Proyecto de grado de Ingeniería Civil:
Fundamentos técnicos de comisionamiento para los sistemas de ventilación natural de las
edificaciones en climas ecuatoriales
Rafael Andrés Bracamonte Vega
Asesora:
Angélica María Ospina Alvarado, PhD
Co-asesor:
José Luis Ponz Tienda, PhD
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental
Facultad de Ingeniería
Universidad de los Andes
Bogotá D.C.
Diciembre de 2019
Rafael Andrés Bracamonte Vega (201619020)
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental
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Agradecimientos
Primeramente, le doy gracias a Dios por la vida y darme la oportunidad de terminar mis
estudios de pregrado de ingeniería civil culminando con este proyecto de grado. A mis padres
y mi hermana, por su apoyo incondicional y respaldo a lo largo de todo este proceso. A mi
asesora, Angélica Ospina, por tantas enseñanzas y transmitirme gran parte de su
conocimiento y asesoría en este proyecto de grado. A cada uno de los profesionales que
hicieron parte del grupo de expertos de esta tesis que, de una forma u otra, aportaron con su
tiempo, disposición y sus conocimientos técnicos sobre el tema a tratar. Al Consejo
Colombiano de Construcción Sostenible por su respaldo y cooperación en la capacitación
técnica que recibí de su parte. Finalmente, a la Universidad de los Andes, por ser la institución
donde me formé como profesional y de la que estaré eternamente agradecido por cuatro años
de momentos inolvidables.
Rafael Andrés Bracamonte Vega (201619020)
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Tabla de contenido
Tabla de contenido ............................................................................................................................ 3
Índice de Figuras ............................................................................................................................... 5
Índice de Tablas ................................................................................................................................. 5
Índice de Ecuaciones ......................................................................................................................... 5
1. Introducción ................................................................................................................................... 6
2. Objetivos ........................................................................................................................................ 7
2.1. Objetivo General .................................................................................................................... 7
2.2. Objetivos específicos .............................................................................................................. 7
3. Antecedentes y Justificación ......................................................................................................... 7
4. Metodología ................................................................................................................................... 8
5. Marco Teórico ............................................................................................................................... 9
5.1. Requerimientos técnicos según la certificación LEED ....................................................... 9
5.2. Requerimientos técnicos según el estándar ASHRAE 62.1 2010 ..................................... 10
5.3. Requerimientos técnicos según el manual de aplicaciones CIBSE AM10 ....................... 13
5.4. Principios físicos ................................................................................................................... 14
5.5. Estrategias de ventilación natural ...................................................................................... 16
5.6. Referencias de procesos de comisionamiento según el manual de CIBSE AM10 .......... 18
5.7. Referencias de procesos de comisionamiento según la ACG ............................................ 19
5.8. Referencias de procesos de comisionamiento según el estándar ASHRAE 202-2013 .... 26
6. Recolección de la información .................................................................................................... 28
7. Propuesta de comisionamiento de sistemas de ventilación natural ........................................ 30
7.1. Fase de Planeación ............................................................................................................... 30
7.1.1. Selección de Autoridad de Comisionamiento ............................................................. 30
7.1.2. Términos de referencia para los diseños de sistemas de ventilación natural ........... 31
7.1.4. Requerimientos del proyecto por parte del dueño (OPR) ......................................... 34
7.1.5. Plan de comisionamiento .............................................................................................. 36
7.1.6. Kick off o inicio .............................................................................................................. 37
7.2. Fase de Diseño ...................................................................................................................... 37
7.2.1. Bases de diseño .............................................................................................................. 37
7.2.2. Especificaciones del comisionamiento ......................................................................... 40
7.2.3. Especificaciones técnicas para los contratistas ........................................................... 41
7.2.4. Reporte de revisión de diseños ..................................................................................... 43
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7.3. Fase de construcción ............................................................................................................ 43
