo prolongado, míen tras que la compensación por g;upos o centralizada, es utilizada por consumidores de reducidas potenCias y Ciclos de trabajo cortos. En las figura 27- V, se muestran los esquemas de estas distintas formas de compensacíón del factor de potencia.

222

INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN EDIFICIOS CAPfTULO 5. INSTALACIONES DE FUERZA MOTRIZ Y ESPECIFICAS

223

Tabla V* 10. Corrección del factor de potencia de una instalación

Factor de potencia existente{%)

FAGOR DE POTENCIA CORREGIDO 100%

95%

90%

85.%

e\•

b

50

1,732

1,403

1.247

1,112

0,982

0,850

1,643

1,314

1,158

1,023

0,893

0,761

1

54

1,558

1,229

1,073

55

1,518

1,189

1,033

56

1,479

1,150

0,994

58

1,404

1,075

0,919

60

1,333

1,004

0,848

0,713

62

1,265

0,936

0,780

0,645

64

1,201

0,872

0,716

0,581

0,451

65

1,168

0,839

0,683

0,548

0,418

0,286

66

1,139

0,810

0,654

0,519

0,389

0,257

68

1,078

0,749

0,593

0,458

0,328

0,196

70

1,020

0,691

0,535

0,400

0,270

0,138

72

0,964

0,635

0,479

0,344

0,214

0,082

74

0,909

0,580

0,424

0,289

0,159

0,027

75

0,882

0,553

0,397

0,262

0,132

76

0,855

0,526

0,370

0,235

0,938

0,808

0,676

0,898

0,768

0,636

0,859

0,729

0,597

0,784

0,654

0,522

-------------~----

78

0,802

0,473

0,317

0,182 0,130

80

0,750

0,421

0,265

82

0,698

'0,369

0,213

84

0,646

0,317

0,161

85

0,620

0,291

0,135

86

0,594

0,265

0,109

88

0,540

0,211

90

0,485

0,156

92

0,426

0,097

94

0,363

0,034

95

0,329

0,583

Compensación índividual

a

0,451

0,515

0,383 1

0,319

0,105 0,052

-----

-----------

------- --------

éé~

Compensación por grupos

e\~ ) ) ~ e\ ~ ~ e\ e\ ~ ~ c\x é é ~ é ® ~ ®é ~ •

9

1

•

Figura 27·V. Formas de compensación del factor de potencia

----

...

e\ e\ e\

Compensación centralizada

0,078

---------

<\,

BO%

52

1

11 Capacitor

0.\,

-

CAP[TULO 6

INSTALACIONES DE BAJA TENSION ALARMAS DE INCENDIO Y ROBO. COMUNICACIONES. CONTROLES. EDIFICIOS INTELIGENTES. UPS

Instalaciones de baja tensión Comprenden los sistemas que se caracterizan por su baja tensión y poco consumo. En estos casos, los cortocírcuitos no son en general peligrosos para la seguridad del edificio y las personas, pero la mayoría de ellós llevan protecciones para evitar que una corriente intensa los destruya. Estos sistemas, se pueden clasificar de la síguiente manera:

Instalaciones de señalización llamada y similares. Instalaciones de alarma, protección y seguridad. Instalaciones de comunícaciones. Otros SIStemas y equipos de baja tensión.

INSTALACIONES DE SEÑALIZACIÓN LLAMADA Y SIMILARES

Timbres o zumbadores Las instalaciones de llamada o señalización, llevan siempre timbres o zumbadores.

226

INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN EDIFICIOS

CAPITULO 6. INSTALACIONES DE BAJA TENSIÓN

Estos elementos pueden funcionar indistintamente con corriente continua o alterna, pero en la generalidad de los casos se los utiliza con corriente alterna empleando un transformador, dado que se requiere bajas tenswnes de trabajo por razones de seguridad. De esa manera, un timbre consiste en una bobina conectada al transformador y a una lá1nína elástica de acero, con un martillo sobre la campanilla fijada a un soporte fijo, con1o se muestra en el esquema eléctrico,

de la figura 1-VI. R, S oT

227

charra, que es rgual al anterior pero sin la campanilla. Cuando la lámina de acero flexible es atraída por la bobina, provoca un sonido perceptible por el oido como un zumb1do, que se amplifica mediante una base de baquelita. Se establece que los timbres, sistemas de alarma y señalización, tengan circuitos independientes y los transformadores de campanillas de uso domiciliario se pueden alimentar desde cuaíqmer ca¡a de derivaCión de los circuitos de ilumínación y la instalación se ejecuta de acuerdo al detalle que se muestra en la figura 2-VI. El timbre debe ser conectado a tierra, mediante el conductor de protección PE del círcuito.

Neutro

o

Campanilla

Transformador

220/12V

Figura

l~VJ.

~

Ca}a circuito llumínación

R, S oT Bobina

1'

Punto

Pulsador

fijo

Neutro

Timbre

Esquema eléctrico del timbre

Al cerrarse el circuito en1pleando el pulsador, circula corriente alterna por la bobina, y se produce un campo magnético, también alterno, de n1odo que habrá durante un ciclo instantes de atracción máxima y nula, que harán mover la lámina y repiquetear el martillo sobre la campanilla. La cantídad de vibraciones es el doble dei numero de periodos de cornente alternada, es decir, para 50 cidos por seg., se producirán 100 vibraciones por segundo de la lámina. Los transformadores que se emplean, constan de un bobinado primano que se conecta a la red, obteniéndose en el secundario bajas tensiones, que pueden elegirse de acuerdo a los modelos de campanillas utilizadas, no debiendo ser mayor de 24 volts. Como consumen muy poca corriente se lo conecta en forma permanente a la red. Otro elemento utilizado en corríente alterna es el zumbador o cht-

Figura

2~VI.

Esquema de instalación del timbre

Dispositivos de iluminación de pasillos En edificios de cierta envergadura, en los espae1os comunes de escaleras y pasillos, el accionamrento manual de las luminarias puede dejarlas frecuentemente encendidas en forma permanente por descuido o negligencia, lo que originaria un consumo innecesario de energía eléctrica. Por ello, se emplean sistemas para encender durante un lapso deter-

228

INSTALACIONES ELtCTRICAS EN EDIFICIOS

CAP{TULO 6. INSTALACIONES DE BAJA TENSIÓN

minado las iuces de los pasillos y escaleras, para dar tiempo, a que lleguen desde la puerta de calle hasta su departamento, o viceversa. Cuando el número de pulsadores a colocar es reducido se puede utilizar un sistema simple, que consiste en pulsadores automáticos individuales, construidos con un dispositivo a resorte, que permite la desconexión retardada, que puede ser regulable de acuerdo a las necesidades. Estos pulsadores, cuentan con indicación luminosa de encendido y en el esquema de la figura 3-VI, se detalla un circuito de estas características, observándose que debe accionarse el interruptor si se quiere iluminación permanente.

229

La instalación puede ponerse fuera de servido con el contacto a, que abre el circuito apagándose todas las lámparas, por ejemplo, durante las horas del día y con el contacto b, se cierra el Circuito de modo que las lámparas quedan encendidas en forma permanente, por ejemplo, en el amanecer o anochecer. Lámparas

Pulsador

Referencias a) Fuera de servicio (horas del dfa) b) Permanente (_anochecer) e) Automáti.:o

Interruptor termomagnético R. S o T Neutro

1nterruptor termomagnético R, S o T Neutro

Lámparas

Pulsador acción retardada

Interruptor iluminación permanente

b

Dispositivo de tiempo

Conmutador

Figura 3wVI. Esquema de encendido de pasillos con pulsadores automáticos

En edificios de mas envergadura se diseña un circuito especial, donde se aplica un dispositivo denominado automático de escalera, que consiste en una caja que contiene básicamente una bobína con un contacto normalmente abierto y un elemento de apertura de tiempo retardado regulable. Se utiliza un conmutador de tres vias detallándose en el esquema de la figura 4-VI, las características de funcionamiento del sístema.

Figura 4-VI. Dispositivo automático para ilumínación de escaleras y pasillos

Con el contacto e, se puede hacer funcíonar al sístema en forma automátíca, por eJemplo, durante las horas de la noche. De esa manera, cuando se acciona cualquier pulsador de piso, que es un contacto provisorio que

r··. ·. · .· · 230

INSTALACIONES ELECTRICAS EN EDIFICIOS

se abre rápidamente por medio de un resorte, se produce el cterre del Clrcmto de la bobina que atrae y retiene el contacto prínc1pai, encendiendo por lo tanto, todas las lámparas del sistema. Se establece el lapso que deben permanecer encendidas las lámparas, en función del período que demora una persona en el recorrído desde la entrada pnncipal hasta el departa1nento mas aiejado, regulándose la apertura del circuito mediante un dispositivo de tien1po, que se encarga de abnr automátiCamente el contacto principal retenído por la bobina.

r

CAPITULO 6. INSTALACIONES DE BAJA TENSION

cierres de puertas contrafuegos, ventilación mediante aberturas para eliminación de humos y fundamentalmente, medios de escapes y extínción. El sistema de detección de mcendios debe controlar en forma automa-

tica e individual una amplia gama de importantes funciones, tal cual se mdica en la figura 5-V, que podrán cumplirse o no, dependiendo del tipo de edificio o la característica del peligro de incendio del mismo.

Telesístema de llamada del personal

INSTALACIONES DE ALARMA PROTECCIÓN Y SEGURIDAD

Alarma contra incendio Las mstalacwnes de alarma contra mcendio, consisten en circuitos cerrados, en los cuales la mterrupción de la corriente ocaswna la puesta en xnarcha de las alannas. Para ello, se utilizan detectores, que se colocan estratégicamente en los iocales a proteger. Las instalaciOnes de alarma de incendio son del tlpo automiltlcas, detectando cualquier conato, ya sea por los fenómenos de combustión,

humo, llama o calor. Todo sistema se compone de una central, detectores de incendio, avísadores manuales, elementos acústicos y lummosos de alarma y evacuación. La central de comando recibe la información de los detectores, mdicando eí sector del siniestro y pone en funcionamiento los sistemas de alarma y evacuación, compuestos por tableros receptores, letreros, campanas, s1renas, etc. convenientemente distribuidos, como así también el mando de instalacwnes fijas de extinción, corte de suministro de flmdos y todo accionamrento necesario para lograr una tnils segura prevención. Por tal n1ot1vo, se efectúa un análisis del nesgo de mcendio, determinándose de esa manera, cuáles son los locales o eqmpos que están en peligro. Por ejemplo, sobrecalentamiento de eqmpos eíéctricos, fallas en los ststemas de calefacciÓn o aíre acondicionado, sistemas de iluminación, etc. Los conductos de aire acondicionado, son una causa de propagación del fuego, debiendo pararse el sistema en caso de un conato de mcendio n1ediante compuertas de cierre. En edificiOS de envergadura se proyectan

231

Detectores automáticos de incendio

Alarma íntema

Central de alarma

Alarma externa Mensaje telefónico transmitido automáticamente

Botones pulsadores de alarma Funciones automáticas en caso de incendio

Puesta en marcha de la extinción

Cierre de las compuertas de Incendio Aperturas de compuertas de eliminación de humo Sistemas de

extinción

Figura 5-VI. Organización del sistema de detección y extinción de íncendio

232

INSTALACIONES ELECTRICAS EN EDIFICIOS

Una unidad de control, denominada central de alarma de mcendio, recibe la información de ios detectores comandando todas las funciones en forma automática y debe contar con una batería propta, para que siga actuando si se corta el suministro de la red eléctrica. Se observa que el sistema cuenta con una alarma local, que consiste en un recurso de llamada al personal y una alarma interna y otra alarma externa, con una sirena que puede efectuar la transmisión automática de mensajes. Paralelamente, se pueden realizar las operacíones automáticas de cerrado de puertas de contrafuegos y el encendido de la veutilación deslinada a la eliminación de humos, asi como la puesta en marcha de una instalación de extinción automática, aunque, generalmente la extinción es del tipo manual. El accionamiento de la alarma externa actúa después de un tiempo determinado establecido por un temporizador, que se fija en virtud de! lapso que se estima que la acción llegue a ser efectiva para detectar y evitar ei fuego. Casí todos los incendios comienzan síendo pequeños y a menudo ínofensivos. Sin embargo, una vez que toman cuerpo, el fuego y el humo pueden tener un efecto devastador en pocos minutos. Una rápida advertencia, y la consiguiente acción contra el fuego, dan como resultado una fácil extinción reducíendo un eventual daño. Entre los detectores automáticos que más se utilizan según el tipo de ríesgo de incendio, se pueden mencionar los síguíentes: Detector iónico: consiste en una cámara 1nterior y exterior ionizada por una fuente radioactiva, que reacciona en forma inmediata ante los productos de la combustión mvisibles y visibles. Es apropiado para detectar la mayor parte de los incendios y poseen por lo tanto, un amplio campo de aplicacíón. Detector óptico: utiliza como elemento de detección el efecto de reflexión de la luz, mediante un elemento fotosensible y una fuente luminosa y reaccíona ante los humos vísibles. Se los utiliza combinándolos con los detectores iónicos, para proteger pnncípalmente locales donde hav aparatos eléctricos y eiectrómcos. Detector térmico: consiste en un elemento bimetálico, que opera un contacto eléctrico cuando se alcanza la temperatura de funcionamiento del detector, graduable a voluntad entre 45 y 90 C.

CAPITULO 6. INSTALACIONES DE BAJA TENSJClN

233

En la figura 6-VI se muestran un detector ióníco y óptíco respectivamente.

~ ...

s;.

...... ... :~:

:;.

Figura

6~VI. Vista

de un detector ióníco y optico

Los detectores de íncendio, sus características y aptitudes, deben determinarse para cada caso y detallaremos en un ejemplo elemental las aplicaciones de cada uno de ellos. Supóngase las etapas de un incendio que comienza en los cables de PVC de una ínstalacíón eléctrica) de acuerdo a las referencias que se detallan en la figura 7-VI.

® Figura 7~VI. Etapas de un íncendio

l. El olor a quemado es la primera señal de advertencia. El detector

de humo de wnización reacciona inmediatamente. 2. El detector óptico de humo responde rápidamente a los v:Jpores livmnos, provenientes del quemado de los cables de PVC.

234

INSTALACIONES EltCTRICAS EN EDIFICIOS

3

termtco recién detecta la alarma. .

CAPITULO

e · · . ,uando el calor alcanza cierto nivel '

La clave para una efectiva protecció

alrededo d r e 70oC, el detector 1

ti~mpo a_decuado de acuerdo al uso del ed~fies ograr la advertencia en el

c~o~1 de los detectores Y su correct b' I,c_w y en general, la combina~ ráp·d · a u Icacwn ' permt·ten una detección . 1 a y segura.

E .

, n la figura 8- VI se muestra un dia r na un Sistema de detección de íncend· glvaf~a elemental de cómo fundo]a co . IO. rnente circula por la b ·b. _ Ientras _ el e'rrculto esta- cerrado e o tna reten 1endo 1 lr~uito a través de los detectores e contacto, VInculándose el ctuto eléctnco se abre Y como Ia bp~~o al operarse alguno de ellos, el cirClerra el Circuito por la ~1arma audi~vi~aalno puede retener el contacto, se u compuesta de campana y luces.

9

S?

?:e'¡-('::cs>-1-~

6. INSTALACIONES

DE BAJA TENSióN

235

Estas instalac10nes func10nan con corriente continua a baja tensión, generalmente de 12 o 24 volts, mediante un transformador y rectificador, y deben contar con una batería de apoyo para garantizar la autonomía de la central de alarma, ante una eventual falla o corte del suministro eléctrico, que podria dejar sin protección a los locales. El sistema más elemental para alarma contra incendio consiste en botones puisadores, que puede ser accionada por cualqmer persona previo rotura de un vidrío protector, que pone en marcha un sistema de alarma mediante campanillas. En las figura 9- VI, se muestra un ejemplo de aplicación de un centro de cómputos, con sistemas con detectores automáticos bajo el cíelorraso y el p1so técmco y en la figura 10-VI, el mismo ejemplo, pero con la adición de un sistema de extinción automático, mediante inundación de gas'FM200, que constituye una alternativa al gas halón que afectaba la capa de ozono.

Detectores de humo automático

INSTALACIÓN DE ALARMA CONTRA ROBO r=;'~'-, Red

220V Interruptor tennomagnético

Rectificador Bobina

o

Pulsador manual

'-----~/1/1/1/lo--c----___¡ Bateria

®~a

El dotar de un buen sistema de alarma contra robos en edificíos, se ha constítuído en una necesidad, especialmente en aquellos que por un

determmado lapso quedan deshabitados. Los SIStemas que se emplean dependen del grado de segundad que se quiere lograr, estando compuestos generalmente de tres elementos básicos:

Detectores. Centrales de alarma. Dispositivos de aviso de alarma. Los detectores son los componentes que alertan la presencia de intrusos y pueden consístlr en detectores de apertura de puertas y ventanas, accionando contactos eiéctncos que activan la alarma. Entre los más usados, se pueden mencíonar los siguientes:

acústica y óptica

Figura 8-VJ. Esquema básico de sistema de detección

236

CAPITULO 6. INSTALACIONES DE BAJA TENSIÓN

INSTALACIONES El~CTAICAS EN EDIFICIOS

237

De típo mecánico, que consisten en pulsadores de interrupción, que por lo general van instaladas en los marcos de puertas y ventanas, o de pedal para accionar con el pie en caso de robo. De tipo magnéticos, que están compuestos por contactos eléctrícos, activado por el campo magnético de una bobina. De vibración, que se suelen utilizar para la protección de paredes, techos y ctelorrasos, en función de vibraciones o golpes, con sensibilidad reguiable en función de la intensidad de vibración. De rotura de vidrio, que son sensibles a la frecuencia de vibración característica de la rotura de un vidrio y se emplean en vldríeras comerciales.

Además, de los sistemas de video mas sofisticados, se suelen utilizar detectores electrónicos o infrarrOJOS, como los siguientes:

Figura

9~VI.

Barreras mfrarrojas, compuestas de dos componentes, un emísor que genera un haz intermitente de luz ínfrarroja invísible al ojo humano y un receptor que recibe el haz y en caso de interrupción, abre un circuito conectado directamente a la central de alarma. InfrarroJOS pastvos, que funcionan captando la emlsión infrarroja del cuerpo humano con un radio aproximado de 1O m. Está compuesto por un gabinete y no requiere emisor ya que lo constituye el mismo cuerpo del intruso. De microondas, que son similares a las barreras ínfrarrojas, pero emplean un haz de energía electromagnética en ondas de frecuencia muy altas, pudiendo atravesar materiales sólidos como tabíques o vidríos. Sensores ultrasónicos que actllan como un radar generando un campo de ultrasonído, sensible a las mínímas perturbaciones.

Sistema de detección de íncendio para un centro de cómputos

FM200

Las centrales de alarma constituyen el cerebro del sistema, captando la apertura de los círcmtos y ejercíendo una supervísión continua. Cuentan con la posibilidad de zonificar las áreas de detección en forma independiente y en el círcuíto, convergen en seríe los interruptores de los diversos tipos de detectores, trabajando con corriente continua, generalmente de 12 Volts, según el detalle indicado en el esquema de la figura de 11-VI. Figura 10·VI. Sistema de detección y extinción de incendio para un centro de cómputos

238

INSTALACIONES ELECTRICAS EN EDIFICIOS

Interruptor con pie caso robo

.... ~

CAPITULO 6. INSTALACIONES DE BAJA TENSION

Rotura de vidriera

~ r--::!.-:!.---,

~;~V

=l

Interruptor termomagnético Central de alarma

Corte automático de aviso de alarma: en caso de ser violada y se actíva el sistema de alarma, ésta permanece sonando durante un tíempo, cumplido el cual se desconecta automáticamente, quedando la instalación en estado de alerta o autoreposición. Barreras infrarroJas o ultrasónicas

¡·

'-+-'f-'

~w Apertura de puertas Bateria

239

_ _)

Figura 11*VI. Esquema btlsico de Circuito de alarma contra robo

En general, las centrales cuentan con una batería de reserva en caso de corte de energia acCidental o IntenCional, la que le da una autonomía de 48 a 72 horas. Son del típo libre mantenimiento y se recargan auton1átican1ente una vez repuesta la energia de la red. Se pueden mencionar algunas funciones adicionales:

En cuanto a los dispositívos de aviso de alarma, son los sistemas encargados de dar la alerta y en general son del tipo sonoro como bocinas, sirenas, campanas, etc. o audiovisuales, o eventualmente comunicación telefónica con la policía. Los dispositivos sonoros se construyen de diversas potencias de acuerdo a su aplicación, instalándose generalmente una en el interior y otra en el extenor.

