Universidad Nacional de Lomas de Zamora FACULTAD DE INGENIERÍA
Laboratorio de Modelado y Simulación
. . . UNLZ Facultad de Ingeniería Laboratorio de Modelado y Simulación presenta para AHRA en el marco de “II Jornadas de Higiene Ocupacional Virtuales”: Climatización de oficinas en Software CYPECAD MEP. Expositores:
Fragnito, Juan Pablo Ortiz, Martín
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Índice 1. Introducción. ................................................................................................................... 3
2. Objetivos de la práctica. ............................................................................................. 3
3. Práctica.............................................................................................................................. 3
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1. Introducción. El software CYPECAD-MEP se utiliza para el diseño y dimensionamiento de edificios,
permitiendo la introducción de planos de diversos formatos y realizar la construcción sobre
el mismo, utilizando distintos tipos de materiales, ya sea los definidos por el programa o
creando los propios según nuestras necesidades. Además de la parte constructiva, el
software interrelaciona el proyecto con distintos módulos (climatización, incendio, acústica,
etcétera).
La práctica está enfocada en climatización, incorporando al edificio un equipo compacto
aire-aire para conductos, instalándolo sobre el techo del edificio y a la intemperie (Rooftop).
Dentro del módulo, el software calculará las cargas térmicas de refrigeración y calefacción
de todos los recintos, teniendo en cuenta la geometría y radiación solar, a cualquier hora y
situación geográfica, aproximando a la realidad los cálculos realizados, además de
considerar la calidad de los materiales con los cuales se construyó el edificio y el volumen
de cada recinto. La resistencia y transmitancia térmica de los elementos constructivos se
calculan en base a las normas ISO 6946, ISO 13370, ISO 10077-1.
En cuanto al análisis de los puentes térmicos lineales la norma ISO 14683 y el coeficiente de
reducción de temperatura la norma ISO 13789.
2. Objetivos de la práctica. • Finalizar el cerramiento del edificio previamente definido, además de introducir
aberturas de uno de los recintos para conocer elementos constructivos del
software.
• Definir el tipo de recinto.
• Observar las cargas térmicas de calefacción y refrigeración, para determinar el
equipo a utilizar y verificar si la potencia satisface la demanda.
• Comprender, interpretar, y analizar los resultados que devuelve el programa,
verificando las secciones de los conductos y rejillas, de impulsión y retorno.
• Poder identificar cuáles son las zonas con mayor carga solar, y de ser necesario
modificar la calidad de los materiales en sectores localizados.
3. Práctica.
1. Abrir el programa:
Una vez abierto el software se dirigirá al módulo Cypecad-MEP.
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FIGURA 1
Dentro de Cypecad-MEP, abrirá el archivo para desarrollar la práctica: Archivo>Gestión de
Archivos, y seleccionar la ruta donde se encuentra el mismo “fabricadebombas.mep”, presionar
haciendo doble click.
Una vez ejecutado el proyecto, verificar que se está trabajando sobre la solapa de climatización.
FIGURA 2
¿Cómo utilizar el cursor? Al presionar la ruedita del mouse, permitirá sujetar el edificio y
desplazarlo en el espacio. Girando la ruedita del mouse hacia arriba harán zoom, y hacia atrás
se alejarán.
2. Introducción de los elementos constructivos:
La construcción se realiza a partir de la importación de plantillas .DWG, reconociendo la
captura de puntos en el plano para la edificación del mismo dentro de Cypecad-MEP.
La introducción de los elementos constructivos se ejecutará en un edifico ya prediseñado,
donde los materiales también estarán determinados por el programa.
a) Primero se realizará el cerramiento del edifico de las oficinas que se encuentran en planta
alta, deberá ir a Elementros Constructivos>Muros y Particiones>Cerramiento y en la
ventana emergente seleccionará “Fachada” y “ Tipo 1: Fachada revestida con mortero
monocapa, de dos hojas de fábrica, sin cámara de aire”, luego, aceptar.
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FIGURA 3
FIGURA 4
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Dentro de esta ventana, se determina el tipo de material a utilizar, si se dirige al botón de
edición ( ), observará los materiales que están definidos por el generador de precios
(materiales que ya se encuentran cargados en la base de datos del software).