7.3.1. Contratación .................................................................................................................. 44
7.3.2. Kick off de la construcción ........................................................................................... 44
7.3.3. Reporte de avance de comisionamiento ....................................................................... 44
7.3.4. Listas de chequeo y de inspecciones de obra ............................................................... 45
7.3.5. Pruebas de desempeño .................................................................................................. 45
7.3.6. Registro de observaciones y resolución de problemas ............................................... 47
7.4. Fase de Entrega .................................................................................................................... 47
7.4.1. Manual del sistema ........................................................................................................ 48
7.4.2. Capacitación .................................................................................................................. 49
7.4.3. Reporte de final de garantía ......................................................................................... 50
7.4.4. Reporte final de comisionamiento................................................................................ 50
7.4.5. Actividad de post-ocupación......................................................................................... 50
7.4.6. Comisionamiento continuo ........................................................................................... 51
8. Conclusiones ................................................................................................................................ 51
9. Referencias bibliográficas ........................................................................................................... 53
10. Anexos ........................................................................................................................................ 55
10.1. Anexo 1 ................................................................................................................................ 55
10.2. Anexo 2 ................................................................................................................................ 58
10.3. Anexo 3 ................................................................................................................................ 76
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Índice de Figuras
Figura 1. Diagrama de flujo para la selección de estrategias de ventilación según la Figura 2.8 del
CIBSE AM10 (CIBSE, 2005) ........................................................................................................... 14
Figura 2. Diagrama de flujo de actividades y entregables de un proceso de comisionamiento según
el requerimiento 4.2.2 del estándar ASHRAE 202-2013 (ASHRAE, 2013) ..................................... 27
Índice de Tablas
Tabla 1. Tasas mínimas de extracción según la Tabla 6-4 de ASHRAE 62.1 2010 ......................... 12
Tabla 2. Fases del comisionamiento comprensivo de sistemas HVAC según ACG (2005) ............. 22
Tabla 3. Actividades clave para el comisionamiento comprensivo de sistemas HVAC según ACG
(2005) ................................................................................................................................................ 24
Tabla 4. Fases y actividades para comisionamiento para la construcción de sistemas HVAC según
ACG (2005) ....................................................................................................................................... 25
Tabla 5. Expertos entrevistados ........................................................................................................ 28
Índice de Ecuaciones
Ecuación 1. Ecuación de conservación de masa ............................................................................... 15
Ecuación 2. Ecuación de flujo para una apertura .............................................................................. 15
Ecuación 3. Ecuación para el cálculo de la caída de presión en una apertura ................................... 16
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1. Introducción
Colombia es un país latinoamericano líder en la ejecución de proyectos de construcción
sostenible en la región. Mediante experiencia adquirida y conocimientos técnicos, los
profesionales de la construcción de nuestro país han implementado y certificado muchos
proyectos bajo varias certificaciones de construcción sostenible. Entre ellas, la certificación
LEED del Consejo Estadounidense de Construcción Sostenible (USGBC por sus siglas en
inglés) que, si bien se ha adaptado muy bien al contexto colombiano en las diferentes áreas
que abarcan dicha certificación, es sin duda la más solicitada en la industria. Sin embargo,
muchos de estos proyectos han tenido que omitir a implementación de sistemas de ventilación
natural debido a que LEED solo verifica y lleva a cabo procesos de comisionamiento a los
sistemas de ventilación mecánica que estos incluyan. Esto ha ocasionado que se inhiba un
gran potencial de ahorro energético al optar por este tipo de sistemas de ventilación que por
los de sistemas de ventilación mecánica.
A raíz de esto, surge como propósito de esta tesis el proponer los lineamientos técnicos para
los procesos de comisionamiento de los sistemas de ventilación natural en las edificaciones
con climas ecuatoriales, como es el caso de Colombia. De esta forma, para cumplir dicho
propósito, en el presente documento se abarcarán los objetivos generales y específicos del
mismo, la justificación de este y el marco teórico con la enunciación y explicación de las
normas técnicas sobre ventilación natural y procesos de comisionamiento, como también los
principios técnicos físicos que este abarca.