INSTALACIONES DE COMUNICACIONES Las comumcaciones telefómcas constituyen una importante especialidad dentro de las ínstalacíones de baja tensión, consistiendo en un sistema, que permite convertir el sonído en corriente eléctríca y ésta nuevamente en sonído. En la figura 12-VI, se indican las caracteristicas de variación de la free u en da y amplitud en relación con la voz humana y esta forma de transmisión de señal telefónica, se denomina analógica. El teléfono se compone de un dispositivo denominado micrófono, que es el encargado de convertir la voz humana en corríente eléctrica continua, que concuerda con las presiones y depresiones del aire producto de la emisión del sonido. Para aprovechar dicha vibración, se coloca una

membrana delgada cubriendo una cápsuia con carbón granulado, donde al modificarse su resistencia eléctrica y por lo tanto, la intensídad de corriente que lo atraviesa, sufre variaciones que responden proporcionalmente a la onda sonora emitida.

.Actzvactón co11 twmpo diferido: en la que se conectan los dispositivo de acceso al edificio, permitiendo que el usuano ponga en funcionan1lento el Sistema y disponga de un tiempo tal, que permíta atravesar la zona protegida sin activar la alarn1a para abandonar el lugar. Del mismo modo, el ingreso cuenta con un tiempo similar para desactivar la alarma. Figura 12*VI* Señales continuas analógícas de la voz

240

CAPITULO 6.1N5TALACIONE5 DE BAJA TENSIÓN

INSTALACIONES EU!CTRICAS EN EDIFICIOS

241

ca, la que transcribe e identifica la llamada enviando la señal al destinaPara volver a obtener el sonido, se dispone de una membrana a flexible, frente al cual se coloca una bobina, donde al llegar la cornente variable, se produce un campo magnético también variable, con lo que la membrana se desplaza hada adentro o afuera, síguiendo ]as variaciones de la corriente que recibe. Dicha vibración produce un sonido audible, semejante al que se originó en la fuente y a ese elemento se lo denomina receptor, tal cual se detalla en la figura 13-VI.

tario.

Linea a la

Central telefó:c•l Horquilla Mlcroteléfono

Receptor

Micrófono

l ''

'

1

Sonidos

\\\\

\\\\

1!1 /j/1

1/!1

Batería

~-

------·

Sonidos Campanilla

Al Diafragma

Diafragma

Teclado a dfgltos

G)@® @)®@


Figura 13vVI. Forma de transmísión de los sonidos a través del teléfono

El servicio telefónico requiere en el mícroteléfono un dispositivo para llamada y un elemento de alarma sonora o campanilla, vmculado con una central telefónica. En un esquema elemental de la figura 14-VI, se indica el funcionamiento de un sistema de teléfono automático, observándose que cuando el microteléfono esta apoyado en la horquilla, está solamente conectado el circuito de la campanilla con la central telefónica. De esa manera, cuando llega corriente por la línea actúa la señal sonora, advirtiendo al usuario de la llamada y al descolgar el mícroteléfono de la horquilla, queda el usuario conectado con la red telefónica, desvinculándose automátícamente el drcuíto de la campanilla. Además, si el usuario quiere efectuar una llamada, al descolgar el microteléfono queda conectado con la central telefónica y por medio de un teclado a dígitos debe consignar un número, el que mediante un código de frecuendas es recibido por un conversor en la central telefóni-

®88

Figura 14-VI. Esquema de funcíonamiento de un microteléfono

Las centrales telefónícas reciben la señal eléctrica analógíca del usuario, transformándola mediante conversores en digital, para su procesamiento y viceversa mediante la emisión de pulsos codificados. En este sistema se extraen muestras de la señal telefónica de la voz a intervalos regulares y frecuentes, como se indica en la figura 15-Vl. Cada una de estas muestras es convertída en un número de señales eléctrícas binarias, es decir ceros y unos y el número binario asi transmitido, constituye una representación numérica de la amplitud de la muestra, que permit~ al receptor reconstruir1a en su magnitud origínal.

242

INSTALACIONES Eli:CTRICAS EN EDIFICIOS

CAP{TULO

6.

INSTALACIONES DE BAJA TENSIÓN

243

Locales para instalaciones telefónícas Muestra

1110001

S~ establece que los ~ocales o espacíos requeridos para la prestación de serviCIOs d~ telecomunicaciones, deben destinarse para alojar los gabinetes Y repartidores para cruzadas y equipos asociados, de telefonía. Dic~os locales deb.e~ ser ce~rados con paramentos de mampostería u hormigo~ Y ser a~cestb1e~ desde espacios comunes, no ser inundables y estar aleJados de InstalaciOnes que puedan contaminarlos, conformando local . d d" ~ tn epen Ientes de los otros servtctos. Deben estar distanciados no menos de 1,50 m de instalacion~s de energía, como ser tableros, transformadores, etc., s~lvo que su separación sea total en mampostería u hormigón, u otro matenal aislante adecuado. El local o espacío debe tener una buena ilumi-

Figura 15-VI. Señales digitales de la voz

Si estas muestras son suficientemente frecuentes, se puede reconstruir la voz hlllnana con gran fidelidad. De esa manera, se convierte la transn11stón de ondas eléctricas continuas, capaces de reproducir analógicamente la voz humana por secuenctas de pulsos eléctricos codificados, denon1inados bzts de mformacióll. Este sistema de comunicación, es empleado en la central del usuario y la conexión con la central del otro usuario, mediante cables de fibra ópttca. Luego esa comunicación digital es decodificada y transformada en analógica en la central del usuario, para la conexíón con el mismo o viceversa. Las centrales telefónicas digitales permiten conectar equipos de computaCión de cualquier nivel, que procesan exclusivamente secuencias digitales de bits de información, con la misma facilidad con que se conectan teléfonos a la red telefónica. Sin embargo, el fenórneno no se limita solamente a la transmisión de voz y de datos. En efecto, también la imagen como la televisión, facsímil, telefoto, etc., es susceptible de ser muestreada srstemátrcamente y transtnihda en trenes de pulsos binarios codificados. De esa manera, los usuarios ya sean éstos oficinas, fábricas u hogares, pueden utilizar equipos normalizados que permiten combinar el teléfono con una termínal de computación.

nación y un tomacorriente para uso del personal de mantenimiento. Los locales requeridos deben tener las siguientes dimensiones mínimas, de acuerdo con la cantidad de bocas, según la tabla VI-L Tabla Vl-1. Dimensiones mínímas para locales telefónicos , Ülntid~_i_dé~:b_oc_as:_o:-_-se;~id~-~- :_ ~ei,~d(ficioHasta 120

2,00 X1,80

3,60

121 a 240

2,00 X 1,80

4,50

241 a 400

3,50 X 1,80

6,30

401 a 720

3,70 X 2,00

7,40

721 a 960

4,50 Xl,OO

9,00

3,40x 3,20

10,90

3,80 x3,40

11,00

961 a 1.200

Mas de 1.200

Adetennlnar por la empresa de servidos

244

INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN EDIFICIOS

CAPITULO

6.

INSTALACIONES DE BAJA TENSION

245

El propietario puede proponer locales de dimensiones diferentes a las indicadas, debiendo contar con la conformidad de la compañía. El montaje de las cañerías, cables y demás accesorios en los edificios, a los efectos de la postenor provisión del servicio telefónico, deben efectuarlo los propietarios y el sumimstro del servicio telefónico esta condicionado a la existencía de dichas instalaciones internas y por tal motivo) debe presentarse el proyectos a la aprobación por parte de un instalador autorizado por la compañía antes del comienzo de los trabajos. Para edificios de hasta 5 bocas no es obligatona dicha instalación, pero se recomienda para lograr un meJor servicio. En la figura 16-VI, se muestra la instalación en un edificio, donde se observa el cable alimentador suministrado por la compañía, hasta el armario o gabmete para cruzadas o repart1dor general, que se utiliza para interconectar los pares de cables externos con los internos. Estas conexiones se efectúan una vez finalizado el cableado interno del edificio. En la figura 17-Vl, se detalla la distribución interna en planta de un edificio de cuatro departamentos por piso. Las cañerías deben ser independientes y exclusivas para esos fines, debiendo ser de acero o de poli cloruro de vinilo rig¡do, admitiéndose los flexibles, solo para cañerías de derivación y deben emplearse de acero galvanízado en las instalaciones a la intemperie. La instalación de cañerías telefónicas se divide en dos partes denominadas montantes y derivación. Las montantes son las cañerías de distribución a las distintas unidades que componen la instalación, mientras que las de derivación son las propias de cada unidad locativa, pudiéndose determinar sus diámetros mediante las tablas VI-2 y 3, en fundón del número de pares de cables.

A la central telefónica

Figura

16~VI.

Diagrama esquemático ínstalación interna de un edificio

246

CAPITULO

INSTALACIONES EU:CTR!CAS EN EDIFICIOS

6.

INSTALACIONES DE BAJA TENSIÓN

247

Tabla Vl~2. Tabla cálculo de columnas montantes telefónicas

---·-----.J

Aire y lu;z

1

;

