Diseño de sistemas de construcción: cómo la optimización del diseño reduce los costos

Los sistemas mecánicos, eléctricos y de plomería representan una gran fracción de los costos de desarrollo de edificios. Sin embargo, decisiones de diseño inteligentes pueden hacer que estas instalaciones sean menos costosas sin reducir su rendimiento. De hecho, las mejoras en el rendimiento a menudo se pueden lograr simultáneamente con reducciones de costos.

Algunos componentes MEP, como enfriadores y calderas, son costosos individualmente, pero su costo se puede optimizar con una única decisión de diseño: seleccionar equipos con la capacidad adecuada según la carga del edificio. Por otro lado, los sistemas de tuberías y ductos conectados a equipos MEP tienen un bajo costo por metro, pero suman gastos considerables si consideramos un edificio completo.

Con cualquier sistema constructivo que utilice tubos o conductos de aire, existe la oportunidad de lograr ahorros optimizando el diseño. Lo ideal sería lograr una cobertura total del edificio con la menor longitud posible de tuberías y conductos. El mismo principio se aplica a las instalaciones eléctricas, donde el circuito pasa por conductos y otro tipo de canales.

Optimice el coste de sus instalaciones MEP.

La forma más sencilla de optimizar los costos de tuberías, ductos y conductos es contratar una empresa de ingeniería MEP calificada para diseñar su proyecto.

Reducir la longitud total de las tuberías.

El uso más común de las tuberías en los edificios es el suministro de agua potable y la recogida de aguas residuales. Sin embargo, las tuberías también tienen aplicaciones en sistemas de protección contra incendios y HVAC, y los siguientes son dos ejemplos:

  • Los sistemas de rociadores automáticos utilizan tuberías para llevar agua a cada rociador. Las tuberías de protección contra incendios suelen estar pintadas de rojo.
  • Muchas configuraciones de sistemas HVAC incluyen tuberías hidrónicas, que utilizan agua para proporcionar o eliminar calor de las áreas interiores. Por ejemplo, un frigorífico no enfría el aire directamente; enfría el agua y las tuberías transportan el agua enfriada a los serpentines de enfriamiento en las unidades de tratamiento de aire.

La longitud total de las tuberías necesarias para un edificio se puede reducir significativamente con la ubicación inteligente de equipos y salas de máquinas. También ocurre lo contrario: una mala ubicación del equipo provoca tuberías excesivamente largas, que son mucho más caras.

Los costos de tuberías para sistemas de rociadores automáticos también se pueden reducir con un diseño óptimo. Idealmente, su instalación debería utilizar la menor cantidad de rociadores que brinden una cobertura total para el edificio.

  • Las nuevas construcciones ofrecen una excelente oportunidad para optimizar la cobertura, ya que los ingenieros de protección contra incendios pueden trabajar en estrecha colaboración con el arquitecto mientras se diseña el edificio.
  • La optimización también es posible en edificios existentes, pero los proyectos de protección contra incendios deben adaptarse a las características arquitectónicas existentes.

Considere que el agua pierde presión a medida que fluye a través de la tubería, debido a la fricción entre el fluido en movimiento y la superficie interior de la tubería. Las pérdidas por fricción aumentan cuando el sistema de tuberías es demasiado largo, lo que genera mayores costos de bombeo y gastos de electricidad.

Optimización de la cobertura de los conductos de aire

Los conductos normalmente comparten espacio sobre el techo con otros componentes MEP. Los conductos de aire son más voluminosos que las tuberías y optimizar el diseño no solo proporciona reducciones de costos sino también ahorros de espacio. Cuando los conductos de aire se seleccionan correctamente, también se minimizan los problemas de ruido y vibración.

Así como las tuberías más largas aumentan los gastos de bombeo, los conductos de aire más largos provocan un aumento de la potencia del ventilador. Debido a que los estados del noreste, como Nueva York y Nueva Jersey, tienen precios de kilovatios-hora superiores al promedio de Estados Unidos, las pérdidas por bombeo y ventilación tienen un efecto notable en las facturas de energía.

Ahorro en cableado y conductos eléctricos.

El diseño eléctrico también ofrece muchas oportunidades para la optimización del diseño. Al igual que ocurre con las tuberías y conductos, la colocación inteligente de equipos conduce a circuitos más cortos. Sin embargo, en el caso de las instalaciones eléctricas, también es posible reducir costes con cableado y canalizaciones energéticamente eficientes.

  • La eficiencia energética reduce el consumo energético de una instalación eléctrica. Como la tensión de alimentación es constante, esto se refleja como una reducción de la corriente.
  • La menor corriente permite el uso de conductores más pequeños a un menor costo por metro.
  • A su vez, los conductores más pequeños encajan en conductos más pequeños, que también son más baratos.

Si está utilizando medidas de eficiencia energética en un edificio existente, no es necesario reducir las capacidades del circuito. El sobredimensionamiento provoca gastos adicionales en nuevas construcciones y renovaciones importantes; sin embargo, cuando un circuito existente ya está sobredimensionado, la opción más económica es simplemente dejarlo en su lugar.

Aunque los ahorros derivados de la reducción de un circuito individual suelen ser pequeños, el efecto acumulativo es significativo para un edificio grande, especialmente al seleccionar equipos de servicio eléctrico. La diferencia de costo no es mucha entre 30 pies de cableado #12 y #10, pero un transformador de 500 kVA es significativamente más barato que una unidad de 750 kVA.

Conclusión

El coste total de propiedad de un edificio se puede reducir drásticamente si se toman decisiones inteligentes durante la fase de diseño. Se pueden lograr ahorros significativos en conductos, tuberías y cableado optimizando el diseño de las instalaciones MEP. Los servicios de diseño proporcionados por ingenieros profesionales pueden considerarse una inversión ya que reducen los costos de propiedad de la construcción.

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