Posteriormente, se mostrarán los resultados de las entrevistas realizadas a expertos en la
materia para dar pie a la propuesta esquemática a partir de dichas entrevistas y toda la revisión
bibliográfica previamente hecha. Con esto, se muestra el resumen de la retroalimentación por
parte de los grupos focales sobre la primera propuesta generada que, se le aplican dichas
correcciones y finalmente, se crea la propuesta final y se concluye sobre los lineamientos
obtenidos.
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2. Objetivos
2.1. Objetivo General
Establecer lineamientos técnicos para procesos de comisionamiento en sistemas de
ventilación natural de las edificaciones expuestas a climas ecuatoriales.
2.2. Objetivos específicos
Comprender el contexto de los países con climas ecuatoriales sobre las condiciones
térmicas, ambientales, climatológicas e hidrológicas que ameriten la implementación
de sistemas de ventilación natural en las edificaciones.
Analizar las buenas prácticas de implementación de sistemas de ventilación natural
en países con climas ecuatoriales.
Utilizar normas técnicas para sustentar de forma teórica la implementación de
sistemas de ventilación natural y procesos de comisionamiento en las edificaciones.
3. Antecedentes y Justificación
Colombia es un país ecuatorial que lleva varios años implementando sistemas de ventilación
natural en un gran número de sus edificaciones. Sin embargo, tras la definición y la
importancia de todo el proceso de comisionamiento desde certificaciones como LEED y de
las guías de comisionamiento del ACG, ASHRAE, entre otras; surge la necesidad de crear
los fundamentos técnicos para los procesos de comisionamiento en sistemas de ventilación
natural. Esto debido a que las ya mencionadas están muy enfocados en sistemas de
ventilación mecánica y no en sistemas de ventilación natural.
Por otro lado, como antecedentes a la presente propuesta de proyecto de grado, se parte del
Protocolo de Verificación para Diseños Ingenieriles en Sistemas de Ventilación Natural en
Climas Ecuatoriales, producto de la tesis de maestría en Ingeniería Civil de Andrés Alberto
Rodríguez Ramírez (Rodríguez, 2015). En esta, el autor creó un protocolo que busca
estandarizar la verificación de los diseños ingenieriles de sistemas de ventilación natural con
base en los requisitos mínimos de los estándares ASHRAE 62.1 2007 y 2010. También llevó
a cabo una revisión de estándares existentes y de herramientas de simulación energética para
la definición de variables y aspectos a verificar en los sistemas de ventilación natural. Estos
últimos fueron validados por medio de entrevistas a grupos focales de expertos para la
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obtención de los casos críticos a evaluar, así como sus variables específicas correctamente
descritas y justificadas.
Otro documento importante para el enfoque principal de la presente propuesta de proyecto
de grado hace referencia a los procesos de commissioning de sistemas de ventilación. La
máxima entidad en este tipo de procesos de commissioning es la AABC Commissioning
Group (ACG), la cual plasma una guía para los sistemas de ventilación mecánica (HVAC)
denominada ACG Commissioning Guideline. De esta última se obtiene toda la información
respectiva, metodología y aspectos a tener en cuenta en los procesos de comisionamiento de
sistemas HVAC, los cuales se espera sean replicados y adaptados a los sistemas de
ventilación natural como finalidad de esta propuesta, pues la guía de la ACG no hace
referencia al comisionamiento de este tipo de ventilación.
Además, se hace referencia como antecedentes a las normas ASHRAE 62.1 2010 y la AM10
2005 para la obtención de variables técnicas con valores mínimos y procedimientos para la
implementación de los sistemas de ventilación natural. También, hubo un gran apoyo y punto
de referencia con el estándar ASHRAE 202-2013 que trata sobre los procesos de
comisionamiento de edificaciones y sistemas a nivel muy general, pero con una orientación
especial a los sistemas HVAC. De esta se partió para crear la propuesta, producto de este
proyecto de grado, respecto a los sistemas de ventilación natural.