1~ Living~

Dormitorio

comedor

-.--º .-'--

·--:,·-·~'11' -

"'
,. n

Cocina

Baño

Dormitorio

15

50 100

11/2

21

1,80

22

1,5

28

1,80

28

2,0

34

2,00

34

2,0

Tabla Vl-3. Tabla de cálculo de caños de derivación Patio Patio

Dormitorio

Baño

5/8

14

1,00

1J

1,5

2a3

3/4

17

1,00

16

1,5

2a6

7/8

20

100

19

1,5

Living~

comedor Dormitorio

Los diámetros interiores corresponden a la instaladón de un solo

ReferenciaS -

; -

Cañerlas para derivación

~~~~~~

CaJa de empalme y distribución

r

Caja o boca de salida

1

L---'

Q

Boca telefónica

Figura n~VI. Distribución en planta de edifióo instalación telefómca

cable, siendo el máximo admit1do lOO pares por montante. Los cm1os de derzvación dependen de la cantidad de pares de alambres de distribución interna para la conexión de los teléfonos y cuando sea necesario pasar más de 6 pares de cables por un solo caño, debe colocarse una caja de distribución. Se establece que no tengan más de 15 metros sin interrupción, nr colocar más de dos curvas de 90° por tramo y no se permite el uso de codos para facilitar el pasaje de los conductores. Las cajas de empalme y distribución están destinadas a hacer las derivaciones correspondientes a cada planta o p1so del edificio, de acuerdo a la cantidad de bocas a servir. Las dimensiones son varíables, en función del número de pares y el tipo de distribución, con una profundidad total de 10 cm, de allí se derivan a las cajas de paso de lOO x lOO x 40 mm provis-

248

INSTALACIONES Eli:CTRICAS EN EDIFICIOS

CAPITULO

tas de tapa lisa y las que no sean de uso exclusivo se deben colocar en lugares de acceso comunes. Las cajas o bocas de salida son las cajas finales donde llegan los caños de derivación y se conecta el teléfono. Son cajas lisas rectangulares de 100 x 55 x 40 mm, que se colocan empotradas y se instalan a 25 cm sobre el nivel del piso terminado, según se muestra en la figura 18-VI.

6.

INSTALACIONES DE BAJA TENSICJN

249

Debe colocarse en alguna pared exterior terminando con una pipeta, en la parte mas alta del muro elegido. Las dimensiones de las cañerías internas) cajas y bocas de salida son las ya índicadas anteríormente. Cableado interno telefónico

Se establece que se deben utilizar cables de PVC, de las características indicadas en la tabla VI-5.

-

®' 1 ~ [o_/n]! ~ 1

Boca o caja de salida a mas de

25 cm del piso

Tabla Vl-5. Caracterlstlcas de cables de telefónicos de PVC para instalaciones domiciliarias

®/

~

...... .,.

1

,~,~·---,

__ ,,.,

mm_-:;-·

IJ

Figura 18·VI. Cajas terminales del servicio telefóníco

Instalación en inmuebles hasta 5 bocas telefónicas

Si bien dicha instalación no es obligatoria se recomienda realizarla. Se ínstalan las cañerías que deben terminar en una caja de interconexión) entre el plantel exterior y la instalacíón interna. Las dimensiones de las ca¡as y

los caños de bajada, son los indicados en la tabla VI -4.

·.----,.---•-"-•'-' 1

Espe¿o{:

c·ubierta ,-'mni.

Hasta 5 (cinco)

lO

25

mm

0,9

3,9

0,9

4,8

J

o.so o.so

0,9

5,4

4

0,50

0,9

5,8

5

0,50

0,9

6,1

6

0,50

0,9

6,5

8

0,50

0,95

7,2

11

0,50

0,95

7,8

16

0,50

21

0,50

1,1

10,3

26

0,50-

1,1

11,4

9,1

En la figura 19-VI se muestra un cable de 26 y otro de 6 pares telefómcos.

15

· -,: Piámetfo -éheriÓ~ apfoXi_ma~~

0,50 2

Detalle terminal

Tabla Vl-4. Dimensiones de cajas y caños de bajada {hasta 5 bocas)

__

-.-i-O!áme~O d(/¡Qs - : C~n-dudores

26 pares

4 6 pares

Figura 19·VI. Detalles de cables telefónícos

250

INSTALACIONES EL~CTRICAS EN EDIFICIOS

CAPITULO

Portero eléctríco El portero eléctrico consiste en una Instalación telefóniCa interna dentro de una casa de departamentos o de similares características y como se ve en la figura 20-VI, consta de tres circuitos fundamentales:

Campanilla

T

Mlcroteléfono R

Pulsador de piso

Red 220V

Interruptor termo magnético

Micrófono receptor

{parlante)

Pulsador "*n.Jl_'::':':;: Planta baja Uu-~'---)

Transformador 220/12V

Figura

20~Vl.

Esquema elemental de círcmtos del portero eléctrico

6. INSTALACIONES

DE BAJA TENSIÓN

251

Circuito de accwnam1ento de aberturas, mediante cterrapuerta magnetico y puísador de piso. Circmto de accwnamiento de timbre en p1so con pulsador en planta baja. Circuíto telefónico de comun.ícactón entre micrófono y receptor en puerta de planta ba¡a y microteléfono en piso.

Cuando la persona que llega a la casa acciona el pulsador de piso o departamento que desea comuniCarse, sonando el timbre en el misinO. El ocupante del departamento, levanta eí micro teléfono y queda comumcado con el micrófono receptor en planta baja, ubicado junto a los pulsadores de pisos. De esa manera, el visitante se identifica al ocupante de casa pudiendo mantener un diálogo con el mismo y si la persona de visita quíere penetrar en ia casa, eí ocupante del departamento accionando el pulsador de piso puede activar la bobina de la cerradura automática de Planta Ba¡a, que provoca la apertura de la puerta y generalmente viene provista de una chicharra para indicar que la misma está funcionando. La cerradura automática y los tin1bres se conectan a un transformador común de baja tensión utilizando corriente alterna. En cambio los sistemas telefónicos y parlantes requieren corríente continua en baja tensión generalmente a 12 o 24 volts, aplicándose entonces sobre el mismo transformador un rectificador de corríente y por supuesto, todo el sistema debe contar con un interruptor termomagnético en el tablero de serviCIOS generales. En la figura 21-VI, se describe un sistema elemental de intercomunicación mediante un vídeo-portero eléctrico del tipo unifamiliar, que pueden aplicarse en recepciones de edificios adminístratívos o industrias para control de personal y visitantes.

252

INSTALACIONES EL!:CTRICAS EN EDIFICIOS

CAPITULO

6.

INSTALACIONES DE BAJA TENSION

\

\

Unidad exterior con video camara. lntercomunlcadory """""""'-""'"""""'""' pulsador

==~:;;::.;:l

253

~

\ Unidad lnb>rfo,r 1

;

Monitor y mlcroteléfono

i

Ondas electromagnéticas de radiodifusión

i /

/

/

1

Figura 22-VI. Propagación de las ondas electromagnéticas de radio Figura 21-VI. Esquema un video-portero unifamiliar

La unidad exterior dispone de una video cámara, intercomunicador y pulsador de llamada y la interior se compone de un mo~itor y un microteléfono, con pulsadores destinados a la desconexión del Vldeo y mando de la cerradura automática

"~~L.

Disminución de la intensídad de emisión con la distancia

Instalación de antenas de televisión Las ondas radioeléctricas son una forma de propagación de la energía a través del espacio, siguiendo las mismas leyes físicas de la prop~ga­ ción de la luz pero diferenciándose de su longitud de onda. La antena JUStamente es el elemento que permite captar esas ondas que se emiten desde un punto determinado, como se observa en la figura 22-VI. En general, la intensidad de campo disminuye a medida que aum~n­ ta la distancia al punto emísor o se encuentran obstáculos, como elev~Cl~­ nes de terrenos o en ciudades el emplazamiento de edificios, como se indica en la figura 23-VI, que impiden la llegada de las radiaciones en forma directa de la antena.

Antena emisora

,¡;;;;;;;;k,

Figura 23-VI. Efectos que perturban la recepción

Otro de los aspectos que inciden en la recepción son las interferencias debido a las reflexiones laterales y las procedentes de medios eléctncos o vehículos, que alcanzan la antena y se manifiestan en forma de deformaciones y rayas que recorren la pantalla en forma intermitente. Todos estos problemas que se presentan fundamentalmente en el área urbana son muy difíciles de solucionar, debiéndose en las aplicaciones prácticas, resolver el sitio de montaje y la altura de la antena directamente en el lugar, verificando en forma directa la recepción de la imagen. Como norma de orientación es conveníente elevar lo más posible la antena, tratando de que estén sobre los edificios vecinos y alejada de la calle, debiendo resistir las acciones mecánícas del viento y ]as influencias atmosférícas. Desde el punto de vista de su instalación las antenas pueden ser i1ldi-

254

INSTALACIONES ELE:CTRICAS EN EDIFICIOS

CAPITULO

vtduales destinadas a la conexión de aparatos para viviendas unifamiliares y colectiva en casas de departamentos, donde se suele instalar en las azoteas un sisten1a de captación de ondas y un amplificador, con objeto de efectuar ia distribución de la señal a los distintos receptores individuaies. Se utilizan en la practica, conductores constituidos por dos cables de líneas planas y paralelas de 0,5 mm2 , de modo que se mantienen a distanCia separados por el mismo plástico, construidos para Interíores o Intemperie resistentes a los agentes atmosféricos. Es recmnendable, el uso en las ba¡adas de cables coaxil, construidos en alambre de cobre 0,9 o 0,5 mm2, con aislactón de polietileno y malla de cobre trenzada para blindaíe y vaina de PVC exterior, aptos para alojar en tuberías, de acuerdo a las características que se indican en la figura 24-VI.

:. JJ . . ." Ii Malla trenzada

Cable para Interior

Cable para exterior

Figura

24~VI.

~··"

INSTALACIONES DE BAJA TENSIÓN

255

Para elegir el lugar de su montaje, hay que tener en cuenta las siguientes consideracíones:

Accesibilidad para facilitar el mantemmíento y operación. Temperatura ambiente moderada. Lugares de reducida humedad atmosférica y protegidos contra condensaciones, salpicaduras, polvo, etc. Ventilación adecuada para la correcta eliminación del calor generado. La distribución de las bajadas puede tener distíntas configuraciones, pero deben proyectarse de modo de lograr el recorrido más corto posible, empleándose generalmente tubos de plástico y cajas murales y de derívación de las características utilizadas en instalaciOnes eléctricas corrientes. En la figura 25-VI, se muestran las característícas básícas de instalación en una vivienda colectiva .

- 1-:'

1'

Vaina PVC Cable coaxil

Cables para antenas de televisión

6.

>.

.... e,

11, ""111111

--

El tendido de los cables es conveniente efectuados separados de paredes o techos, n1ediante grapas especiales y en caso de utilizarse embutidos, utilizar caños de plástico y a fin de de evitar mterferencias no colocarlos cerca de cables telefónicos o electrícidad.

-

Antenas colectivas lvlientras que en una antena individual la atenuación proviene solamente de la longitud del cable de bajada, en las mstalac10nes del típo colectivo aparecen atenuaciones adiciOnales, debido a los elementos cons~itutl­ vos de la red de distribución, por e¡emplo, ca¡as de empalme y coneXlones. Por ello, se utilizan a11lplificadores, que tiene por objeto equilibrar las atenuacwnes que se producen entre la antena y el receptor.

-

1

:-"

//

IIIlill [O Referencias

1

1

1

LlJ - Q

[DJ -

Amplificador ~de antena

[O

=> ~

-

1

1

1

1

-

-

1

1

1

1

-

LlJ

[O

-

-

~ J

Repartidor

T 1 tnple

Enchufe de antena

Figura 25~VI.Instalación de antena en un edificio de departamentos

256

CAP{TULO

INSTALACIONES El¡:CTRICAS EN EDIFICIOS

6.

INSTALACIONES DE BAJA TENSIÓN

257

En situación de operación normal:

EDIFICIOS INTELIGENTES

Verificar estados de cargas eléctricas y distribuirlas en forma racional.

Los progresos técnicos en los campos de la electrónica, la ínformátíca v las comunicaciones v la gran reducción de costo, ha posibilitado la apÚcación masiva de los sistemas de automatización y los edificios no que-

Controlar el encendido y apagado de los circuitos de iluminación. Atenuar los niveles de iluminación, según aporte de iluminación

daron apartados de este proceso de evolución tecnológica

externa. Evitar arranques simultáneos de los equípamientos.

Esta circunstancia, ha hecho que ya no se conciba un edificío moderno, sín ciertos elementos básícos de control operacíonal para aumentar su funcionalidad, así como para integrar sistemas y servicios, debíendo para

Controlar las demandas máximas de energía eléctrica. Programar automáticamente funcíones para horas laborales o de

ello, proyectarse una amplia red de canalizaciones por donde pueda colo-

fin de semana.

carse conductores, para el transporte e intercambio de datos e informa-

Distribuir los costos de energía por oficmas. Controlar accesos, áreas de circulación en días y horas. Encender automátícamente las luces locales, al ser activado el sís-

ciones.

Así entonces, nace el concepto del edificio inteligente destinado a la optimízación del funcíonamiento, para lograr una economía de los servicios, así como el aumento del confort de los ambientes y grado de seguridad de las personas. Este proceso, particularmente en los edificios de vivienda, se lo denomina domótrca y tiene un alcance prácticamente ilimitado. El sístema normalmente consiste en un centro de control, compues-

to por una computadora personal que se utiliza para controlar, dirigir

Y

monitorear las instalaciones de servidos en un edificio, en base a un software que permite un adecuado control y almacenamiento de datos, contando con Impresora para alarma, ínforme de eventos y tendencías. _

tema de robo. Activar automáticamente el sistema de detección de robo, al salir el último usuario. Activar y controlar todas las funciones y alarmas de los grupos

electrógenos. Controlar el sistema microprocesador de la instalación de climatización. Controlar los sistemas de ventilación mecánica.

Controlar y repetir las funciones de la central de incendio.

Para poder procesar datos simultáneamente y enviarlos con determi-

Trazar curvas estadístícas de consumos eléctricos, de gas y de agua

nado grado de prioridad o Importancia de acuerdo a las necesidades, se instalan en el edificio una serie de controladores, constítuídos por módu-

los de supervisión de locales y periféncos individuales, con obJeto de asegurar un intercambio rápido v fiable de información desde todas las par-

Señalizar íos estados de nivel de los tanques de agua, cloacales y pluviales. Transferir automáticamente las bombas de agua potable, pluviales y cloacales por fulJas, a su respectiva bomba de reserva.

tes con un adecuado medio de comunicación.

Efectuar comunicación con cabinas de ascensores.

' El sistema debe disponer de una gran flexibilidad y tiene que poder adaptarse a toda nueva necesidad, debiendo contar con una estructura modular, con objeto que se puedan implementar más funciones de una manera económica y simple, debrendo disponer de una distribución de mandos y tareas claramente definídas. Las funciones que deben cumplir los sistemas inteligentes son muchísimas y dependen del tipo y característica del mismo. A modo de eíemplo, se det~llan algunas de ellas en un edificio de oficinas de envergadura.

En srtuación de mcendio: Presurizar las escaleras de escape. Cortar la inyecdón y extraccíón de aíre en los locales afectados.

Activar el ingreso de aire limpio del exterior y extraer el humo del local afectado. Deshabilitar y enviar a planta ba¡a los ascensores. Enviar mensaje de alarma a bomberos. Cortar el suministro eléctrico en la zona afectada.

258

CAPITULO

INSTALACIONES ELECTRJCAS EN EDIFICIOS

Dar alarma general a través de la central de mcendio. Controlaría traba y señalización de puertas de escape. Verificar Jas alarmas y funcionamiento de las bombas de incendio. Transferír en forma automática las bombas de incendio en caso de fallas. Estos sistemas en general respetan !os programas particulares propws, denominados dedícados, como por ejemplo los SIStemas de alarma de incendio, seguridad, ascensores, etc., pero toman los datos básicos de los parámetros de operación de los mismos, para Integrarlos en el diseño del programa del edificío inteligente.

Controlador lógico programable (PLC) Para efectuar automatizaciones de aire acondicionado, calefacción, iluminación, etc., se suele aplicar el denominado controlador lógico programabíe (PLC), que consiste en un equípo electrónico, compuesto de: Microprocesador. Interfaces de entradas y salidas, con señales digitales o analógicas. Memoría. En esta últíma, se establece el programa de aplicación desarrollado para cada caso, generalmente con un lenguaje sencillo, que se realiza a partir de una terminal o de w1 software apropiado, en un con1putador personal

INSTALACIONES DE BAJA TENSION

259

Energía estabilizada e ininterrumpible {UPS) Generalmente una oficina moderna cuenta con numeroso equipamíento informático de apoyo administrativo, requiriendo para funcionar normalmente una fuente de suministro eléctrico estabilizado, constante e ininterrumpido. Las fallas en el suminístro eléctrico se producen por baJas tensiones, sobretensiones, distorsión de la forma de onda, falta de fase, cortes o microcortes. etc., y ellos tienden a afectar el funcionamiento de los equipos de computación, pudiendo producír la caída del sistema, que origina perjuicios por pérdidas de información que no siempre es recuperable e incluso daños de hardware, deterioro de plaquetas, u otras partes del sistema, etc. Por ello, deben emplearse en estos casos sistemas de energía eléctrica ininterrumpida, que efectúen un suministro estabilizado, utilizándose equipos que se denominan UPS, que son las siglas de Uninterrumpible Power Systenzs.

El sístema se basa en un rectificador que convíerte la corríente alterna en continua, alimentando a un banco de baterías y un inversor que genera 220 volts de corriente alterna a partir de la corriente continua entregada, tal cual se detalla en el esquema de la figura 26-VI. La mínima falla de la red de sunlinistro, es detectada por circuitos electrónicos que realizan un monítoreo y registro permanente del funcionamiento.

Corriente~

(PC).

Generalmente los sistemas son modulares, permítíendo ampliar las entradas y salidas, cuando 1a aplicación crece en complejidad de señales a mane)ar, siendo posible efectuar comunicacwnes entre PLC o con un sistema centralizado de supervisión. Estos elementos, por su bajo costo y stmplicidad de instalación, han reemplazado a la lógica de control con relay que se empleaba anteriormente.

6.

""'=""

continua

____..,._ Red alimentación corriente alterna

Rectificador

Bateria

t... 1---1-+Corriente continua

Inversor

1---+·---

Salida corriente alterna estabilizada

Figura 26·VI. Esquema basíco funcionamiento de la UPS

260

INSTALACIONES ELECTRICAS EN EDIFICIOS

La autonomía de un sistema UPS, está en función del tiempo que pueden estar las baterías conectadas para mantener la capacidad requerida. Este tiempo de autonomía, va a depender de la característica de la red de suministro y su confiabilidad y si existe energía alternativa de emergencia en el edificio, como puede ser un grupo electrógeno, estimándose generalmente para oficinas de 15 a 30 minutos. . Las UPS se emplean también en otras aplicaciones como comuntcaciones, bancos, terminales de puntos de ventas, cajas registradoras, sistemas de seguridad y alarma, medidna, radiofonía, telex, fax, etc.

CAPITULO 7

DISEÑO LUMÍNICO

NATURALEZA DE LA LUZ La luz es una forma de energía radiante electromagnética, que se desplaza en determinada longitud de onda, con se muestra en la figura 1-VII, a una velocidad de 300.000 km/seg y que afecta nuestro órgano visual. Al atravesar un prisma triangular de vidrio transparente, la luz blanca se descompone en una banda o espectro de colores que compone el arco iris, de acuerdo al detalle de la figura 2-Vll.

Ondas largas Ondas medias Ondas cortas Ondas ultracortas Televisión Radar Rayos ínfrarrojos Rayos ultravioletas Rayos X Rayos gamma

Figura 1-VIl. Espectro electromagnético

262

INSTALACIONES EL¡;_CTRICAS EN EDIFICIOS CAPITULO

Luz

Ultravioleta

380 400

500 B

D

600 D

~

Invisible

JI

'5 N

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700 D

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1 Invisible

Visible

7.

DISERO LUMINICO

263

El ojo humano , , anatómica del , . En la figura 4-VII , se muestra 1a constituCión rec¡b~ los rayos luminosos, atraviesan la córnea Y al pasar por el c~~~~e

~: :etr:~::nd~l ~;;,~oa la ~etina, donde se forma~ las imágenes y la condu~ optJco hasta el cerebro. La retina está dotada d 1 mentas fotorreceptores, que por su forma se de o , e e ebies al color y bastoncillos a la luz n mman conos muy sensi-

Figura 2-VII. Radiación de los diferentes colores del espectro visible

Producción de la luz La luz se puede producir de varías formas y las más importantes con relación a las luminarias, son: Calentamiento de cuerpos sólidos, hasta alcanzar el estado de incandescencia, como es el caso de las lámparas incarzdescentes. Acción de una descarga eléctrica, entre dos placas o electrodos situados en el seno de un gas o un vapor metálico, como por ejemplo las lámparas fluorescentes.

Humor acuoso

Iris

Figura 4-VII. DetaJJe del ojo humano

En ambos casos, la producción de la luz es un proceso de transforn1ación de energía eléctrica en lumínica con cierto grado de efic1enc1a, cotno se observa en la figura 3-VII

El ojo se compara a una e· D figura 5-VII. amara otografica, como se muestra en la

Pérdida por radiacíones Invisibles

Objeto

Diafragma Lente

~

Capa fotosensible

Imagen

en la pelicula

Figura 3-VII. Pérdidas en el proceso de transformación eléctrica lumínica

Figura 5-VII. Comparación del ojo con cámara fotográfica

264

INSTALACIONES EL!:CTRICAS EN EDIFICIOS CAPITULO

El objetivo es la cornea, humor acuoso y cristalino, el diafragma el iris y la película fotosensible la retina. El ajuste a las distintas fuentes luminosas lo efectúa la pupila con un movimiento de cierre con apertura, tal cual como actúa el diafragma de una máquina fotográfica. La adaptación automática a la distancia de los cuerpos se realiza variando la curvatura del cristalino.

7.

DISEÑO LUM/NICO

265

Iluminación El flujo luminoso , que incide sobre una superficie plana de lm', como se observa en la figura 7-VII, se denomma iluminación (E) y se mide en lux, de esa manera: , E (lux) = /S (lumen/m')

Intensidad luminosa La intensidad de luz que emana por segundo de un foco luminoso proyectada en una dirección determinada, se mide en candela (cd). Esta unidad se define en función del brillo que presenta el platino a la temperatura de solidificación, establecida como patrón.

Flujo luminoso La intensidad de luz emitida por una candela ubicada en el centro de una esfera de lm de radio, sobre un casquete esférico de 1m2 de superficie, se denomina flujo luminoso <1> y se lo expresa en lumen (lm), como se ve en la figura 6-VII. En general, es una medida para determinar la cantidad de luz que emana de una lámpara.

Figura 7- VIl. llumínación de un lux

CONDICIONES DE DISEÑO Como objetivo básico en el proyecto de una instalación de iluminación, debe tenerse en cuenta además de los aspectos del confort y bienestar visual, la eficiencia lumínica y la economía de la instalación. Los factores que caracterizan a una buena iluminación interior, están basados en ciertos requerimientos de cantidad y calidad de luz, contrastes y sombras, deslumbramiento, características del color del ambíente, etc.

Deslumbramiento Para medir el deslumbramiento, se utiliza una unidad denominada luminancia L, que es la intensidad lumínosa de una candela reflejada en una superficie de 1 m 2 , Figura 6~VIl. Flujo luminoso de un lumen

L= Cd/m'

CAPITULO l. DISEÑO LUM/NICO

INSTALACIONES ELECTRICAS EN EDIFICIOS

Expresa el efecto de lumínosidad que una superficíe produce en el OJO humano. En los proyectos es necesario limitar la luminancia para evitar el deslwnbramtento, que puede ser:

Temperatura de color

- --- --GfiOñOf<________________

-

-

Regular

Malo

-

5000"K

400ifK

Para la elección correcta de una fuente de luz, es necesano considerar el tono y su capactdad de reproducción cromática. El Circuito cromátiCO está dividido en colores cálidos, como el amarillo, naranJa, roJO, o verde amarillento y los fríos como los verdes, azulados, azul o vwleta. Se define temperatura de coior a la temperatura que tendría un cuerpo negro perfecto, para emitir luz de un color determinado a una temperatura medida en grados Kelvin (o K), y puede considerarse:

Bueno

ó

- . --------------------- -----. ---------------------

sooo"c 1 4000"C

Temperatura de color

Muy bueno

-

sooo"c

Blanco luz de día

Directo o propio de las fuentes de luz. Indirecto de las superficies del espacio.

267

Escala de reproducción cromática

Kelvín

Celslus ~

266

-----

Blanco neutral

-------.2ooo,c --------------------.

- -

ó

1

3000"K

Blanco cálido

2000"K

1000"C

.

---o 100-85

84-70

69-40

<40

1000"K

)--

"--

O"K Cero absoluto

Figura 8-VII. Capacidad de reproducción cromática

Blanco cálido: lámparas incandescentes, predominio de tono rojizo. Blanco neutral: lámparas fluorescentes, predominio del amarillo. Blanco frío: predommlD del azul y del trpo luz día o la luz natural. La capaczdad de reproducción cromática que tiene una fuente iummosa de reproducir los colores del objeto ilummado, depende de la temperatura de color, como se observa en el gráfico de la figura 8-VII. La luz mcandesccnte resalta los colores cálidos, míentras que tiende a disminuir los tonos fríos tornándolos grisáceos o verdosos. Para lograr un ambtente altamente luminoso se deben emplear lámparas fluorescentes o del típo luz día. La ilmnmaCión debe concordar con la tonalidad dmninante del ambiente, no desvirtuando el efecto cromátiCO que se qmere lograr, influyendo en la elección el decorado y los gustos personales del usuario. El color incide en el rendimiento lumínico, por eJemplo, los cielorrasos blancos, refle¡an un 80%, las paredes marfil un 70%, mientras que los colores oscuros un 10 a un 30o/o y el negro un 5°/o.

Eficiencia de iluminación Se considera la eficiencia de iluminación de una lámpara, como se observa en la figura 9-VII, por la relación: Flujo luminoso (lm)

e

Potencia eléctrica (W)

Figura 9-VII. Eficiencia de iluminación

268

CAPITULO 7. DISE/ÍJO LUMJNICO

INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN EDIFICIOS

Se desprende de lo indicado, que las lámparas de mayor eficiencia luminíca, permíten un ahorro energético importante en los edificíos. La eficiencia de iluminación es de JO a 15, para lámparas incandescentes y de 55 a 95, para lámparas fluorescentes. P~r otra parte, durante su vida útil se va produciendo la depreciación luminosa de las luminarias que depende de: Pérdida de emisión propia de las fuentes luminosas. Pérdidas de emisión por la suciedad ambtental. En general, Jos valores de iluminactón que se establecen para las lámparas, son el promedio entre los máximos iniciales y Jos mimmos al fin de su vida útil. Por otra parte, es necesario un buen mantenimiento de la 1ns~ talación, mediante la limpieza periódica de los artefactos luminosos.

269

Tabla VIl~ 1. Valores mlnimos de ilumínación para viviendas y oficinas

100

_Dormitorio

Iluminación general

200

Cocina

Cocina, pileta,mesada

200

· Estar

Iluminación general

1---~.---'~::::::..::~~~::::._c

100 .....____ ¡_~--···-

Uuminación lOcalizada

200

Hall para públkó

200

Trabajos generales qffdna ---~~----

OFIONA

------------~--

500 ~·-·

~"---~-----·

/'Trábajos eSpe-cÍaleS:

750

Sa!il de'tonferi:iriCii!s-

300

--"'"'"-

200

NIVELES DE ILUMINACIÓN Sin un nivel de ilummación adecuado ninguna tarea visual puede desarrollarse en forma correcta, rápida, segura y fácil, por lo que constituye el factor más importante en el diseño. Cada actividad requiere una iluminación medía en la zona que se desarrolla, de acuerdo a los siguientes factores: Tamaño de los detalles que la vista debe captar. La distancia del ojo al objeto que se observa. Reflexión y contraste de los objetos. Si bien todos los parámetros gravitan en conjunto, para obtener nna buena iluminación, el nivel se determina por la cantidad de luz incidente en el plano o área de trabajo.

Para otras áreas, se pueden consíderar como referencia los valores de iluminación sobre ei plano de traba¡o, establecidos por la Ley de Higiene y Segurídad en el Trabajo. Tareas que extgen maxzmo esfuerzo vtsual 1.500 lux: cuando se requiere una precísión máxima en la distinción de detalles. Tareas que extgen gran esfuerzo visual 700 lux: trabajos de moblaje fino, actividades a gran velocidad, acabado fino, pintura extra fina, costura de ropa oscura, mesas de dibujo. Tareas que exigen bastante esfuerzo visual 400 lux: trabajos de banco de taller y montaje, en maquínaria, ínspección y montaje, salas de archivos y conferencías. Tareas que extgen poco esfuerzo visual 100 lux: en sala de calderas, depósitos de materiales, cuartos de aseo, escaleras. Tareas que no exigen esfuerzo visual 50 lux: tránsito en pasillos, almacenes, carga y descarga de elementos no peligrosos.

Valores mínimos de iluminación Las Normas !RAM y la Asociación Argentina de Luminotécnica, establecen los valores mínimos a tener en cuenta en los proyectos, aigunos de Jos cuales, se especifican en la tabla VII -l.

En general, es ilimitado el número de tareas visuales, pero aquellas que tienen característícas similares pueden ser agrupadas para mantener un valor común de ilumínancia. Además, cada uno de estos grupos, puede ser subdividido atendien-

270

CAPITULO 7. DISE!iJO LUMINICO

INSTALACIONES ELtCTRICAS EN EDIFICIOS

do el grado crítico de tareas, apreciación de detalles, magnitud de contrastes, tiempo de observación, tareas mas o menos prolongadas, etc., El instrumento para medir el nivel de ilummadón es el Iuxómetro, con1o se muestra en la figura 10-VII, que consisten en una célula fotoeléctrica, que al tncidir un rayo de luz, genera una débil corriente eléctrica cuya magnitud y variación permite determínar el valor de la luz incídente.

Figura. 11~VII Curva fotométrica de lumínaría Figura

10~VII.

Fotómetro

Curvas fotométricas Para analizar las propíedades de iluminación, de los artefactos o lumínanas se utilizan curvas fotométricas, que distribuyen en una escala la mtensidad luminosa según todas las direcciones radiales que parten del centro del artefacto, de acuerdo a lo indicado en la figura 11-Vll. Se pueden considerar por la forma de distribución de la luz los SIguientes tipos básicos de luminarias, que se detallan en la figura 12-Vll, a saber: Directa. Semtdirecta. Difusa. Semindirecta. Indirecta.

Serliiindirecto

Figura

12~VII. Tipos

Indirecto

básicos de iluminación

271

272

273

CAPITULO 7. DISEÑO LUMIN!CO

INSTALACIONES EL!:CTRICAS EN EDIFICIOS

Iluminación directa

Distribución de luminarias

El flujo luminoso es dirigido directamente al plano de trabajo y tiene el inconveniente, que produce fácil encandilamiento y ongína brillos y sombras fuertes. El aprovechamiento del flujo emitido es casi completo y el alumbrado es independiente del cielorraso y de las paredes del local.

Teniendo en cuenta el tipo de iluminación a emplear, se puede efectuar la distribución de los artefactos. Se establecen valores para determinar las separaciones óptímas y la altura de suspensíón, como se indica en la tabla VII -2, pudiéndose adoptar los valores prácticos, de la figura 13-VIL

Iluminación semídirecta

Tabla VIJM2. Distribución óptima de artefactos (metros}

La mayor parte del flujo luminoso es dirigido hacía el plano de trabajo y el resto al techo que lo devuelve hacia el ambiente. Las sombras y brillos son mayores aún que en el sistema de iluminación directa

Iluminación difusa

El flujo luminoso es repartido uniformemente en todas direcciones y se reduce el brillo, pero las sombras siguen siendo notables.

0~0

1,50

1,9

0,95

1,75

2,2

1,10 • 0,35

2,0 '1.00

0,2

2,1

1,05

0,2

2,1

1,05

0,3

2,3

0,3

Í,4

1,20

0,2

2,4

1,20

0,4

2,1

1,35

0,3 2,8 . 1,40 -- ------- ---

0,4

1,15

1,30 '0,3

--

----~-

------- ------

_o¿_ _:¡~_

__2,25~ -~7_ _!,~5- _!!,~5- _2,9_~ _1,4~ 0,4_ _!·~- _1_¿~

Iluminación semiindirecta

La mayor parte del flu¡o luminoso es dirigido al techo y paredes que lo devuelven al plano de trabajo y el resto llega directamente. Se consiguen sombras suaves y poco bríllo, siendo necesario que el cielorraso sea claro Y no muy elevado

0,4

2,7

1,35

0,4

3,0

1,50

0,5

_1,7()

_o,~_

~-~- --~-1-~

_o,s:_ -~-

~-~

2,75

3,3

1,65 0,55

3,6

1,80

0,5

3,6

1,80

0,4

3,8

1;90

0,6

4,1

2,05

0,6

3,00

3,6

1,80 0,60

3,9

1,95

0,5

4,0

2,00

0,5

4,2

2,10

0,6

4,5

2,25

0,7

2,20

0,5

4,5

2,25

0,7

4,9

2,45

2,35

0,6

4,9

245

0,7

0,6

5~

2,65

0,7

5,6

2,80

3,9 1,95 0,65 3,25 --------- ·-·-- -- ------. 4,2 2,10 0,70 3,50 - ...

----------

3,75

4,5 4,8

~-~

Todo el flujo luminoso del artefacto es dirigido al techo y paredes que los devuelvan al plano de trabajo. Se logra una gran uniformidad, sin sombras ni brillos, siendo adecuado para cualquier trabajo, pero no resulta económico por el bajo rendimiento luminoso, requiriendo cielorrasos blancos para aumentar la eficiencia lumínica.

1,15

~~~~~~~~~~~~~~~~~

4,00

Iluminación indirecta

~~'~~~-

2,3

2,25 0,75 2,40 0,80

4;Í

... ···-

2,10 ~~ 0,6

-----.