FIGURA 5
Estos materiales además de estar en la biblioteca, podrá combinarlos o modificar sus valores
para que satisfaga las necesidades del proyectista. En caso de que no se encuentre un material
que se ajuste a las pretensiones necesarias, podrá crear el que desee, conociendo previamente
los datos técnicos del mismo, haciendo click en el siguiente icono y luego al botón
“Nuevo: (introducción manual editable)”
FIGURA 6
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FIGURA 7
Una vez seleccionado el cerramiento previamente definido, finalizará las fachadas de las oficinas
que están descubiertas, siguiendo los puntos que representa la figura 8. Dibujará la pared
trazando la línea con click BI finalizando con click BD:
FIGURA 8
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B) Luego realizará la colocación de la puerta en una de las oficinas que están ubicadas en planta
alta. Para ello, deberá dirigirse a Elementos Constructivos>Huecos>Puerta
FIGURA 9
Se abrirá la siguiente ventana, la cual tiene definidas todas las puertas que se utilizaran en el
edificio, donde deberá seleccionar “Tipo 2: Puerta de paso interior, de madera”.
FIGURA 10
Para ver las características de las mismas, click en el botón de edición ( ), el cual abrirá la
siguiente ventana:
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FIGURA 11
Al igual que los cerramientos, podrá seleccionar la puerta predefinida por el software o
dimensionar la nuestra de acuerdo a las necesidades, dirigiéndose al icono y luego al
botón “Nuevo: (introducción manual editable)” .
FIGURA 12
Sin perder de vista el objetivo de colocar la puerta, se introducirá la anteriormente ya
seleccionada, en la oficina que se encuentra sombreada de color gris (parte superior a la
derecha).
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FIGURA 13
Se realizará primero click BI en el punto uno y luego click BI en el punto dos, finalizando la tarea
con click BD.
C) Como paso previo al diseño de la instalación, el último elemento constructivo a insertar es
la ventana. Deberá dirigirse a Elementos Constructivos>Huecos>Carpintería exterior y hueco
acristalado.
FIGURA 14
Seleccionará acristalamiento “Tipo 1: Doble vidriado templado, de baja emisividad térmica…”
y Carpintería “Tipo 1: Ventana corrediza, de 1800x1000mm”. Luego aceptar.
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FIGURA 15
Nuevamente se utilizará los materiales obtenidos del generador de precios.
Prosiguiendo con la colocación de la ventana, realizará click BI en el punto uno y luego click BI
en el punto 2.
FIGURA 16
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FIGURA 17
3) Instalación de climatización:
Antes de comenzar con la instalación, deberá definir el recinto donde se insertaron los
diferentes elementos constructivos, para esto, se dirigirá a Recinto>Nuevo y en la nueva
ventana, seleccionar Oficinas.
FIGURA 18
FIGURA 19
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Al momento de definir recintos, estará introduciendo los parámetros para el estudio térmico,
utilizando valores definidos o ingresando valores propios. También se especificará los
revestimientos de las paredes, el suelo y el techo. Es importante aclarar que, al momento de
especificar el revestimiento del techo, tendrá que considerar la distancia entre el cielo raso y
la losa, para que el software pueda calcular las curvaturas de los conductos, caso contrario,
arrojará errores de “intersección conducto-conducto”. Se adoptará 1m de distancia.
Una vez determinado los tipos recintos, obtendrá las respectivas cargas térmicas de
refrigeración y calefacción. Esta información se obtiene una vez que se definen los recintos y
hacen click en el botón calcular ( ).
En caso de que el software nos realice la pregunta de la figura 20, seleccionará la primera
opción.
FIGURA 20
Podrá ver los datos en forma singular apoyando el cursor sobre las advertencias del programa
( ), o visualizar de forma conjunta en los informes que realiza el mismo.
En este caso la carga térmica de refrigeración de los recintos a climatizar es igual a 13074
kcal/h, por lo tanto, tendrá que utilizar un Rooftop con una potencia mínima de 16 kW.
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FIGURA 22
A) Colocación del equipo compacto Rooftop, en el tejado del edificio.