4,5

2,25

4,8

2,40

5,2

...

2,60

"--~·

..

.

5,1

2,55 0,85

5,5

2,75

0,8

5,4

2,70 0,90

5,8

2,90

0,8

4,75

5,7

2,85 0,95

5,00

6,0

3,00 1,00

~-~---,--·

-~---

- ------

5,25

6,3

5,50

6,6

---~-e ~~e¡

3,15 1,05

- - ""·-,-

3,30 1,10

5,1 -

0,7 ~--

4,25

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9,7

0,7 ~~~-

4,50

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0,6

.

5,4 ~

~

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2,55

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.

2,70

3,05

0,9

6,5

3,25

1,0

~--~-

6,9

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3,40 .. 1,0

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••.•·

0,8

5,7

2,85

0,8

0,8

6,0

3,00

2,90

0,7

5,9

295

0,9

3,05

0,8

6,3

3,15

0,9

3,20

0,8

6,7

3,35

0,9

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0,8

6,1 6,4

0,7

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2,65

5,8

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6,1

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5,3

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1

· las distancias indicadaS deben considerarse como máximas. Si no se indican valoreS de d, d1 yh1 para valor de h-+ -h1,·no C?nvien~ adOptar este~istema de ilmriirii!ción

274

CAP{TULO 7. DISEfiJO LUMJNICO

INSTALACIONES EltCTRlCAS EN EDIFICIOS

TIPOS DE ILUMINACóN Directa y semidirecta d : 0,75 a 1,5 h d1 : 0,5d paredes claras d 2 : 0,3d paredes oscuras h1: 0,25 h Indirecta y semidirecta d: 1,5 a 2h d 1: O,Sd

ht: 0,3

Difusa Valores íntermedios

Figura

13~VII. Valores

practicos para distribución de luminarias

275

rísticas del local, del tipo de luminana y la suciedad o envejecimiento de las lámparas. Para cálculos practzcos pueden estimarse los siguientes valores: Iluminacíón directa o semidirecta:

11

=0,30 a 0,50

IluminaCión difusa: 11 = 0,!5 a 0,30 Iluminación Indirecta o semindirecta: 11 = 0,05 a 0,20 Los valores mayores corresponden a locales amplios con techos relativamente bajos y colores claros de cielorrasos y paredes y los menores para locales pequeños, Cielorrasos altos y colores oscuros.

Determinación del rendimiento de iluminación Para análisis más precisos puede determmarse ese rendimiento de iluminación, el que está constituido por los siguientes factores:

CÁLCULO DE ILUMINACIÓN Para realizar eí diseño generalmente se emplea el método del flu¡o luminoso, en la que deben tenerse en cuenta dos factores fundamentales: Iluminación media requerida para el tipo de actividad a desarrollar. Diinensiones y características físiCas del local a iluminar. Luego, se fija el tipo de iluminación y la característica de los artefac-

tos y se establece su número y distribución en el local. El flujo luminoso total se calcula aplicando la fórmula:

E. S
Donde: flu¡o lummoso total requerido en el local (lumen). ilummaCJón media del local (lux). E: superficie a ilumínar (m2 ). S: rendimíento de la ilumínacíón. o¡:
El rendimiento de iluminación11 depende de las dimensiones y caracte-

En la que: 'lL ; rendimiento del local. fu : factor de utilizacíón o conservación.

Rendimiento de iluminación del local El rendímmzto /uminíco de/local TJv depende de un factor de reflexión del techo, paredes y suelo, y de las características fotométrícas de las íuminanas a emplear, así como de un parámetro denommado in dice del local K, que varia en función de las dimensiones del local y el emplazamiento de las luminarias, eí que puede calcularse con las s1gmentes fórmulas prácticas: Iluminación directa, semidirecta o difusa

K=

a. b h la+ b)

Iluminación m directa o semiindirecta

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Luminaria

111

••• ~~

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30 °/o

10 °1o

3()~/D

IOOfo

O.l6

021

0.29

0.25

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0.35

0,.26 0.33

0,17 0.24

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0.39

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1

0.22

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Directa

Techo

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2 ~5

40%

_l

80%

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0,66 0,67

0,63 0,6G

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CAPITULO 7. DISEÑO LUMINICO

278

279

INSTALACIONES Elt.CTRICAS EN EDIFICIOS

Tabla

De modo entonces, que conocido el rendimiento dellocal'flL, en funCión del artefacto determinado y con el factor de utilización fu, puede cal-

Vll~4

Caracterlsticas fotométricas de las lámparas

cularse el rendimiento de iluminación.

Flujo luminoso por luminaria Si se tienen n lumtnarias, el valor del flujo luminoso necesario para cada una de ellas, puede determinarse con la fórmula anteríor:

E. S

incandescentes ·

aaraS


Una vez obtenido el valor de tjJ en iumenes por luminaria, se halla la potencia de las lámparas a utilizar en Watts, con la tabla VII -4. Es muy importante en la selecCión de las lámparas el rendimtento lwnmoso, que indica la eficacia lumínosa del flujo que emíte una fuente de luz por cada unidad de potencia eléctrica msumida. Blancas

EJEMPLO DE APLICACIÓN Se supone diseñar ia iluminacíón de una oficina adnunístrativa de 6 x 4 m, constituida por techo y paredes claras, siendo la altura del local H: 3m. Se estima para este tipo de local una iluminación de 500 lux, sobre un plano de trabaJO ubicado a 1 m sobre el p1so, adaptándose alumbrado directo, con luminarías de acuerdo al tipo consignado en el detalle de la figura 14-VII, y lá1nparas fluorescentes cuya potencia se debe determinar.

Fluorescentes

-·----~-·------

luz día

7B0a 4.000

39,00 a 61,69

3.650

36,50

7.000

40,00

-

Vapor de Mercurio

------- -- -----

Claras 51,25

---------52,14 1.000

Figura 14~VII. Artefacto de iluminación del ejemplo

54~00

54,00

280

CAPITULO

INSTALACIONES ELtCTRICAS EN EDIFICIOS

Distribución de las luminarias Se estiman distancias y alturas de emplazamiento, que compatibilicen con los valores prácticos indicados en la figura 13-VII anterior, determinándose la instalación de 6 artefactos de iluminación, efectuándose la distribución de acuerdo a lo consignado en el esquema de la figura 15-VII.

7.

DISEÑO LUMJNICO

281

Se considera una reflexión de techo 80% y paredes 50 o/o. De esa forma, para el artefacto fluorescente de iluminaCión directa, K: 1,5 y con esos factores de reflexión, el valor de 'lL en la tabla VII-3, es de 0,58.

Determinación de la potencia de los tubos

"' Si se considera el local limpio, puede estimarse el factor de utilizacíón o conservación fu = 0,8. De esa manera, el rendimiento de iluminación 11 vale:

h:1,60m Plano de trabajo

'1 = 'lL· fu = 0,58 X 0,8 = 0,46

1m NP

1~ 1mli2m 2m

-+

T

'1

Como se han proyectado 6 luminarias, el flujo luminoso necesario para cada una, vale:

• •

2m--f-1m-

•

E


E.S

500x24

n. '1

6

x 0,46

= 4348 lumenes

Considerando que cada tubo de 40 Watts, emite 2800 lúmenes, en virtud de la tabla VII -4 anterior, se adoptan 2 tubos de 40 Watts, en cada uno de los artefactos de ilumínación seleccíonados.

L-----6m

Figura.15-VII. Distribución de artefactos

Así se fija:

Método de verificación de resultados punto por punto d 1 =1m; d=2m; h=1,60m y h 1=0.40m

Se cumple las relaciones para iluminación directa y paredes claras, de la figura 13-VII, dado que: d 1 =0,5d; d=1,25h y h 1 =0,25h

Rendimiento del local El índice K del local, vale para iluminación directa: a.b

K---h (a+ b)

6x4 1,6 {6 + 4)

1,5

Mediante el procedimiento denominado punto por punto, puede efectuarse una verificacíón de los valores de ilummación en un local. En la figura 16-VII, se representa una luminaria L, con su respectiva curva fotométrica de 1ntensídad luminosa en candelas en varias direcciones y se supone una superficie colocada a una altura h, con respecto a un plano de iluminación determinado. Cuando la dirección de la mtensídad lummosa es perpendicular al plano considerado, la iluminación E en lux es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre la fuente de luz y la superjicte iluminada.

282

INSTALACIONES ELtCTRICAS EN EDIFICIOS

CAPITULO 7, DISEÑO LUMINJCO

¡2 :

a:

283

Intensidad de iluminación en el punto B (candela). ángulo que forman las direccíones de los rayos incidentes de la lámpara.

Si se tiene que determinar la iluminación en varios puntos de un plano, es conveniente en la práctíca transformar la ecuación anteríor, de modo de llevarla en función de h que es un valor fi_jo de la luminaria, de esa manera: cosa= h/d y d= h/ cosa y por lo tanto: d'= h'/cosa ·

Figura 16·VII. Curva de distribución fotométrica de una luminaria

De modo que, reemplazando en la ecuación anterior, y generalizándola para cualquier punto del plano, queda:

De ese modo, s1la intensidad de ilummac1ón de la lummaria perpendicular al plano es 11 , la iluminación en el punto A, vale:

E=---

Donde: EA: iluminación produCida en el punto A de la superficíe del plano (Jux). 1¡: intensidad de iluminación perpendicular al plano (candela). h: distancia de la fuente al punto considerado (m). Cuando la dirección de la intensidad luminosa sobre una superficie no es nonnal, por ejemplo se encuentra a una distancia d de la fuente lummosa L Indinada un ángulo a, la iluminación en ese punto es wversamel!te proporcwrwl al wadrado de esa distal!c!a, afectada por el cose11o del ángulo a. Así, considerando un punto B de la superficie, la iluminacíón vale: 12 cosa

d' Donde: EB : iluminación en un punto B del plano (lux).

h'

Con esa expresión, se puede determinar la iluminación en un plano de traba_Jo, pudiéndose trazar curvas de ordenadas E para cada una de las lunünarias, en diversos puntos, construyéndose un gráfico como el que se muestra en la figura 17-VII. De esa forma, se representan los valores de los mismos y se los integra, obteniéndose la curva resultante de valores de iluminación. Es evidente que la curva resultante ideal es una linea horizontal, que representa una iluminación uniforme en el plano de trabajo. Este método permite una verificación de los resultados obtenidos en un proyecto de iluminación.

284

INSTALACIONES El!:CTRICAS EN EDIFICIOS

L

\

-·-·-·-+-·-· j

CAPITULO

DISEÑO LUMINICO

285

busca aumentarla hasta tanto el límite de fusión del material lo permita, compatible con su resistencia. La más utilizada y conocida es la lámpara de filamento. Las tres partes principales de la lámpara son: el bulbo, !a base y el filamento metálico, constituidos generalmente por hilos de tungsteno, colocado en una ampolla donde se practica vacío, agregándose nitrógeno seco u otro gas inerte, de acuerdo al detalle de la figura 18-VII. El filamento se construye en espiral muy apretada, con objeto de disminuir la superficie de dispersión del calor en relación con la longitud del hilo. Generalmente funcíonan con una temperatura de 2IQQoC. con una duración aproximada de 1000 a 1500 horas.

(

1 h

1 3

7.

4

Contacto

Figura

17~VII.

Representación de los valores de Iluminación punto por punto

DISPOSITIVOS DE /LUM/NAC/ON Se había mendonado precedentemente, que las formas más importantes de producir luz de las lámparas eran, por un lado las incandescentes y por otro las de descarga, como es el caso de las fluorescentes.

Figura 18-VII. Detalle de lámpara incandescente

Lámparas de descarga eléctrica Lámparas incandescentes El funcionamiento de las lámparas que producen luz por incandescenda, se basa en el hecho que un conductor atravesado por una corriente y calentado a alta temperatura emite radiaciones luminosas. Cuanto mayor es la temperatura del conductor, mayor es la emisión, por lo que se

Son aquellas en que la emisión luminosa es producida por el paso de una corriente eléctrica a través de una atmósfera de vapor o gas, en vez de un filamento metálico. Las más utilizadas son las lámparas fluorescentes, pudiéndose mencionar las lámparas de vapor de mercurio o sodio.

286

INSTALACIONES ELtCTRICAS EN EDIFICIOS

CAPITULO 7. DISEÑO LUMINICO

Lámparas fluorescentes Una lámpara fluorescente se compone de un tubo de vidrio que contiene una pequeña cantidad de mercurio y gases Inertes a baja presión, como gas argón o cnptón, produciéndose una descarga eléctrica entre los electrodos situados en extremos opuestos. Esa descarga ongina una radiactón ultravioleta al pasar a través del vapor de mercurio, que eJerce una m tensa acción lun1inosa sobre ciertas substancias fluorescentes con la cual se recubre la cara Interior de las paredes del tubo, compuestas por silicato o tungstatos de berilio, cadmio, magnesio, etc. En la figura 19-VII, se observa un tubo fluorescente del tipo recto, que puede ser también círcular o en forma de U, con sus clavijas terminales y base, para conectar la lámpara al circuito eléctrico y sostenerla en el zócalo.

Base

Tubo

Substancia luminiscente

287

¡ue calan ia tensión nominal se establezca la descarga en el tubo a partrr de a cu se desconectan los filamentos. Para la conexión o desconexión de los fil .· . . amentos se emplea un clispostti~o automatico, denominado arrancador o cebador que consiste en ~:~ac~psulta'l~entro del cual hay dos electrodos, uno de los cuales es una Ime a Ica Y un gas conductor com I - d 20-VII. . o e neon, e acuerdo a la figura

1. Ampolla vidrio con gas neón 2. Contacto fijo 3. Contacto móvil bimetállco 4. Capacitar

Filamento cátodo 1

1

\'

} Hilos de toma

Figura 20·VII. Arrancador Figura 19-VII. Tubo fluorescente

De esa manera, la substattcia lwnín:scente lo conforma el revestimiento puesto dentro del tubo, que transforma la radiación ultravioleta en luz visible y la temperatura de color producida, depende de la composiCIÓn de dicha substancia. Se coloca dentro del tubo una cant1dad dimmuta de n1ercurio líquido, para generar el vapor de mercurio y producir ei arco entre los cátodos y con1o no se requieren altas tens10nes, se aplica la nommal de la red de 220 volts entre los electrodos. Sin embargo, esa tensión no resulta sufidente como para vencer la resistencia imcwl en frío de la lámpara y originar la descarga, por lo que se coloca en ios electrodos filamentos de tungsteno en forma de espiral recubiertos de matenal emisivo, que al encenderse, se calientan y activan el vapor de mercurio provocando una reducción de la resistencia, como para

1 1, En ei primer momento el circuíto se encuentra abierto y al conectar

qauea~¡a~:ae; ~~e::~:: ~~~n;:á~::~:::::~:~:: e~:::t;~;:~j';;~~e~r:e::~::~

CUlto, ongmando la Clrculac¡ón de cornente por los filamentos de 1 l trodos del t b os e ecu o que provoca la descarga y encendido de la lámpara. ~na v;z que se establece la descarga la corriente circula por ei tubo pasan o so o un pequeño valor por el bimetálico, la que no !le a a rodu' crr el destello y al enfriarse se abre el drcuito de los filamentosg p S,l dudrante el lapso que se mantuvieron conectados los fli~mentos no se enc1en e la lám d . , . 1 b. , . para, se pro uce nuevamente el destello Y la deformaClan de unetáhco y se repite el ciclo. . Establecida la descarga en el tubo debido a la el .. d 1 t 1 , , ' evacwn e a tempera ura a resistencia que se opone a la circulación de corriente es cada vez

288

CAPITULO

INSTALACIONES EL!:CTRICAS EN EDIFICIOS

menor, lo que produciría por lo tanto, un aumento progresivo y constante de la íntensidad de corriente hasta originar la destrucción de la lámpara. Para evitar ello, se utiliza un dispositivo !imitador de corriente llamado reactancía o balasto, que consiste en una bobina que opone una resistencia inductiva al paso progresivo de la corriente, de las características indicadas en la figura 21-VII, el que es instalado según se detalla en el esquema de la figura 22-VII.

Figura 21-VII. Balasto o reactanda

Interruptor

Neutro

Figura 22-VII. Esquema circuito de lámpara fluorescente

La utilización de la reactancía inductiva del balasto puede hacer disminuir el valor de cos
7.

DJSEfJO LUMINICO

289

Efecto estroboscopio Consiste en un parpadeo que hace molesta la observación de piezas móviles iluminada por la luz fluorescente, producido por la sinuosidad de la corriente alterna, dado que si la corriente es de 50 ciclos por segundo, la misma pasa por cero 100 veces por segundo. En las lámparas incandescentes este defecto no se nota, dado que la ínercia térmica del filamento amortigua esas oscilaciones de la corriente. Sin embargo, en las lámparas fluorescentes la ínercia es muy pequeña, de modo que se produce un parpadeo, que es tan pequeño, que la vista prácticamente no lo detecta atento a que el ojo humano retíene las imágenes durante un décimo de segundo. El problema se origina cuando se trata de objetos móviles, dado que esas variaciones descomponen la visión aparente cuando la velocidad del objeto está síncronizada con la variación lumínica. Por ejemplo, una síerra circular que gíra a un número de vueltas símilar con la frecuencia de la corriente, puede dar la sensación de que la misma está parada. Este efecto, denominado estroboscopio, puede ser causas de peligrosos accidentes y si bien hay una atenuación debido a un pequeño resplandor remanente por la acción fluorescente de las sales de los tubos, es necesarío adoptar medidas para tratar de eliminarlo. Uno de los métodos mas comunes de corrección, es mediante la conexión tulamp (two-lamp) de dos lámparas, que consiste en el empleo de un capacitar o condensador colocado en seríe con uno de los tubos, como se muestra en la figura 23-VIL

Condensador

R,SoT Interruptor

Balasto

Neutro

Figura 23-VII. Esquema conexión tulamp

290

INSTALACIONES ELECTRICAS EN EDIFICIOS

De esa n1anera, uno de los tubos actúa en un circuíto inductivo y el otro como capacitivo, produciendo un desfasaje de la corríente alterna para cada iámpara, lo que hace difenr en el tleinpo los puntos de nulidad, atenuándose de ese modo el parpadeo. Si el tubo fluorescente ha estado en servtcio durante algún tiempo, la trtilación, es el índicw de que ha llegado al fin de su vida útil. Al enve.JCCerse los cátodos pierden su capacidad activa y la reststencta de ia lámpara autnenta, hasta un punto que el arrancador y la reactancta no pueden proveer el voltaje suficiente para el arranque, actuando el arrancador en forn1a mtermitente y se distíngue por el ennegrecimiento en los cxtre- _

mas del tubo.

Análisis comparativo

CAPITULO 7. DISEÑO LUMINJCO

291

zumbidos o pícos de corriente y aumenta el factor de poten da, permítíendo mayor cantidad de encendidas para un mismo tubo, comparado con los sistemas tradicionales.

Otros tipos de lámparas En la figura 24-VII, se muestran las características de diversos tipos de lámparas, que se describen sucintamente.

-~ )¡t¡\

Lampara do •odio

La venta;a de 1a lámpara fluorescente con respecto a la incandescente, es que posee una n1ejor eficacia lumínica, con un rendimiento por watt 3 a 5 veces n1ayor, lo que representa un ahorro constderable de energía y además, el promedio de vida de estas lámparas, es de aproximadamente 2500 horas, superior a las 1000 horas de las incandescentes. Sin en1bargo, la duración de las lámparas fluorescentes es afectada

)

Lamparn do m"cuclo

Lámpara halógena con proyector dlcrotco

matenalmente por el número de encendidas. Por tal motívo, este tipo de iámparas 110 se recon11enda para utilizar en servictos mternutentes en que se rcquíeran muchos accionatnientos.

Lil.mpara fluorescente compacta con balasto Incorporado

Balastos electrónicos El balasto electrónico consta de un circuito de estado sólido, que aliIncnta la lámpara fluorescente con tensión alternada a altafrecuencta. Está con1puesto de un convertidor de frecuencía, que rectifica y filtra la tensión de línea y un oscilador amplificador de potencia. Un ctrcuíto de control n1oiÜtorea constantemente la corriente, verifi-

cando el funcionamJCnto del c¡rcuíto, de modo que, SI el tubo esta fallado o no enciende, corta el suministro evitando el incremento de temperatura que podria destruir el balasto. lviediante este elen1ento se angina el inmediato encendido del tubo, no se produce el efecto estroboscopío debido a la alta frecuencia, elimína

Figura 24~VII. Tipos de lámparas

Lámparas halógenas Las lámparas halógenas son del tipo Incandescente conteniendo en su mterior un gas halógeno, en lugar del gas merte de las lámparas comunes y con ello, se logra una mayor vída útil y un flujo constante de luz, dado que no se produce el ennegrecimiento de la lámpara, en virtud de que el gas halógeno absorbe las pequeñas particulas de filamento que escapan por desgaste. Son de pequeño tamaño y se diseñan de modo de

292

INSTALACIONES ELECTRICAS EN EDIFICIOS

obtener un haz intenso concentrado que da lugar a contrastes muy marcados, empleándose generalmente como luz de acentuación. Algunos modelos con reflector dicroico, se emplean para ilumínar puntualmente elementos sensibles al calor, dado que el reflector desvía hacia atrás gran parte de la irradiación térmica, empleándose para decoración, vidrieras, museos y exposicíones. Lámparas fluorescentes compactas

Se emplean lámparas fluorescentes de diseño compacto y pequeñas dimensiones, con arrancador y balasto electrónico incorporado, con zóca~ los convencwnales, de modo de reemplazar en el mismo espacio a las incandescentes, con las ventajas de mayor capacidad lumínica y vida util.

Lámparas de mercurio

Este tipo de lámparas utiliza mercurio vaporizado por efecto del arco que se establece en la misma. Se utiliza para alumbrado exterior por el gran rendimiento lumínico que poseen, de alrededor de 50 a 60 lúmenes por watt y casi sin brillo.

Lámparas de sodio

Consisten en una ampolla dentro de la cual se coloca el sodio al estado metálico con neón. Al producirse el arco v vaporizarse el sodio, se produce una luz monocromática de color amarillo. Al igual que las lámparas de mercurio se utilizan para el exterior, en carreteras, calles, etc., dado que tienen un alto rendimiento, sin producír brillo intenso.

NORMAS DE PROYECTO DE LAS INSTALACIONES DE ILUMINACIÓN EN VIVIENDAS Son muchos Jos factores a tener en cuenta, para una buena instalación de iluminación de los locales de un edificio y para una correcta elec-

CAPITULO

7.

DISEÑO LUMINICO

293

ción, deben considerarse los colores de los muebles y de las paredes, además del tipo de ambiente y las actividades que allí se realizan. Para la elección correcta de una fuente de luz, es necesario considerar el tono de luz o temperatura de color y su capacidad de reproducción cromática. La luz blanca se compone de la suma de todos Jos colores del espectro visible y cuando ella mcide ~obre un objeto cualquiera, éste absorbe todos los colores refle¡ando el propio. Una flor azul, por ejemplo, absorbe todos los colores reflejando el azul que es su color, pero si se utiliza una lámpara incandescente, al no contener todos los colores en la misma proporcíón, puede ocurrír que pro~ duzca cterta distorsión o atenuación del color. El color incide en el rendimiento lumínico y aprovechando esa particularidad, se emplea en edificaciones antiguas el fenómeno óptico de pintar el cielorraso color oscuro, mientras que las paredes de color claro hasta una altura de 2,60 m. El resto, incluso el cielorraso se lo pinta de color oscuro, haciendo incidir la luz sobre las paredes claras con una perfecta reflexión, produciendo de esa manera, la sensación que la altura del local ha disminuido. En estos casos, conviene resaltar las paredes con focos, de modo que la parte superior del ambiente quede en penumbras dando la sensación de bajar la altura del local, destacándose además, el diseño del revestimiento de las paredes. Si los techos son demasiado bajos, el efecto inverso al antenor se obtíene dirigiendo los focos hacía arriba, dando la sensación que los cielorrasos se encuentran a mayor altura. Para ensanchar un local demasiado estrecho, o dar profundidad a un cuarto pequeño, convíene iluminar profundamente una de las paredes más largas. Otra forma de dar una sensación de amplitud, es colocar luces al ras del suelo. Cuando el espacío es muy amplio, conviene divídir la ilumínacíón en sectores localizados por el uso. De esa manera, cada espac10 adopta una característíca definida, dando la sensación que el ambiente se encuentra dividido. Otra de las consideracíones a tener en cuenta es evítar el deslumbram1ento ya sea no colocando los artefactos en la línea de la visual, o evitando que en forma indirecta se produzca por la utilización de superficies o revestimientos brillantes. En general, se necesita un balanceado uso de los claros oscuros, con

294

CAPITULO 7. DISEfJO LUMfNJCO

INSTALACIONES ELECTRICAS EN EDIFICIOS

una adecuada y raciOnal distribución de luces y sombras. No es conveniente utilizar gran cantidad de contrastes, ni destacar los nncones y diversos elementos con la m1sma íntensidad lmnímca, dado que por competencm los efectos se anulan entre sí. La vtsión realiza siempre un camíno determmado, pasa de las sombras a zonas de mediana iluminación, hasta llegar a los lugares de maxima lmnmosidad. De esta forma, si ex1sten grandes contrastes la vista se cansa y busca sombras para el descanso, por lo que no se logra el obJetzvo de hacer observar io que se ha querido mostrar. Además, es zmportante tener en cuenta en el proyecto que la luz artzficral debe compíementarse con la natural, para poder en esa forma unificar la disposición del moblaJe y consecuentemente las actividades que se desarrollan en el local. Por ello, debe estudiarse con detalle la ubzcaczón y características de ventanas, puertas, ventiluces, daraboyas, etc. A contmuación se analiza las caracteristicas de ilun1mación que se requiere para cada caso particular en v1v1endas.

Living comedor

Elliv1ng comedor es el centro de Ja vivienda utilizándose ya sea para reuniones, descanso, lectura, ver televtsión, etc., debiéndose adecuar 1a ilu~ n1mación a las diversas actividades que se realizan. Sobre la n1esa del comedor se recomienda un nivel aproximado de 300 íux, Siendo convemente en este caso la luz directa e mcandcscente, ya que esta brinda un nivel adecuado de ilumínacíón con calidez, realzando los colores y parnculandades del mantel, vajilla, vestzdos y características de los alin1entos. La distanCia aconscjabíe de la íummaria a ia mesa, se considera de 70 a 80 cn1, consiguiéndose de esa forma una correcta distribución de ía ilutninación sm producir encandilamtento, con una adecuada visión de los cmncnsalcs. La fuente de luz debe estar apantallada para evitar deslmnbramtentos. El living o zona de estar es el ambiente de la casa donde se debe diseñar la ilun1maclón teniendo en cuenta los valores estéticos y decorativos, ya sea taptzados, alfon1bras, cuadros, muebles, etc., creando de esa forn1a un ambiente adecuado con el gusto del ocupante.

295

Cuando se observa televtsión, no se debe dejar la habitacíón completamente a oscuras, ya que el exces1vo contraste entre la clandad de la pantalla y el entorno cansa la vista. Por ello, se debe iluminar con una luz que no produzca reflejos y no deslumbre. Para la iluminación de paredes rugosas, rincones con plantas, esculturas o elementos de adornos, conviene emplear artefactos de luz rasante, utilizando luz dirigida cuando se quiere obtener un mayor resalte. En el caso de cuadros debe tenerse en cuenta las características de su superficie, no síendo conveniente la luz rasante en caso de superficies con mucha textura, debido a que el realce provocado será excesivo dificultando la visión. Una manera conveniente de ilumínar cuadros, es n1ediante luces que incidan sobre la totalidad de la superficie, permitiendo el acercamzento del observador sin que le moleste la proyecczón de su propia sombra. Por supuesto, deben analizarse en el living las áreas de tareas específicas, como el caso de la zona de lectura en la que debe tratase que ías luces incidan directamente a fin de satisfacer dichas necesidades, evitando un circulo luminoso muy estrecho, dado que pueden aparecer grandes contrastes entre el libro y el entorno. Pueden utilizarse luminarias que irradien su luz hacía abajo y que esten situadas detrás del lugar de lectura. En el caso de plantas interiores, sí están leJOS de las ventanas se recomiendan del tipo fluorescentes compactas, dado que las incandescentes irradian calor.

Dormitaría

Estos locales necesitan dos tipos de ilummación, una general suave o difusa para todo el local y otra localizada en la cabecera de la cama en las mesas de luz con velador. Debe tenerse en cuenta, la posibilidad de crear sectores parttculanzados para estudio, lectura, maquillaje, etc. Las lámparas de luz direccional para estos casos, deben estar aproximadamente de 50 a 70 cm sobre el lugar de trabajo.

296

INSTALACIONES EU!CTRICAS EN EDIFICIOS CAPITULO 7. DISEÑO LUMJNICO

Escritorio

297

para el arreglo personal, dado que puede producirse distorsión de colores y además, porque está sometida a contmuos encendidos debido a la característica de funcionamiento de este local. La luz sobre el tocador se recomienda ubicarla alrededor del espe¡o, para evitar la formación de sombras o deslumbramientos que afecten ]a vísión.

Es necesaria una adecuada ilummación general, homogénea y libre de sombras en las superficies de trabajo. Las zonas luminosas pueden diferencíarse para diversas actividades pudiéndose fijar una iluminación de 750 a 1000 lux para dibujo, 500 lux para escribir y de 300 lux para eí caso de computadoras, siendo conveniente las luminarias orientables a fin de amoldarlas a las diferentes necesidades. Para evitar refle¡os molestos sobre la superficie de trabajo, la luz solo debe venir de uno de los lados, generalmente del lateral izquierdo para la mano derecha, evitando de esa manera molestas sombras. Para el caso de computadoras, el espacio próximo a la pantalla debe contar con iluminación tenue, evítando deslumbramientos y reflejos.

Deben iluminarse en forma tenue y difusa empleándose luz incandescente, pue3 al ser área de círculación necesitan un permanente y continuo accíonamiento.

Cocina

Jardines y exteriores

Es conveniente en estos casos la luz fluorescente dado que no angina sombras, siendo su distribución uniforme. Es importante que la lummaria sea hermética para evítar la entrada de vapores, ínsectos y facilitar la limpieza. En cocínas con azulejos decorados o revestímientos de la misma característíca, es conveniente utilizar la luz incandescente cuando se quiere obtener un realce de los mismos, dando un mejor efecto volumétríco y de resalte de sombras. Es fundamental una adecuada iluminación sobre la mesada de la cocina, debiendo la luz abarcarla completamente, sin producir contrastes acentuados ni encandilamientos. Si se utilizan artefactos embutidos bajo los muebles colgantes, debe emplearse iluminación fluorescente para evitar disipación de calor.

El tipo de luz a emplear depende fundamentalmente de las actividades que se realizan en los mismos, así como los valores estéticos de fachadas, ornamentaciones del ¡ardín o iluminación apropiada para facilitar el acceso al edificio, debiéndose reconocer fácilmente escaleras, umbrales, escalones, etc. No es conveníente una iluminación muy grande, para evitar deslumbramientos o grandes contrastes, debiéndose efectuar un adecuado análiSis de las sombras cuando se quiera resaltar objetos y lograr sensaciones de volumen. Los letreros, identificaciones y caminos requieren una buena iluminación para facilitar la oríentación de los visitantes, siendo conveniente para una distribución equilibrada, una iluminación sobre la parte superíor de las puertas de entrada. En cuanto a los artefactos a emplear, debe tenerse muy en cuenta la acción de la intempene, debiendo en lo posible ser herméticos o de diseño que no permita el ingreso de insectos normalmente atraídos por la luz. Deben emplearse artefactos y cables con adecuada protección contra la humedad y la acción exterior. Para la iluminación de follajes se pueden colocar lámparas apoyadas en el suelo, las cuales, mediante luz rasante realzarán los volúmenes de dichas plantas. Las lámparas de mercurio son las que me¡or se adaptan pa-

Baño

Se usa en general una luz homogénea tenue v difusa en todo el local, con buena reproducción cromática como la luz incandescente y una eficiente iluminación sobre el Iavatorío. No se recomíenda en estos locales la luz fluorescente, debido a que por sus características no es conveniente

Pasillo y palier

298

INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN EDIFICIOS

rala ilun1ínación de extenores, debido a su gran rendimiento y su teristica de resaltar el color verde de las plantas.

carac~

LUCES DE EMERGENCIA En todo establecimiento 1ndustnal o comercial, edificios públícos, sanidad, transporte, hoteles, espectáculos, etc., donde se realicen activida~ des en horario nocturno o que cuenten con lugares de trabajo, que no recíben luz natural, se exige que deben contar etz forma obligatoria con un ststema de luz de emergencza, que se enciendan automáticamente en caso de corte de la energía eléctrica de la red de summistro. Los equipos de iluminación de emergencia individuales, se componen de una batería con su cargador, un sistema de conmutación y las luminarías, pudiendo ser del tipo centralizado con varias luminarias conectadas a un sistema común. Es necesaria la iluminación de emergencia en las rutas de escape de mcendio y en todos los medios de acceso, como corredores, escaleras y ran1pas, así como los medios de circulación y estadía pública. Las luminarias se ubican cerca de cada puerta de salida, intersección de pasillos, ca_jas de escaleras, bifurcaciones, etc. Es recomendable que el nivel de iluminación no sea inferíor a 10 lux sobre el nrveí del piso y en los íugares como escaleras, cambios bruscos de direccíón, codos, puertas, etc., no menor de 20 lux medidos a 0,80m del solado, colocándose en general tubos fluorescentes de 15 Watt cada 5 a 6 metros aproximadamente. El período de funcionamiento, debe ser el adecuado para la total evacuación del edificio, no ínferíor a 1,5 horas, y la tensión de las luces normalmente es de 12 o 24 Volts de corriente contmua.

CAPITULO

8

NORMAS DE PROYECTO, INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO

Normas para la ejecución de planos El Reglamento de la Asociación Electrotecnica Argentma, establece que las mstalaciones eléctncas se deben realizar con la existencia previa de un proyecto, que debe constar de planos y memona técmca firmado por un profesional con incumbencia específica en el tema. En general, todo proyecto debe incorporar los siguientes aspectos: Plano o croquís de ía instalación, con indicación de la superficie de cada ambiente, las canalizaciones con sus medidas, cableados y circuitos a los que pertenecen, ubicación y destino de cada boca. Ubicación de la toma de tierra y canalizaciÓn del conductor de puesta a trerra. Síntesis del proyecto de la mstalación, incluyendo los datos que permitan mdividualizar demanda de potencia, grado de electrificaCIÓn, superficte total, cantidad y destino de los circuitos, secciones de los conductores, cornentes de proyecto, corriente presunta de cortocircuito en el punto de suministro y cantidad de bocas con su distribución ambíentai. Esquema uniftlar de los tableros, incluyendo las características nominales y de accionamiento de los disposítívos de maniobra y protección, tales como cornente asignada, curva de actuación,

300

INSTALACIONES EL!:CTRICAS EN EDIFICIOS

capacidad de ruptura. Sección de las líneas: príncipal, seccionales, de círcmtos y de los conductores de protección, identificación de los drcuitos derívados y corrientes de cortocircuito de cálculo en cada tablero. Listado de materiales de la ínstalación, indicando: marca, tipos normativos y si correspondiera, forma de acreditación de conformidad con las normas.

Colores convencionales Generalidades:

Negro: Carátula, leyendas, planta de arqmtectura (sín acotar), planilla de referencias, etc. Tensión común: RoJO Bermellón: Líneas de alimentación, Circuitos de luz. Azul: Sistemas de fuerza motriZ. Verde: Campanillas. • Baja tensión: Amarillo Bocas de salida de teléfonos y televisión. Marrón: Bocas de salida portero eléctrico y teJéfonos internos.

CAPITULO B. NORMAS DE PROYECTO. INSPECCióN Y MANTENIMIENTO

Ubicación en las plantas de arquitectura, de las bocas de salida de los sistemas de baja tensión. Corte y vista acotados de Jos tableros empleados. Cuadro de referencias, que indica el número de cada circuito, su destino. Cantidad de bocas, Carga en Watt, Corriente total en Amper, Largo (m) empleados en cada sección de conductor y diámetro de tubo. . Como el plano de proyecto se emplea para el cómputo de materiales y pedido de presupuestos, es conveniente agregar los cuadros de referencia para los circuitos de baja tensión y fuerza motriz.

Símbolos convencionales: En general, se adoptan los Símbolos Gráficos Electrotécnicos para instalaciones de alumbrado, calefacción y fuerza motríz, según la Norma !RAM 2010 y de la Asociación Electrotécnica Argentina, algunos de los cuales se consignan en las tablas Vl!I -1 y 2 respectivamente.

Tabla Vlll~l.Sfmbolos Gráficos para Instalaciones Eléctricas -IRAM

Escalas Plantas de arquitectura (sin acotar) 1: 100 Detalles técnícos 1:20 Tableros eléctricos 1:10

Dibujos Cada plano debe contener: Todas las plantas de arquitectura, con la ubícación de tableros principal o seccíonales. Bocas de salida, como luz, llave, tomas, etc. y las canalizaciOnes debidamente acotadas Diámetro interior de tubos, drcuítos, cantidad y sección en mm2 de los conductores.

301

-0- -0-

Caja de denvadón

1~1

Tablero de distribución, principal

1------1

Tablero de distribución, secundaria

CID @ @

Transformador

Botón de campanilla

Botón de campanilla para p1so

302

INSTALACIONES EltCTRICAS EN EDIFICIOS

8

Campanilla

(j)

Boca, para teléfono de servicio externo

®

Boca, para teléfono de servicio mtemo

0

Interruptor automático (disyuntor), de tiempo para escalera

Boton para mterruptor automático (disyuntor) de tiempo, para escalera.