Para colocar el equipo, deberá posicionarse en la planta denominado “tejado”. Para subir
a la misma, tendrá que hacer click en los siguientes botones , estos permite
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desplazarse entre plantas (en este caso, planta baja, primer piso, tejado). Una vez ubicado
en el tejado, ingresar a Instalación>Unidades centralizadas de climatización>Rooftop con
bomba de calor>Tipo 1.
FIGURA 23
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FIGURA 24
Seleccionará el Rooftop del generador de precios, con potencia de 21,9 kW y lo colocará en la
parte izquierda inferior del tejado.
FIGURA 25
Procederá con la instalación de conductos, hará click en Instalación>Sistemas de conducción
de aire>Conducto, horizontal>Tipo 1: Conducto de lana mineral. Y de manera posterior podrá
definir la sección u optar por la que calcula el programa.
Retorno
Impulsión
Toma de aire externa
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FIGURA 26
FIGURA 27
Paso siguiente se dibujará el primer tramo del conducto desde el punto 1 (flecha dibujada en
el Rooftop, el mismo señaliza la impulsión de aire del equipo) hacia el punto 2, donde
descenderá al primer piso.
Para bajar con el conducto al primer piso, deberá ir nuevamente a instalación>Sistemas de
conducción de aire>Conducto, vertical>Tipo 1: Conducto de lana mineral. En grupo inicial
colocará Planta 1 y en el grupo final Cubierta (es decir, el conducto vertical descenderá desde
el techo hacia el primer piso). Por último, Aceptar e introducirlo en el extremo del conducto.
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FIGURA 28
De la misma forma que se instaló el conducto de impulsión, realizará el conducto de retorno.
B) Colocación de conductos en el primer piso:
Tendrá que ubicarse nuevamente sobre el primer piso, haciendo click en la flecha que se
encuentra de forma descendiente . Hecho el paso anterior trazara los
conductos de impulsión, desde el conducto vertical que desciende del techo hacia los
recintos de las oficinas 1, 2 y 3, y hacia la sala de recepción. Para tal fin ir a
Instalación>Sistemas de conducción de aire>Conducto, horizontal>Tipo 1: Conducto de
lana mineral>Aceptar.
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Luego, dibujará el conducto haciendo click BI desde el punto 1 (donde se encuentra el
conducto vertical) y trasladarlo hacia el punto 2, hará nuevamente click BI y finalizará la
operación con click BD. A partir de este conducto, culminará las ramificaciones
adentrándose hacia los recintos, tal como muestra la figura 28.
FIGURA 29
FIGURA 30
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FIGURA 31
Luego, en las extremidades de los conductos, colocará las rejillas de impulsión. Para ello, irá a
Instalación>Sistema de conducción de aire>Rejilla de impulsión
FIGURA 32
FIGURA 33
Seleccionará Tipo 1: Rejilla de impulsión en conducto rectangular no metálico. La misma ya
se encuentra determinada por el generador de precios y la sección es dimensionada por el
programa. Para instalar las rejillas, deberá hacer click izquierdo en los puntos donde querrá
ubicarlas.
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Los conductos de impulsión deben quedar tal cual ilustra la figura 31:
FIGURA 34
Procederá a realizar el conducto de retorno. Nuevamente hará click en Instalación>Sistemas
de conducción de aire>Conducto, horizontal>Tipo 1: Conducto de lana mineral>Aceptar.
Trazará el conducto desde el punto 1 (donde está ubicado el conducto vertical que desciende
desde el techo), hacia el punto 2 y luego al punto 3. Una vez dibujado el conducto, realizará las
ramificaciones como en el caso anterior adentrándose hacia los recintos, ver figura 34.
FIGURA 35
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FIGURA 36
FIGURA 37
A continuación, de que haya dibujado el conducto de retorno, colocará las rejillas en las
extremidades del mismo. Deberá hacer click en Instalación>Sistema de conducción de
aire>Rejilla de retorno>Aceptar.
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FIGURA 38
FIGURA 39
Los conductos de retorno deben quedar como la figura 37:
FIGURA 40
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Una vez realizada la instalación, tendrá que hacer click en el botón calcular y el programa
dimensionará los conductos de impulsión y retorno, con sus respectivas rejillas.