8

Caja para medidor

o

Boca para fuerza motriz o calefacción

...

u

llummadón por gargantas

1

Cirrutto de tres conductores

!lL

Circuito de cuatro conductores

~

linea que conduce energta, desde arriba

Unea que conduce energla, ham abaJO

Unea que conduce energla desde abajo

Extractor de atre

fH

C. T.

1

~

Central de teléfonos

Portero eléctrico

-----··---·

línea de alumbrado

~

Interruptor en arre, umpolar

-·-·-·-·-·-·

linea señales

Interruptor en atre, bipolar

m

~ ~ ~ ~

Interruptor en aire, tripotar

Conmutador de palanca, umpolar

Conmutador de palanca, bipolar

9

6, ¡,(

línea de Fuerza Motnz o Ca/etacción

linea que conduce energla, hacia arriba

/ / /

(8)

./

Unea subterrimea

!I/

}~

Punta de recepción Pararrayos

linea telefónica para servicio interno

Circuito de dos conductores

Boca trifásica 20A

-------·~-·~·

linea telefónica para servido externo

11

@ ------·

-·

--·--·--·--·--· ---·---·---·---·---·

-------------------

~

1

CAPITULO B. NORMAS DE PROYECTO. INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO

1:=-!

6,

7 9

Conmutador de palanca, tripolar

303

304

INSTALACIONES EL~CTRICAS EN EDIFICIOS

CAPITULO 8. NORMAS DE PROYECTO. !NSPECCION Y MANTENIMIENTO

305

Tomacomente protegido, para piso

Cortacircuito fusible a ficha o rosca, bipolar

Boca de techo para un efecto

Boca de techo para dos efectos

Boca de techo para tres efectos

Tierra

Boca de pared para un efecto

Boca de pared para dos efectos

ó

i' 1i

'1 ! i

llave mterruptora, unipolar

o

Uave interruptora, bipolar

cY

Uave interruptora, tripolar

V

Uave interruptora, doble

Tabla.VIIJ~2. Sfmbolos Reglamento de la Asociación Electrotécníca Argentina

Interruptor termomagnético

llave Interruptora triple

J:) ):::(

A A A

llave combinación Disyuntor diferencial

Uave conmutadora inversora

Tomacomente

Tomacorriente,con contacto a tierra

MEDICIONES Y PRUEBAS ELÉCTRICAS

Tomacorriente,para fuerza motriz o calefacción

Los tres principales instrumentos de medición de una ínstalacíón eléctríca, son los siguientes:

306

INSTALACIONES ELtCTRICAS EN EDIFICIOS

CAPITULO 8. NORMAS DE PROYECTO. fNSPECC/ON Y MANTENIMIENTO

Amperímetro: para medir intensidad de corriente {Amper). Voltímetro: para medir tensiones eléctricas (Volts). Ohmetro: para medir resistencia (Ohms).

Amperímetro Es el instrumento que se usa para establecer la intensidad de corriente de un circuito eléctrico. Para su aplicación, este elemento debe ser conectado enserie en el circuito, según se indica en el esquema de la figura 1-VIII, y en la figura 2-VIII, se muestra el detalle de aplicación de una pinza amperimétrica, que es un instrumento que facilita el trabajo de medición.

_R,_s_o_T----~~~--~o-----o---------, Amperimetro

Interruptor Lampara

Neutro

Figura 1-VIII.lectura del amperaje de un circuito

Figura 2-VIII.lectura del amperaje con una pinza amperimétrica

Voltímetro Es el mstrumento empleado para medir la magnitud de la tensión en un circuito eléctrico. Para obtener una correcta medida de la tensión de un c1rcuito, el voltímetro debe ser colocado en paralelo con el circuito, segUn se indica en el esquema de la figura 3-VIII.

R, S oT

-------.------~-----~----~ Interruptor

Voltimetro

Ohmetros Es el instrumento que se utiliza para medir la resistencia eléctrica de un circuito y el método adecuado para conectarlo es el indicado en la figura 4-VIII. Una precaución muy importante, es que un ohmetro nunca debe conectarse a un circuito hasta que la fuente de energía haya sido desconectada.

Lampara

Neutro

Figura 3-VIIl.lectura del voltaJe de un circuito

307

308

INSTALACIONES EL!!CTRICAS EN EDIFICIOS

CAPITULO 8. NORMAS DE PROYECTO. INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO

309

Resistencia de aislación

Desconectada de fuente de tensión

r

L..

~

~+------===+=:r' Resistencia

Figura 4~VIII.lectura de resistencia

Las pruebas y mediciones a realizar permiten asegurar la confiabilidad de las instalaciones, así como comparar los valores obtenidos con los calculados. Las mediciones básicas que deben realizarse en las inspecciones previas, son las siguientes: Resistencia de aislación de la instalación eléctrica. Resistencia del sistema de puesta a tierra. Continuidad eléctrica. Caída de tensión (en casos especiales). Realizadas las mediciones y previo a la puesta en servicio, es conveniente realizar una verificación a plena carga de la instalación completa durante el tíempo necesario, como para constatar el correcto accionamiento y operación de cada uno de los interruptores comunes y de combinación, y si se dispone de tensión en los tomacorrientes. Además, en los circuitos de los tableros, la eficiente operación mecánica de los aparatos de maniobra y protección, su eficaz actuación y enclavamientos, así como el ensayo de funcionamiento de los interruptores a corriente diferencial de fuga, mediante la operación del pulsador de prueba, etc. Durante esta tarea debe tratar de detectarse si se produce algún calentamiento, o si existe parpadeo en las luces que puede motivarse por contactos defectuosos y toda otra anormalidad que eventualmente pueda presentarse.

Para la medición de la resistencía de aíslación de los sistemas de 220/380V, debe utilizarse un óhmetro de corriente contmua con una tensión aplicada de SOOV. La medición de la resístencia de aislacíón debe realizarse desconectando la línea de alimentación, los artefactos y aparatos de consumo, debiendo quedar cerrados todos los aparatos de mamobra y protección. Se deben efectuar las mediciones síguientes: En instalactanes monofásícas: Entre fase y neutro. Entre fase y conductor de protección. Entre neutro y conductor de protección. En instalaciones trifásícas: Entre conductores de fase. Entre conductores· de fase unidos entre sí y neutro. Entre conductores de fase unidos entre si y conductor de protección. Entre conductor neutro y conductor de protección.

El valor de la res1stencía de aíslación míníma debe ser de 1000 Q de tensión aplicada, por cada tramo de la mstalación de 100 m o fracción. Se entiende la tensión aplicada, aquella inyectada por el ínstrumento de medición y no la tensión nominal de la instalación. De modo que con un instrumento de SOOV, la resistencia de aíslación debe ser mayor o igual a 500.000 Q, por cada 100 m o fracción. Se establece además, que para el caso de circuítos de muy baja tensión de seguridad o funcional, la tensión aplicada debe ser de 250V y para circuitos cuya tensión de servicío es mayor a SOOV, de 1OOOV.

Resistencia de puesta a tierra Debe comprobarse si la resistencia con respecto a tierra está dentro de los valores indicados en las normas, o sea no mayor de 40 Ohm, y dicha

310

INSTALACIONES Elt:CTRICAS EN EDIFICIOS

CAPITULO 8. NORMAS DE PROYECTO. INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO

medición se debe efectuar preferentemente aplicando el método del

rímetro, descnpto en la norma !RAM 2281. En la practíca, suele utilizarse el método índicado por el Reglamento ·. de la Asociación Electrotécnica Argentina, que consíste en inyectar una corriente de medición, empleando una resístencia vanable entre 20 y Q, que pasa por el terreno a través de la puesta a tierra a medir y por una sonda o electrodo auxiliar ubicada en un punto suficientemente alejado, considerada como masa de referencia. De esa manera, con1o se observa en el esquema de la figura S-VIII, dicha sonda au.xiliar se entierra a una profundidad de 0,50 m y a una distancia no menor de 20 m de la puesta a tierra, midiéndose la caída de tensión que aparece entre an1bas, mediante un voltin1etro de impedancia Interna superior a 40.000 Ohm, apto para medir una tensión entre O y S V, mientras que para medir la corriente se utiliza un amperímetro.

31 1

tes de hacer la prueba debe verificarse que la iectura del voltímetro es nula despreciable, y sí no es asi, este sistema de medición no es correcto. 0

continuidad eléctrica Debe verificarse que los conductores no se hayan cortado durante la instalación y se requ1ere la constatación de ia contínuidad eléctnca de: Conductores activos. Cañerias, conductos y demás canalizaciones metálicas.

Conductor de protección, entre cada tomacorríente y barra de puesta a tierra. Este ensayo debe realizarse con un óhmetro, de tensión n1enor a 12V, debiendo verificarse que colocando las puntas de prueba en ambos extremos del circuito a medir, la lectura obtenida sea igual a cero.

Linea R

20Q ~ R ~ 100Q

Caída de tensión

A

Ri>40kQ

1---\. V } - - - - - . d 2: 20m

Si bíen no se exige expresamente, en algunos casos es conveníente verificar el valor de la caída de tensión, para lo cual, se mide con un voltimetro la tensión de una fase con respecto a neutro o entre fases, primero

en las cercanías del medidor de energía y luego a lo largo de toda la línea hasta el final de los circuitos. Esta prueba debe hacerse a plena carga, o sea con todos íos aparatos funciOnando y el valor de caída porcentual medida, no debe superar el 3% para ilummación y 5% para fuerza motnz.

Figura S-VIII. Esquema de medición de puesta a tierra

El valor de la resistencia de puesta a tierra se obtiene mediante el coctcnte entre la tensíón y la mtensídad de corriente, por aplicación de la ley de Ohn1, n1edidas con el voltímetro y el amperímetro respectívamente. Cuando se aplica este método se debe tener en cuenta que pueden existir tcnsíones espurías, provocadas por corrientes vagabundas en el terreno capaces de alterar la medida. Por ello, con el interruptor abierto, an-

INSPECCIÓNDE LAS INSTALACIONES Las inspecciones deben ser realizadas por personal especializado en el

tema y tienen por objeto controlar que las ínstalacíones hayan stdo efectuadas en concordancía con las prescripciones del proyecto y además, establecer las tareas de mantenimiento necesarías. Durante la ejecución de estas ínspecciones se deben tomar ciertas

312

INSTALACIONES EL'!:CTRICAS EN EDIFICIOS

precauciones. para garantizar las condiciones de seguridad correspondien-, tes. Las rriismas se pueden dividir en dos partes: Inspecciones previas a la puesta en servicio. Inspecciones periódicas.

Inspecciones previas a la puesta en servicio

CAPITULO B. NORMAS DE PROYECTO. IN5PECCI0N Y MANTENIMIENTO

313

Correcta ubícación de los conductores de fase, neutro y protección en los bornes destinados a tal fin, en todos los tornacorrientes. Correspondencia entre los colores de los conductores activos, neutro y de protección, con los establecidos en el código de colores. Ubicación, característícas constructivas e inscripciones índicativas del tablero principal y tableros seccionales.

Luego, para efectuar la confonmdad del proyecto aprobado, debe realizarse una inspeccíón visual destinada a verificar la correspondencia de

Las instalaciones eléctricas siempre deben ser objeto de una inspección inicial, prevía a su puesta en servicio, al realizar una modificación o

al efectuar reviswnes periódicas a intervalos preestablecidos. Se pueden dividir en: Inspección parcial. Inspección visual. Conformidad con el provecto aprobado. Medición y pruebas.

los elementos instalados con los mdicados en los planos y las memonas técnicas correspondientes.

Entre ellas se puede mencionar: Cumplimiento de las normas !RAM de todos los elementos componentes de la instalación, a través de la inspección del grabado que presentan los materiales, del análisis de Jos catálogos de los fabricantes, o de la revisión de los protocolos de ensayos. Por ejemplo, la verificación que en los conductores embutidos, se indique la

norma !RAM 2183, como prueba del cumplimiento de dicha La inspección parcíal. debe como mínimo, contemplar las siguientes inspecciones y verificaciones antes del pasaje de conductores:

Comprobaciones generales sobre la calidad de ejecución. Cañerías y cajas en losas previo al hormigonado, en techos de cobertura livíana, en cíeiorrasos y en todas aquellas zonas en que se prevea su recubrimiento, impidiendo la visualización una vez

concluida la obra. Cañerías de ba¡adas, montantes y tableros en muros de mampostería, hormigón, tabiques livíanos, etc. Canalizaciones su,bterráneas.

Ejecución del sistema de puesta a tierra. La mspección. visual de las instalaciones eléctrícas, se realiza una vez pasados Jos conductores y comprende como mínimo, la verificación de:

Ejecución correcta de las uniones eléctricas de los conductores y conexionado de la instalación de puesta a tierra. Existencia en todos los tomacorrientes de la conexión del conduc-

tor de protección a su borne de puesta a tierra.

norma. Cantidad y destino de los circuitos, secciones de los conductores activos. Dimensiones y caracteristícas de los materiales de las canalizaciones.

Sección del conductor de protección. Características nominales de los aparatos de maniobra, seccíonamiento y protección. Las mediciones o pruebas mínímas a realizar, son las de resistencía de aíslactón del sistema de puesta a tterra y la continuidad eléctrica indicadas precedentemente.

Inspecciones periódicas Para las viviendas. oficinas y locales, las Inspecciones periódicas

deben efectuarse en un plazo máxímo de 5 años y deben comprender las sígu1entes verificaciones:

314 INSTALACIONES ELECTRICAS EN EDIFICIOS

Inspección vtsual. Medición.

CAPITULO 9

INSTALACIONES DE ASCENSORES

La mspecciótl vzsuat comprende como mínimo 1a verificación de. Correcto conexionado de la ínstaíación de puesta a tierra. Existencia en todos los tomacorrientes de la conexíón del conductor de protección a su borne de puesta a tierra. Operación mecániCa correcta de los aparatos de maníobra y pro, tección. Ensayo de funcionamiento de los Interruptores a corriente diferencml de fuga mediante la operación del pulsador de prueba. En cuanto a las medic10nes o pruebas, se exígen las mtsmas pruebas de resistencia de atslacxón y del sistema de puesta a tierra, índícadas precedentenJente para la puesta en servicio, pero en el de continuidad eléctrica solo el del conductor de protección entre cada ton1acornente y la barra de puesta a tíerra.

MANTENIMIENTO DE LAS INSTALACIONES Las ínstalac10nes eléctncas deben ser revisadas periódicamente y mantenidas en buen estado, conservando las características origtna}es de cada uno de sus componentes. Todas las anormalidades constatadas o potenciales de la mstaiación, detectables en elrnateriaí eléctrico y sus accesorios, deben ser corregidas mediante su reemplazo o reparación por personal competente. La reparación, debe asegurar el restabíecimiento total de las características onginales del elemento fallado y de su asociación o coordinación, en caso de fonnar parte de un s1stctna compuesto por n1ás de un elemento. En el reemplazo de elementos se deben utilizar aquellos normalizados por!RAM. La actuaciÓn sm causa conocida de los dispositivos de protección contra cortocircuitos, sobrecargas, contactos directos e indirectos, debe ser motivo de una detallada revisión de la instalación, antes de restablecer el servicw.

·-.··

Definiciones El Reglamento del Código de la Edificación de Buenos Aires defme: Ascensor: Aparato mecánico que trasporta para subir o bajar a personas o personas y cosas. Incluye a los montacamillas. Montacargas: Aparato mecamco que transporta para subir o bajar solo cosas. Además, denomina dentro de artificios espectales a los aparatos mecánicos que transportan personas o personas y cosas, tales como escaieras mecánzcas o guarda mecanizadas de vehículos.

Características fundamentales de diseño En general, la velocidad del ascensor es el elemento determinante del diseño, en función de tipo de edificiO, su categoría y fundamentalmente ei costo de la mstalaCión. Para edificios de departamentos, se fijan en general vclocídades de 45, 60 a 75 m/min, y en instalaciones de más importancía, se adopta de 90 a ISO m/min, previéndose muchas veces ascensores expresos de mayores velocidades para agilizar el tráfico.

316

INSTALACIONES ELECTRICAS EN EDIFICIOS

Es recomendable prever una ínstalación de ascensores en edificíos Planta Baja y dos pisos altos, siendo indispensable para el caso de tres m'"" ..... o más. En el diseño, deben preverse: Entrada y salida de cabinas, en todas las plantas en lugares accesibles.· Cabina con buena estética. Funcionamiento seguro y silencioso de puertas. Eficiente ventilación e iluminación. Rapidez de transporte, suavidad de movimiento. Facilidad de maniobra con índicaciones claras y precisas. Seguridad de funcionamiento de la instalación.

CAPITULO 9. INSTALACIONES DE ASCENSORES

Tablero electrónico Máquína de tracción Motor

Cable tracción Swicht limite Dispositivo operador de puerta

Elementos constitutivos Una instalación de ascensores está constituida por las siguientes partes fundamentales: Cabina o coche, o sea el recinto destinado a recibir la carga de las personas o cosas, que debe ser fácilmente accesible con dos puertas, una ext~rior de pasillo y otra interior de cabina, debiendo contar con protecciones que detengan el ascensor al operarse su apertura. Ca¡a o pasadizo con foso, donde se ubican las guías, fijadas a ias paredes para desplazar la cabina y el contrapeso, que se sustentan con cables de acero. Cuarto de máqumas, donde se alojan las máquinas tractoras o sea el mecanismo con el motor acoplado, para efectuar la elevación descenso mediante cables y poleas, el control de maniobra y los dispositivos de seguridad.

Interruptor limite Cabina Puerta cabina Piso cabina

Cable Indicador de cabina Puerta pasillo Botón llamada Base piso

Gula contrapeso

En el detalle esquemático de la figura !-IX, se muestran los distintos componentes de la instalación. Paragolpe

Cabina del ascensor El coche o cabina de un ascensor o montacarga está compuesto por el bastidor, la plataforma y la cabina propiamente dicha.

Figura 1-IX. Detalle esquemático componentes basicos el ascensor

317

CAPITULO 9. INSTALACIONES DE ASCENSORES

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319

INSTALACIONES ELI.:CTRICAS EN EDIFICIOS

El bastidor es la estructura destinada a sostener la cabina y se compone fundan1entalmente por dos montantes laterales de acero, unidos en forn1a rígida a travesaños inferior o superior, constituyendo un cuadro mdeformable. El techo debe poder soportar el peso de dos personas para un adecuado mantenimiento. La plataforma es la estructura capaz de soportar la carga maxíma uniformemente repartida en su superficíe, que el coche puede transportar. Puede ser de acero o de madera recubíerta de material incombustible. La cabina es la caja donde se ubican las personas o las cosas a transportar por ei coche, la que debe contar con: Iluminación mediante dos circuitos, uno conectado al sistema general de pasillos y otro desde el tablero de fuerza motriz. Indicación de cantidad de personas y carga en Kg admisible. Nombre del fabricante y/o del instalador del ascensor. Ventilación natural con dos aberturas del 2% del área de la cabina o forzada, garantizando 3 renovaciones horarias. Timbres de alarma con pulsador, con circuíto distinto al de fuerza motnz. Teléfono de emergencia, en los casos de escritonos, oficinas de caInercia, Industría, espectáculos, en la que quede un cuidador fuera del horario de labor, debiendo estar conectado a la red telefónica. La cabma debe tener una disposicíón agradable, se revíste con madera, lammados plásticos, acero Inoxidable etc. y se Instalan paneles de decoractón y demás eíementos, relacíonados con las terminaciones del edificio. En la figura 2-IX, se muestra un detalle de una cabina, con terminaciones de paredes de acero inoxidable, techo de acero, iluminado con ctelorraso de vidrio opalino y ptso Inetálico con revestimiento vinílico y los pasamanos que se exigen en los lados libres de las puertas a 85 cm de altura. · El aspecto estético Interior, forma y nivel de ilurninactón, tipos de paredes y techos, tiene gran importanda por lo reducido de sus dimensiones y para an1pliar visualmente el espado se suelen emplear espejos, que deben ser inastillables. El revesttmiento de ptso debe ser antideslizante, pudiendo ser de alfombras de 0.02 m de espesor máximo, no admitiéndose colocarlas sueltas.

Figura 2-IX. Vista cabina metálica para ascensores de pasajeros

Requisitos de la cabina Se establece en el Código Munictpal de Buenos Aires que las cabinas de íos ascensores, deben tener dimensiones adecuadas, para permitir un fácil acceso y un área relativamente amplia, teniendo en cuenta que puedan ingresa~ personas de movilidad reducida y particularmente, para las que se desplacen con sillas de ruedas. , . _ Las cabinas han sido clasificadas como de tipo O, 1, 2a, 2b, o 3, y en la tabla IX-1, se indican en función del número de personas, sus dimensiones mínimas y la capacidad de transporte o carga máxima, determinada a razón de 75 kg por persona.