FIGURA 41
Observará que tendrá dos advertencias, por un lado en el recinto de recepción y por otro en
la sala de reuniones, las mismas se refieren a que no se satisface el caudal de ventilación con
el equipo instalado. Para no sobredimensionar el Rooftop, se propone que se instale un
ventilador centrífugo el cuál realizará toma de aire externa.
Para colocar el ventilador tendrá que dirigirse a Instalación>Sistema de conducción de
aire>Ventilador centrífugo en línea. Escogerá el ventilador Tipo 2: para recepción.
FIGURA 42
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FIGURA 43
Este último lo colocará en un sector donde pueda satisfacer la ventilación de los dos recintos,
deberá colocarlo en el techo del edificio.
FIGURA 44
Toma de aire
Impulsión
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Utilizará conductos metálicos sin aislamiento, ya que se busca renovaciones de aire captados
del medio externo a temperatura ambiente. Instalará los conductos de impulsión y retorno
como se muestra en la figura 42:
FIGURA 45
Al conducto de toma de aire deberá colocarle en su extremo una rejilla, para introducir la
misma hará click en Instalación>Sistemas de conducción de aire>Rejilla de toma de
aire>Aceptar.
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FIGURA 47
En el extremo del conducto de impulsión, deberá colocar el conducto vertical para descender
de la cubierta al primer piso. Nuevamente hará click en Instalación>Sistemas de conducción
de aire>Conducto, vertical>Tipo 2: Conducto de chapa galvanizada>Aceptar. Tener en cuenta
en el grupo inicial debe estar seleccionado Planta 1.
FIGURA 48
Descenderá a Planta 1 con el botón , y trazará los conductos hacia la sala de
reuniones y recepción. Deberá dirigirse a Instalación>Sistemas de conducción de
aire>Conducto, horizontal>Tipo 2: Conducto de chapa galvanizada>Aceptar. Luego colocará
en los extremos del conducto las rejillas de impulsión de aire, para ello hacer click en
Instalación>Sistemas de conducción>Rejilla de impulsión>Tipo 2: Rejilla de impulsión en
conducto metálico rectangular.
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De esta forma solucionará las advertencias recalcadas por Cypecad.
FIGURA 49
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El punto 1 representa el
descenso del conducto
vertical del ventilador,
en el punto 2 hacia
donde deben trazarse
los conductos y el punto
3 la colocación de las
rejillas de impulsión.
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Además de arrojar el dimensionamiento de la instalación, en base a los parámetros generales
se obtendrá el cálculo de cargas térmicas anteriormente mencionado. Los parámetros
generales podemos utilizar los definidos por el software o ajustarlos al proyecto, los mismos
se visualizan y modifican en Obra>Datos generales. Para modificarlo, deberá seleccionar De
Usuario, también podrá utilizar los datos proporcionados por www.ashrae.org (Sociedad
Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado) haciendo click
en el botón seleccionará continente, país y estación (refiriéndose a los aeropuertos
existentes en la región).
FIGURA 50
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FIGURA 51
En el análisis completo de cargas térmicas obtendrá el calor latente y sensible de cada recinto,
además de estimar el día con mayor carga solar del año, el mismo se visualiza en la figura 49.
FIGURA 52
La vista 3D, seleccionado Sombras, da la opción de ver cómo se comporta el sol respecto al
edifico, teniendo en cuenta si hay objetos que provoquen sombras.
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FIGURA 53
En base a las horas solares, podrá modificar los materiales del edificio en los recintos más
comprometidos, sin necesidad de hacerlo extensivo a todo el edificio, disminuyendo los gastos
de forma significativa, además de reducir las cargas térmicas y como consecuencia de esto,
reducir la potencia instalada de los equipos, obteniendo ahorro energético.
Dentro del informe “Cálculo de la instalación”, se visualizará todos los datos referidos al
cálculo de conductos, rejillas y difusores:
FIGURA 54
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Por último, podemos exportar los planos de la instalación a formato .DWG, como se puede
observar en la figura 52, como así también en vista 3D.
FIGURA 55
FIGURA 56