320

CAPITULO 9. INSTALACIONES DE ASCENSORES

INSTALACIONES ELe:CTRICAS EN EDIFICIOS

321

Tabla IXM1. Tipos y dimensiones mlnimas de cabinas ascensores

Figu~

la altura mJnima de la cabina es de 2,10 m.

Cualquiera sea el destino, los ascensores de servicío deben ser del tipo 1 o 2, debiendo brindar accesibilidad a todas las unidades. Las cabinas tipo Opor ser de tipo reducido, sólo se admíten en edificios que cuente con dos o más ascensores del tipo 1 o 2.

Puertas de cabina y rellano Las puertas de ascensores deben ser automáticas, de deslizamíento horizontal corredizas, tal como se indica en la figura 3-IX, o telescópicas. Por razones de seguridad en la operación no se admiten las puertas típo tijera, compuestas por varillas metálicas articuladas.

3-IX. Puerta corrediza automática de dos hojas

La altura de paso de las puertas de la cabina y de pasillo, no debe ser inferior a 2 m y el ancho mínimo de las puertas de la cabina y del rellano y su ubicación se indican en la tabla IX-2: Tabla IX-2.. Ubicación y dimensiones de puertas

o

En lado menor o lados menores enfrentados

0,80m

En lado menor o lados menores enfrentados

O,BOm

2 a)

En lados contiguos o enfrentados

O,BOm

lb)

En lado mayor, próxima a una de las esquinas

0,90m

J

En lado menor

1,00m

J

En lado mayor

1,80m

CAPITULO 9. INSTALACIONES DE ASCENSORES

322

323

INSTALACIONES ELtCTRICAS EN EDIFICIOS

Segundad en las puertas

Las puertas de los pisos y la cabina deben estar cerradas Y trabadas mecánicameHte en el movin1iento del ascensor, como se muestra en l~ figura 4 -IX, con contactos eléctrrcos, que impzdan su fimcwnarmettto st están abzertas 0 lo deteHgaH si se abreu accidentalmente. Un enclavamiento mecamco no debe permitir la apertura de las puertas del pasillo si la cabma no está en el piso servido. El obJetivo es: No permitir ei funcionamiento de la máquina motriz si t~das las puertas no están cerradas y trabadas mecánicamente, mediante un dispositivo eléctrico. . . No permitir la apertura de las puertas desde los pasillos ~menos que el coche esté detenido o por detenerse en ellos, mediante un

Se estabíece que sí en la operación de Cierre de las puertas se interpone un obstáculo, la fuerza estática no debe ser mayor de 15 Kg. Un dispositivo sensible de protección debe producir autom
dispositivo mecánico. La apertura y el cierre del circuito se realiza por medio de una leva u otro dispositivo colocado en la puerta. _. _ . funcionamiento automatlco de los ascensores, Por otra par t e, en el . debe estudiarse la aplicación de dispositivos para proteger a los pasa;eros cotltra golpes de las puertas de coches o exteriores.

figura 4-IX. Traba de la puerta del ascensor en movímíento

Elementos de control y comando en cabinas En todos los tipos de cabina, para facilitar a los usuarios el accionamiento deí panel de comando o botonera, se debe ubicar en un lugar fácilmente accesible entre 0,80 m a 1,30 m y a 0,50 m de las esquinas, debiéndose identificar perfectamente los p1sos a servir, con señalización Braile para cíegos y disminuidos visuales. Deben disponer de un botón para cada piso serv1do, dispositivos auxiliares con1o llave de luz, botón de alarma, luz piloto, contacto a cerradura para la puesta en marcha, botón para cíerre puertas. etc. Además debe contar con un mdicador de posiCión digital audible y visual, señalizando 1a dirección de marcha, con 1ndicadón de puerta abierta y detención por falla o incorrecto uso del ascensor. En la figura 5-IX se indican algunos detalles particulares. En los pisos o rellanos se coloca un botón de llamada para cada dirección, con una señal luminosa y luces indicadoras de ubicación y sentido de marcha. Además suele colocarse una señal lumínica y acústica llamada linterna o gong, para índicar al pasajero que el ascensor llegó al p1so antes que se abra la puerta, facilitando la identificación que está disponible o cual de ellos, en el caso de varios ascensores, lo que conjuntamente con la indicación del sentido de marcha, permite acelerar el tráfico de la instalación.

~,,,

324

CAPITULO 9. INSTALACIONES DE ASCENSORES

INSTALACIONES EltCTAICAS EN EDIFICIOS

En el funcionamiento automático para activar el flujo de servicio pasajeros suelen colocarse botones para cerrar o abrir rápidamente forma manual las puertas. La cabina puede poseer una llave de "no para permitir que continúe la marcha, sin atender llamadas exter1o1res )> un botón para invertir el sentí do, sin efectuar el recorrido completo, si · ·, se desea. En el hall central puede instalarse un panel con objeto de Visualizar: el funcionamiento general en forma sencilla, siendo un elemento •mpo1,,.,, tante en el caso de una batería de varios ascensores. El circuito eléctrico de iluminación de la instalación de as<:er1soreí: ,,< debe ser distinto al de fuerza motriz de! ascensor, de modo que siempre esté disponible en caso del corte de suministro eléctrico de red.

Tablero de cabina Marco de alumm1o anodiza~ do o acero moxldable lntercomumcado Interruptor parada Botón alarma Botoneras de piso Botón abrir y cerrar puerta Interruptor ventilador Interruptor de luz Contacto a llave

Indicador deposición

325

característica y dimensiones del rellano Los rellanos deben estar comunicados con los medios de salida, debiéndose proporcionar accesibilidad a todas las unidades funcionales de cada piso y cocheras pertenecientes al edificio y el acceso frente a un ascen.sor o grupo de ascensores no debe ser obstaculizado por níngún elemento 0 estructura fija o móvil El lado mínimo del rellano o pasillo debe ser de igual a l. !O m, aumentándose a razón de 20 cm por cada persona que excede de 10 la capacidad de cabinas, computándose los coches de cajas enfrentadas, adyacentes o que formen ángulo. Si el rellan0 Sirve a una cabina tipo O, 1 o 2, y siendo las hojas de la puerta del rellano corredizas, éste debe disponer como míntmo frente al ingreso al ascensor, una superficie en la que inscriba un círculo de 1.50 m de diámetro. Si el rellano sirve a una cabina típo 3 debe disponer como mínimo frente a la puerta del ascensor, una superficie en la que inscriba un círculo de 2.30 m de diámetro, pudiendo reducirse a 1,50 m en el caso que la puerta del ascensor se encuentre en el lado mayor. La iluminación natural o artificial de los rellanos frente a los ascensores debe alcanzar, al menos, 50 lux a nivel de piso y se debe colocar en el solado una zona de prevendón de textura en relieve y color contrastante.

y de sentido de marcha

Formas típicas de maniobra Pulsador de píso

El Reglamento del Código Municipal Buenos Aires define varios pos de maniobra de los ascensores, de acuerdo a lo siguiente:

ti-

A: Palanca o manzvela.

Figura 5-IX. Detalle de tablero de cabina y pulsadores

La maniobra se realiza mediante una palanca o manivela, emplazada en la cabina. Es un sístema de funcionamiento manual, solo utilizado en montacargas. B: Automática símple: Responde a los pulsadores de cabína, sín tener efecto ninguna otra orden mientras se desplaza.

\

326

INSTALACIONES EltCTRICAS EN EDIFICIOS CAPITULO 9, INSTALACIONES DE ASCENSORES

C: flutomáttca stmple con mterconexión de llamadas de pisos para dos o mcis coches: Ídem anterior, pero si se pulsa el botón de un piso, el otro coche la atiende. D: Actmwlatzva selectiva descendente para un coche: El coche viaja hacia arriba, parando en todos los pisos marcados en cabina, no atiende llamadas de p1so salvo ía mas alta y en el descenso responde a las llan1adas de p1so y cabina. E: Acumulativa selectzva ascendente y descendente para un coche: Se acumulan y seleccionan todas las órdenes de la cabina y pisos, las que se van atendiendo en el ascenso o descenso. Puede usarse con ascensorista.

El mecanismo de elevacíón y descenso, está situado en la sala de máqumas, en la generalidad de los casos, ubicada en la parte superior de la cap o pasadizo del ascensor, de acuerdo a lo consignado en la figura 7_IX.

Se admite como mínimo, la maniobra B, hasta 12 pisos de departamentos y cuando son n1ás de 12 p1sos, laDy en oficinas, con1o mínimo debe ser la E.

Cable

Mecanismo de elevación y descenso Este mecantsmo debe estar construido de tal manera, de 1n1pedir que la plataforma o cabma descienda por su propio peso, cuando de¡a de actuar ia fuerza motriz. Se utiliza una polea de arrastre de hierro fundido, que es la que transforma el movin1iento de rotación del motor, en el vertiCal del coche o cabina, como se observa en la figura 6-IX. Es una polea con ranuras por donde pasan los cables, cuyos extremos van ligados a la cabina y al contrapeso, obteniéndose el movtmíento, en virtud de la adherencía de los cables con la polea, la que se acrecienta, construyendo las ranuras mediante gargantas torneadas en forma de V, que ejerce zm efecto de pmza sobre el cable.

• Cabina

.f

¡ Contrapeso 1

Figura 7-IX- Corte de un ascensor Figura 6-IX. Polea de arrastre

327

328

CAPITULO 9. INSTALACIONES DE ASCENSORES

INSTALACIONES EL!::CTRICAS EN EDIFICIOS

Las cabinas llevan un contrapeso, con objeto de equilibrar su peso más el 50% de la sobrecarga. Se componen de bastidor y lastre. El bastidor puede ser de un solo bloque, con armadura de acero, donde se coloca el lastre de una o varias piezas, enteramente metálicas, admitidas hasta velocidades de 60 m/min o de varías piezas, formando cajas rellenas con material conglomerado, que se encajan una contra otras, para facilitar el montaje y transporte, como se muestra en la figura 8-IX.

329

Están formados por un alma de cáñamo, sobre la cual se disponen 6 u 8 cordones de no menos de 19 hilos de acero cada uno, colocados en espiral con objeto de darle flexibilidad, como se observa en la figura 9-IX. El diámetro mínimo de cada cable es de 9 mm. Para balancear la diferencia de peso de los cables al desplazarse el ascensor, suelen utilizarse cadenas compensadoras.

Caja para contrapeso de

vanas piezas De chapa con relleno de

conglomerado Contrapeso de un solo

bloque

Figura 9* XI. Detalle de cable de ascensor

Los soportes o elementos de sujeción se amarraran al edificio o la estructura, de modo de conservarlas paralelas, impidiendo deformaciones. Gulas ....

Caja o pasadizo del ascensor

Figura S*IX. Detalle de contrapeso

Los cables de tracción que se utilizan en ascensores, deben ser de acero, adecuados a la función o traba¡o que deban realizar. Deben ser enterizos, sin empalmes y no se permite el uso de cadenas por razones de seguridad.

Se denomina caja o pasadizo del ascensor, al recinto vertícal que en un edificio o en una estructura, se destina a emplazar el ascensor. Debe ser de construcción incombustible y dentro de la mísma o embutidos en los muros que la cierran, no debe haber canalizaciones de gas, agua, cloacas, calefacción, teléfono, bajada de antenas, electricídad, chimenea, etc. La planta o sección transversal de la caja debe ser capaz de dar cabída al coche, contrapeso, guías y sus soportes y demás elementos propios para el desplazamiento, debiéndose prever los espacíos minímos en planta, de acuerdo al esquema orientativo de la figura 10-IX.

330

INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN EDIFICIOS

CAPITULO

9.

INSTALACIONES DE ASCENSORES

331

El recomdo (R), es la distancia entre el nivel infenor de la parada mas baja y el de la más alta. El claro supenor (CS), es la distancia entre el nivel infenor de la parada más alta y el plano horizontal del techo de la caja de ascensor o cualquier saliente de ésta. El claro infenor (Cl), es la distancia entre el mvel inferior de la parada más baja y el fondo de la caja de ascensores.

Cabína

Se pueden adoptar en la práctica como referencía, los valores de sobrerrecorridos para el claro superior e inferior en functón de la velocídad del ascensor, dados por la tabla IX-3. D+35a60cm

Figura 10-IX. Medidas mlnímas de pasadizos

Tabla IX-3. Sobrerrecorridos de ascensores

En cuanto a la altura o elevación de la ca;a o pasadizo, debe contemplar Jos sobrerrecorrídos, de cómo se observa en el detalle de la figura ll-IX. Cuarto de máquinas

Cuarto de maqulnas Nivel bajo

losa Sala de maqu!nas

es Claro super1or

1

i R

g

Recorrido

•

~

g Nivel parada m
1

e

o

"

..,.,

• 1 o . m•

Nivel fondo del foso

~

Q.

!

'i'

Cl Claro Inferior

,¡,

Figura 1HX. Sobrerrecorridos del pasadizo

o

••

-------------90

4,30

110

5,10

2_.5~

150

5.70

3,10

~

~o

"

..

__1,80 ---

Los paragolpes que se colocan debajo de la cabma y el contrapeso, no están destinados a soportar el impacto de la caída, sino a amortiguar el desplazamzento cuando en su detencióu se sobrepasan los límites Ítzferiores del recorrido. Se utilizan a resortes para velocidades pequeñas hasta 90 m/min o a émbolo con dispositivo hidráulico, para mayores velocidades. Se ubican en el fondo del foso sobre bases resistentes al impacto, tal cual se muestra en la figura 12-XI.

332

INSTALACIONES ELtCTRICAS EN EDIFICIOS

Contrapeso

Paragolpes

Figura 12-IX. Paragolpes

Por encima o por debajo del extremo superior o inferior del recorrido de la cabina, se colocan interruptores eléctricos para parar el motor y poner en funcionamiento el freno, cuando la cabina sobrepasa esos límítes. La distancia horizontal de la cabina al contrapeso o de los elementos salientes ligados a los mismos, no debe ser menor de 30 mm.

Dispositivos de alarma, maniobra y seguridad Entre los dispositivos de seguridad puede mencionarse el freno electromagnético. Cada unidad motriz, debe contar con un sístema de frenado, que consiste en una polea, fijada al eje de la polea de arrastre, la cual viene abrazada a unas mordazas, que se abren o cierran por medio de un sistema de palancas, las cuales, en cuanto cesa la corriente, producen un enérgico frenado a causa de la presión de las mordazas sobre la periferia de la polea. Otro dispositivo de seguridad es el paracaidas, que es accionado por un regulador de velocidad, que funciOna cuando la velocidad de la cabina excede de un valor determinado y debe ser capaz de detener el coche

CAPITULO 9. INSTALACIONES DE ASCENSORES

333

cayendo con la máXima carga y esfuerzo dinámico que pueda adquirir. Actúa mediante dos frenos de cuña colocados debajo de la cabina, a cada uno de los lados, mediante la compresión contra las guías, obligando de esa forma a detenerla. Existen dos tipos de paracaídas, los de acción mstantánea y los de acción progresíva. Los de accíón instantánea pueden dejar fijada la cabina en un espacio de 1O a 20 cm, y se emplean en ascensores de velocidad pequeña, de hasta 60 m/min. Los más utilizados son los de acción progresiva, que no producen una detención tan enérgica como el anterior, sino que, mediante un frenado pausado del coche, hacen que se detenga en su recorrído de acuerdo a la velocidad del ascensor. El paracaídas debe cumplir con los siguientes requisitos: Actuar mecánicamente. Ejercer esfuerzos de frenado, prácticamente iguales en las dos guías. Abrir de inmediato, el circuito eléctrico de maniobra. Detener el coche, con la carga máXima de transporte.

Constituye una buena práctica, la colocación de paracaídas también en los contrapesos. Además debe colocarse un timbre de alarma en la mitad del pasadizo hasta 30 m de recorrido del ascensor. Dos timbres para mas de 30 m y hasta 75 m, colocados a un tercio del recorrido y tres para mas de 75 m colocados a un cuarto del recorrido, los que deben estar vinculados a un circuito de seguridad distinto al de fuerza motriz del ascensor.

Sistemas de control de maniobra Es uno de los requisitos indispensables para una correcta marcha del ascensor, es evitar bruscas aceleracíones o frenados y desniveles en la detención de la cabina en los pisos servidos. En este aspecto, la elección del sistema de control de maniobra del ascensor es fundamental y exísten dos tipos principales:

334

CAPITULO 9. INSTALACIONES DE ASCENSORES

INSTALACIONES EL!:CTR!CAS EN EDIFICIOS

Tensión constante. Tensión variable.

Sistema de tensión constante En este sísten1a de control, el arranque y la regulación de velocidad del n1otor pnnCipal, se obtienen por vanación de la resistencia del mismo. La transn1isión entre el motor y la polea de arrastre se efectúa mediante un tornillo sin fin, permítiendo de esa forma, la utilización de motores de corriente alterna de velocidades más econó1nicas. Este sístema se utiliza en ascensores de baja velocidad hasta 45 m/min, lográndose dentro de la economía, un funcíonan1iento razonablemente aceptable. Para veloCidades mayores, de 60 a 75 m/mín, se utilizan motores de cornente alterna de dos velocidades, mediante el empleo de dos devanados, utilizándose la velocidad mayor en el trayecto directo del ascensor y la menor, cuando el ascensor se va deteniendo en correspondencia con las paradas, lográndose reducir el impacto de frenado y una mejor nivelación. Si la velocidad del ascensor es mayor, la detención se hace brusca por el poco tie1npo disponible en el recorrido y Jos motores de corriente alterna se resten ten en la operatoria, tomando mucha corriente de arranque.

335

Como forma de reducir costos y simplificar la ínstalacíón, actualmente se utiliza un convertidor estático de corriente alterna en continua, en reemplazo del grupo motor-generador. Se utilizan tir.istores y dispositivos electrónicos, que efectúan la regulación de la tensión variable continua, aplicada al motor del ascensor. Este sistema, además de proveer corriente continua variable al motor principal, suministra las corrientes auxiliares para la ejecución de maniobras afines a la misma. En estos casos, se logra reductr notablemente la intensidad de arranque, por lo que la secuencia de arranques y paradas no afecta practicamente la vida útil de la instalación. El costo del Sistema multivoltaje es mayor que el sistema directo de corriente alterna, pero es compensado por la mejor calidad del servício y el aumento de la vida útil. .

Cuarto de máquinas El local destmado a alopr la maquinaria motnz, tableros v demas Implementos que gobiernan el funcionamiento de un ascensor, d~be ser construido con materiales incombustibles y debe contar con las siguientes características, según el Código Municipal:

Sistemas de tensión vanable

Superficie

En este sistema, la regulación de velocidad se efectúa vanando la tensión aplicada a un motor pnnCipal de cornente continua y se emplea para velocidades n1ás elevadas, mayores de 75 m/ mm, denominándose wndad llwltzvolta;e. Se aplica al n1otor tensiones crecientes o decrecientes en forma autOinática, a fin de satisfacer ias distintas condic10nes de carga en cada n1mnento. Se logra con ello, no producir saltos bruscos en la alimentación de la energía eléctnca, lográndose que la marcha de la cabina sea suave, sin sacudidas en los arranques y paradas. Antiguamente, se le suministraba tensión vartable contínua al motor principal, mediante un Grupo generador VVard Leonard, que consistía en un motor de cornente alterna y un generador de continua acoplados en un e.Je, forn1ando un solo conjunto.

La superficie mínima S del cuarto de máquinas, es función de )a sección transversal s del pasadizo o caja, según el tipo de máquinas en él instaladas:

Máquma de tensión constante: S .?. 3 s, hasta S = 8 m' Máquína de tensión variable: S¿_ 4 s, hasta S = 12 m' El lado mínimo de la sala es de 2,20 m y la altura libre minima 2 m, debiéndose respetar determinadas dimensiones mínimas de pasos y separaciones de equipamientos que se detallan en la figura 13-IX, para una adecuada operación y mantenimiento de la ínstalación.

336

INSTALACIONES ELE:CTRICAS EN EDIFICIOS

CAPITULO 9. INSTALACIONES DE ASCENSORES

337

Vanos laterales colocados en zonas opuestas. Dimensiones rnhdmas

Ventilación mecánica

¡---------------

Regulador

®+0,50m Freno

pasadizo

®

¡'

''

''

Motor

_J'

Tablero~ control y

1

Altura

local 2m Matafuego

comando

Los vanos laterales y las partes verticales del vano cenital o claraboyas, deben tener persianas fijas tipo celosía para la circulación de aire.

cruzada

2,20m

''

i

Ventilación natural permanente y

~

Vano lateral y cenital. Vano lateral y conducto.

El área total de ventilación incluidas las persianas, debe ser igual a Tablero FM Interruptor

~ o,~Om

A

1,BOm

Baranda

0,70m

.¡.

Figura 13*1X. Sala de Máquinas para ascensores

Características de/local Los paramentos o el cielorraso deben ser terminados con revoque, placas o tratamiento acústicos y el piso debe ser liso, con baldosas o cemento alisado y los muros y techos, no deben formar parte de receptáculos que contengan líquidos, como el caso de tanques de agua. El entrepiso debe ser capaz de soportar el peso de la maquinaria y sus efectos dinámicos, debiéndose practicar solo aberturas para el paso de los cables o poleas, resguardadas con un borde elevado de 3 cm. La puerta de acceso debe ser como mínímo de 1,80 x 0,70 m, debiendo ser construida de material incombustible, abrir hacia fuera y puede tener vidrio armado en paño no mayor que 0,50 m de lado, en su tercio superior El acceso debe ser cómodo y fácil a través de pasillos, comunicados con el medio de salida. Las escaleras de acceso deben tener como mínimo 0,70 m de ancho y contar con baranda, si es mayor de dos escalones. Si es exterior, debe proyectarse un descanso en coincidencía con la puerta, que permita batirla y si el nivel a salvar es menor o igual que 1 m, la escalera puede ser del tipo marinera. La ventilación debe ser natural y permanente y puede efectuarse de las ,t;lgme!"ltes 1naneras:

0,025 de la superficie S del local, con un mínímo de 0,30 m 2 :. y en caso de usarse conductos, el lado no debe ser menor de 0,20 m.

Cuando en la sala haya máquina motriz con una velocidad nominal mayor de 45 m/min., además de la ventilacíón natural, debe instalarse otra mecánica de extracción de 20 renovaciones horarias del volumen del iocal, que funcione en forma automática si la temperatura ambiente a más de 1 m en torno a la maquina motriz, alcanza los 35°C. La iluminación artificial debe ser eléctríca en circuito distinto del de la fuerza motriz, no inferior a 15 W/m 2 de la superficie S de la sala, en bocas de luz cenitales, de modo que la iluminación resulte adecuadamente distribuida. El interruptor debe estar junto a la entrada, cerca del marco correspondiente a la cerradura de la puerta.

DISEÑO DE UNA INSTALACIÓN DE ASCENSORES En general, el diseño de una instalación de ascensores se basa en la cantidad de personas que deben trasladarse hacia arriba o hacia abajo, en

un lapso determinado en los periodos de maxíma afluencia. Estos periodos que se denominan horas pico, se presentan en determinados horarios, en función del tipo de edificío que se trate. Así, se detalla en la figura 14-IX, un gráfico característico del tráfico de un edificio de oficinas administrativas. Se observa que entre las 8,30 y 9 horas, se produce un pico de entrada de personas o tráfico ascendente, mientras que el pico descendente se produce a las 17 horas, al terminar su labor. Durante el día, el tráfico en general se mantiene constante, pero se incrementa en horas del almuerzo a mediodía, ya sea para subir o ba.Jar.

338

INSTALACIONES ELtCTRICAS EN EDIFICIOS CAPITULO 9. INSTALACIONES DE ASCENSORES

339

Teniendo en cuenta estos aspectos, una instalación de ascensores moderna debe estar diseñada para satisfacer dichos picos y ajustar su funcwnmntento a las distintas alternativas que se van produciendo en el tráfico durante el día. En general, deben diseñarse los sistemas de control, para coordinar de una manera óptima, la utilización de las cabinas de un grupo de ascensores, debiéndose adaptar automáticamente a las variables afluencias de personas, ya sea en edificws de oficinas, hoteles, hospitales, grandes edifiCIOs de departan1entos, etc.

~~' . ~

u u u u u

~

~

1

1

1

1

Tráfico ascendente

n·

Á

' E '6 o ~

·O

z oo 10 o. o uo

Tráfico en la dirección subir Las cabinas libres son dirigi* das inmediantamente a la planta baja

lA

"

16U 1UU

Tráfico en dirección bajar Se atiende con las cabinas que quedan libre en la planta baja equitativamente todas las llamadas de los pisos

Figura 15 ~IX. Esquema de control de tráfico de ascensores

Tráfico descendente

r

200

22U

-=:::::!=±=t::::!=:±=t=:A=±=t=J=:+=t=J;::::±=t=J=1!J

1 260¡.. ''"

0.30

10

11

12

13

H

15

16

17

Horas del dfa

Figura 14-IX. Gráfico tiplco de tráfico de un edificio oficinas administrativas

Por eJemplo, en el edificio de oficinas, de acuerdo al tráfico analizado, podrían aplicarse en forma automática, sistemas de maniobra que permitan canalizar dichas varíaciones, como se observa en el esquema de ia figura !S-IX. Asi de 8,30 a 9,30, podría aplicarse un programa típicamente ascendente, 1nientras que de 16,30 a 17,30, se utilizaría un programa autmnatiCo de funcwnamíento, típicamente descendente.

En las horas de la noche, o días festivos, podría utilizarse un prograIna Intennitente, por eJemplo, con uno o dos ascensores.

Ubicación del ascensor en el edificio La bateria de ascensores debe estar en correspondencia con la entrada principal del edificiO, ubicados en lo posible, en forma equidistante de la distancia a recorrer desde los puntos extremos y no es recomendable que se superen los 45 metros. El hall de ascensores deben ser lo suficientemente grande, como para albergar en las horas picos, todos los pasajeros que esperan el ascensor.

340

INSTALACIONES Eli:CTRICAS EN EDIFICIOS CAPITULO 9. fNSTALACIONES DE ASCENSORES

Como norma práctica de diseño, no es conviene colocar más de 4 ascensores en hilera, para evitar dificultades en la circulación de las personas.

341

Tabla IX-4. Porcentaje de tráfico estimado en 5 mlnutos

r:·~·-¡~r¡~;,¡;~;;;¡¡¡¡¡~;

;

T-:~--~:_P~~~;~~¡;:·tJifi_~~-77) ¡ Em ~ D:JinUfos ·-- ., · · . 1

Viviendas ---------~------[---

CALCULO

Escuelas

En general, se predimensiona la instalación de ascensores de acuerdo a determinados parámetros y luego se verifica que el tiempo de espera no sea excesivo. Para definir una instalación de ascensores, es necesario establecer una serie de elementos previos, a saber:

---BalO% -------30%

Hoteles

10%

Ofidnas

15a25%

--------~------~-------

Hospitales

8%

Determinación de la capacidad de personas del edificio

Análisis de tráfico

A fin de determinar la capacidad de personas de un edificio, deben Sobre la base de numerosas experiencias se ha demostrado que es conveniente realizar el análisis de tráfico, en el período más crítico que debe ser satisfecho por una batería de ascensores. Ese tíempo, en general se establece en 5 minutos, determinándose entonces, el porcentaje de población a transportar en ese lapso, como se muestra en el gráfico de la figura 16-IX.

co~ocer~e sus caracterí~tica: particulares de uso. Existen algunos valores

onentatlvos para su estimación, como los consignados en la tabla IX-S de ' acuerdo al tipo de edificio. Tabla IX~S. Ca paridad estimada de personas en edifido

1.3 personas por dormitorio

"

•O

ü .!!! .e o

_ __:

a.

" ~

~ o ~4---------------------~

Ho~~e.:_ _______ --· _______ Edifidos de oficinas

___Edifi~~~= ~epa~~ento:_ Escuelas

-----~.:~sanas p~ ~ormi~i~----5 a 10 m2_p0r per5ona

··----· ______2 per5onas P?r·d~~to~-----1,1 persona poi" asiento

*1 por habitación de servido

Horas el día

Figura 16·1X. Pico de tráfico de 5minutos

Esos porcentajes de personas a transportar varían en base al tipo de edificios, su característica, envergadura y la experiencia de numerosas ínstalaciones realizadas. En la práctica, se pueden estimar los valores, determinados en la tabla IX-4.

Determinación del número de personas a trasladar en 5 minutos . De esa manera, conociendo la cantidad de personas del edificio y aphcando el porcentaJe indicado en la tabla 4-IX anterior, se puede determinar la cantidad de personas a trasladar en S minutos.

342

INSTALACIONES El!:CTRICAS EN EDIFICIOS

CAPITULO 9. INSTALACIONES DE ASCENSORES

Velocidad del ascensor

diversos lapsos, que configuran el tiempo mínimo total del viaje, de acuerdo a la siguiente expresión:

La velocidad de funcionamiento del ascensor se fija en función del tipo de edificio, su categoría y fundamentalmente del costo de la instalación. Para edificws de departamentos, por razones de costos, se estima en general veloc 1dades de 45 a 75 m/ mm, para las cuales no es imprescindible la mstalaCión de unidades multivolta_Je. Como norma practica, s1n embargo, pueden establecerse algunas velocidad~s recomendadas consignadas en la tabla IX-6, en función del número de p1sos: Tabla IX-6. Velocidades recomendadas en función del número de pisos NUmero de plantas

, Velocidades ~ecomendadas (~mj,n)

Del as

45 a 60

6 a 10

60a 75

11 a 16

75 a 90

·················

~~····· ·~··

.

343

~··

...

,-_OjJ_s:erváciones

90 a 150

26 a 35

150 a 180

36a45

180 a 210

46a 60

210 a 300

Siendo: TT: tl ~ 2 h/v

Tiempo total mínimo de duración del viaje (seg). Tiempo de duración del VIaJe, ida y vuelta del ascensor a la velocidad fijada (seg). h: altura total del edificio (m). v: velocidad del ascensor (m/seg). t2 = 2"X No paradas

t3

~. ~

17 a25

TT ~ t1 + t2 + t3 + t.4

Deben preverse ascensores expresos

Determinación del tiempo total del viaje El tiempo total de viaje del ascensor es uno de los as~e:tos más difíciles de detern11 nar con precisión en el cálculo, dado los distintos factores que entran en 1uego, ya que depende del numero de paradas probables, el tíempo ele de~ora en cada una de ellas, la veloCidad del ascensor, etc: Existen en la práctica numerosas fónnulas y tablas, dadas por distii_1tos autores y fabncantes, con valores que llevan a afinar los cálcul?s. Sin en1 bargo, s1~n1pre eXIste la indeterminación~ toda vez que dicho t1em~o, depende de las caracteristicas técnicas particular~s del ascensor propi~­ lllente dicho, sus tiempos de maniobra y automatismo de puertas, la fluidez de tráfico, anchos de rellanos, hall principal, etc. A los fines prácticos, se puede efectuar un análisis estimativo de los

=

Tiempo mínimo invertido en paradas, por ajustes, maniobras y reducción de velocidad (Se consideran 2 seg). 3"x No paradas.

Tiempo mínimo de puerta abierta, para permitir la entrada y salida de cada pasajero (Se consideran 3 seg). t4 = 4"x No paradas. Tiempo mínimo Invertido en la apertura y cierre de puertas (Se consideran 4 seg).

Para determinar las paradas probables del ascensor debe hacerse un estudio estadístico, pero como norma práctica puede suponerse que las paradas del ascensor se efectúan en base a la cantidad de pasajeros de la cabina, tomando como límíte los pisos servidos. Por ejemplo, en una oficina de tráfico ascendente, el número de paradas del ascensor mas desfavorable serían los descensos individuales en los pisos de cada uno de los pasajeros de la cabtna en el viaje de ascenso, retornado luego el ascensor stn parar.

Número de ascensores El número de ascensores a instalar, surge en función de la cantidad de personas a transportar en 5 minutos o 300 seg., y de ía capacidad de transporte de pasajeros del ascensor seleccionado, en función de la ecuación:

L

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CAPITULO 9. INSTALACIONES DE ASCENSORES

INSTALACIONES ELtCTRICAS EN EDIFICIOS

N° ascensores:;::;;

No P(Smm)

•TI

P (cabina)· 300

345

En general. puede decirse que los tiempos de espera que superan los 90 segundos, oríginan manifestaciones de impaciencia de los usuaríos. De esa manera, debe verificarse si se cumple ese tiempo, una vez efectuado el predimensionamíento de la instalación.

Donde: Nop rsmm):

TT: P (cabina):

número de personas o población a trasladar en el pico de 5 mmutos. tiempo total del VIaje (seg). número de pasajeros de la cabina preseleccionada.

Tiempo de espera El tiempo de espera del ascensor es uno de los aspectos determinantes, en el diseño de una instalación. En efecto, si una persona llega en el mismo momento que parte el ascensor de planta baja para servir un grupo de pisos y luego vuelve, el tiempo que insume la operación no debe ser muy grande, porque ello origina disconformidad e impaciencia. Para reducir ese período, deben instalarse más ascensores o disminuirse el tiempo total del viaJe, utilizando unidades de más velocidad y por lo tanto, puede estimarse ese tíempo de espera mediante la ecuación:

Predimensionamieno de las cabinas Cuando se proyecten los edificios destinados a vtvienda permanente, edificios resídenciales y servtáo de hoteleria, se pueden utilizar los datos de la tabla IX-7, establecida en el Código Municipal de Buenos Aires, en función del número de ocupantes por piso funcional y nivel de acceso de la unidad de uso a mayor altura. Tabla IX-7. Tipo de cabina para vivíendas y servicio de hoteleria

Cabina tipo 1 ó 2

Cabina tipo 1 ó 2

------··---~-·-···-···-··----

>6

Cabina tipo 1 ó 2

Cabina tipo 3

TI Te=--no ase

Te: TT:

tiempo de espera (seg). tiempo total del viaje (seg). número de ascensores.

En la práctica, se ha demostrado que los tiempos de espera que pueden llegar a aceptarse son los siguientes: Oficinas: 30 a 45 seg. Casas de departamentos: 60 a 90 seg. Hoteles: 45 seg.

EJEMPLO DE APLICACIÓN Calcular una Instalación de ascensores para un edificw de oficina, de acuerdo a las siguientes necesídades: Superficie S: 450 m 2 por piso. Número de plantas del edificio: PB y 15 pisos servidos. Densidad de población: lO m 2 /persona Recorrido vertical: h: 45 metros. Porcentaje de personas a trasladar en el pico de 5 minutos: ao/o = ISo/o. Tiempo de espera máximo admitido: Te: 30 segundos.

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CAPITULO 9. INSTALACIONES DE ASCENSORES

INSTALACIONES EL!:CTR!CAS EN EDIFICIOS

Número de ascensores

Cálculo

No p

Se fijan de acuerdo al típo de edificio, las siguientes caracteristicas de los ascensores:

Número de personas a trasladar en 5 minutos Superficie x no pisos servidos x a% a trasladar en S minutos

=

m2

No

/personas !densidad de población)

450 X 15 X 0,15 P (Smm) = - - - - - - - = 102 personas 10

(Smm)

• TT

no ase = P {cabina) • 300

Velocidad: v: 90 m/ mm ( 1,5 m/seg). Tomando como una referencia orientativa la tabla IX-7, se estima en pnncípio utilizar una cabina típo 3, con una capacidad mínima de 11 personas, según lo mdicado en tabla IX-1 anterior.

No P¡smin)

347

102 X 160 - - - - - = 4,945 = 5 ascensores 11 X 300

Verificación dei tiempo de espera Te = TT/n° ase = 160 seg/ S :;: ;: 30 segundos

El tiempo de espera calculado, se ajusta al establecido de 30 segundos para esta Instalación. En caso de superarse ese tiempo, debe analizarse si es conveniente aumentar el número de ascensores de la batería o reducir el t1empo total del viaje, aumentando la veloc1dad del ascensor o eventualmente efectuar algún ajuste en el número de personas del ttpo de cabina preseleccionada. Característica del ascensor

De acuerdo a la tabla anterior IX-1, las caracteristicas del ascensor son:

Tiempo mínimo total del viaje

En función del número de personas de la cabína preseleccionada, se consideran en el dimensionamiento para tráfico ascendente, 11 paradas probables en los pisos, en el trayecto de subida. TI= tl + t2 + t3 + t4 tl = 2 h/v = 2 x 45/1,5 = 60 segundos

t2 = 2" x ll paradas = t3 = 3" x 1 1 paradas= t4 = 4" x ll paradas = TT=

22 segundos 33 segundos 44 segundos !59 segundos = 160 segundos

Sección transversal minin1a: 2,40 m 2 Lado mínimo (a): 1,30 m. Lado mimmo (b ): 2,05 m. Carga transportada: 825 kg Con todos estos datos, debe consultarse la información de ingemeria de los distintos fabncantes para seleccionar el modelo de ascensor más adecuado.

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INSTALACIONES Eli:CTRICAS EN EDIFICIOS CAPITULO 9. INSTALACIONES DE ASCENSORES

Determinación de la potencia necesaria del motor La potencia necesaria del motor se calcula con la siguiente fórmula:

349

P2 = P + 0,5 CA De esa manera la fuerza actuante vale:

F (kg) x velocidad (m/seg)

F=PI-P2 =P+CA-P-0,5CA

HP=--------------~ 75 x rendimíento

Por lo tanto: F = 0,5 CA (kg) La fuerza que actúa es la resultante entre el peso de la cabina y el con· trapeso, de acuerdo al esquema de la figura 17-IX.

De modo que la potencia eléctrica vale:

.

Poleas

1

,¡ 1¡

Contrapeso

Cabina

Figura 17-IX. Compensación de cabina y contrapeso

Potencia fHP)

0,5 CA. v (m/seg) 75 x rendimíento

De esa forma, la utilización del contrapeso tiende a equilibrar el peso de la cabina y cables, hasta aproxímadamente la mitad de la carga transportada, lográndose un económico equilibrio entre los distintos factores que intervienen en el costo de funcionamiento. Por otra parte, el rendimiento del ascensor aumenta en funcíón de la velocidad, pudiéndose estimar los siguientes valores: Velocidades pequeñas (45m/mín) . . . . . . . . 40 a 50% Velocidades (60 a 90 m/min) . . . . . . . . . . . . 60 a 80% Para velocidades mayores . . . . . . . . . . . . . . . 80 a 90%

Peso de la cabina (P7)

P1 = P +CA Siendo: P: peso propio de la cabina más el bastidor. CA: carga útil, que se determina a razón de 75 Kg por persona.

Determinación de la potencia eléctrica del ascensor dei ejemplo

Carga útil, para l l personas CA: 825 kg Rendimiento 80%

0,5 CA . V (m/seg) Peso del contrapeso (P2)

El peso total del contrapeso (bastidor más lastre) debe ser igual al peso propiO de la cabma más un exceso de 0,5 de la carga máxima 0 útil que el coche puede transportar.

HP =

0,5 X 825 X 1,5 =

75

(o/o

rend)

z

75 x 0,80

Se adopta un motor de 1O HP para cada ascensor.

10 HP

350

INSTALACIONES Eli:CTRICAS EN EDIFICIOS

CAPITULO 9. INSTALACIONES DE ASCENSORES

ASCENSORES HIDRÁULICOS Constan de un eqmpo bombeador, con el n1otor y la bomba sumer~ gtdos en aceite, con una serie de válvulas que accionan mediante cañerías un pistón o érnbolo, que sube y baJa la cabina, de acuerdo al esquema básico de fundonmn1ento, que se muestra en la figura 18-IX.

Sobrerrecorrido

superior

Bastidor de cabina

30 Nivel

Control de

aceite

Cables de acero

CiJindro y émbolo 2"Nivel

Figura 18-IX. Esquema funcíonamiento ascensor hidraufico

Este upo de ascensor, es apto para recorridos no mayores de 20 n1etros, o sea aproxin1adamente 6 paradas, con velocidades pequeñas no 1nayores de 45 1netros por 1ninuto y poseen los mls1nos dispositivos de seguridad que los convencionales. En la figura 19-IX, se observa un detalle de las características de este ascensor. Es un sistema muy silencioso, las vibraciones son práctiCamente despreciables, con una aceleración y frenado suave y una exacta mvelación en cada piso. En caso de corte de la energía eléctrica, la cabina retorna automátiCamente al piso inferior. La central n1otnz puede ubicarse en cualquier parte del ediflcw y no necesanainente en la parte superior del pasadizo. Los sobrerrecorridos inferior y supenor pueden ser menores, ya que no existen los contrapesos.

figura 19-IX. Esquema baslco del ascensor hidráulico

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