Finalmente, se hace la aclaración que la propuesta de proyecto de grado se difiere de todos
sus documentos antecedentes en que, ninguno de estos hace referencia específica a los
procesos de comisionamiento de sistemas de ventilación natural para edificios en climas
ecuatoriales. Pues algunos definen un protocolo sin incluirlo y los otros hacen referencia a
procesos de comisionamiento de HVAC o en términos muy generales.
4. Metodología
La metodología por seguir en la presente propuesta de proyecto de grado es la siguiente:
Llevar a cabo una revisión bibliográfica de normas técnicas oficiales y conceptos
teóricos sobre ventilación natural y procesos de commissioning.
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Realizar entrevistas semiestructuradas a profesionales o expertos en ventilación
natural y commissioning.
Generar una propuesta esquemática sobre el comisionamiento en sistemas de
ventilación natural en las edificaciones con base en la retroalimentación y
recopilación de información de las entrevistas.
Definir grupos focales para llevar a cabo un panel de expertos con profesionales en
la implementación de sistemas de ventilación natural en las edificaciones y procesos
de commissioning para mostrarles la propuesta esquemática generada.
Retroalimentar, organizar, corregir y estructurar toda la información recolectada
producto del panel de expertos llevado a cabo.
Formular los lineamientos técnicos finales para los procesos de comisionamiento en
sistemas de ventilación natural en países ecuatoriales.
5. Marco Teórico
5.1. Requerimientos técnicos según la certificación LEED
Respecto a la certificación LEED, nos remitimos a la versión 4 de esta certificación (USGBC,
2013) en la categoría de Calidad del ambiente Interior (IEQ) al primer prerrequisito de
Minimun Indoor Air Quality Performance.
Para Ventilación
Según el USGBC (2013) se determina la apertura mínima de salida de aire y los
requerimientos de configuración del espacio utilizando el procedimiento del estándar
ASHRAE 62.1-2010 secciones 4 y 6.4 o una equivalente local, cual sea más rigurosa. Se
debe confirmar que la ventilación natural es una estrategia efectiva para el proyecto mediante
el diagrama de flujo de la figura 2.8 de la norma CIBSE AM10.
Para Monitoreo
Según el USGBC (2013), se debe cumplir por lo menos una de las siguientes estrategias:
Proveer un dispositivo de medición del flujo de aire de escape con una precisión de
+/-10% de la tasa de flujo de aire de escape de diseño. Dicho dispositivo deberá
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poseer una alarma que indique cuando el flujo de aire de escape varíe en un 15% o
más del punto de ajuste.
Suministrar dispositivos indicativos automáticos en todas las aperturas de ventilación
natural para conocer los requerimientos mínimos de apertura con una alarma que
indique cuando alguna apertura se encuentre cerrada en horas de ocupación.
Colocar monitores de concentración de dióxido de carbono a unas alturas entre 900 y
1800 mm del suelo. Estos deben estar coordinados con las concentraciones típicas
según el Apéndice C del estándar ASHRAE 62.1 2010 y con un indicador visual o
auditivo que se active cuando estas excedan el punto base en más del 10%.
Para Salud
Se deberá cumplir con al menos una de las mismas estrategias propuestas para el monitoreo.
Ahora, se hace referencia a una de las normas previamente enunciadas en la certificación
LEED, como lo es la ASHRAE 62.1 del 2010. En esta se referencia específica al proceso de
ventilación natural a seguir en el capítulo 6.4. tal como se muestra a continuación (ASHRAE,
2010).
5.2. Requerimientos técnicos según el estándar ASHRAE 62.1 2010
Según este estándar de ASHRAE del USGBC (2010), se siguen los lineamientos de la sección
6.4 sobre el procedimiento para la ventilación natural con las siguientes excepciones:
a) Un Sistema de ventilación natural ingeniado (ya aprobado por la autoridad que tenga
dicha jurisdicción) no necesita conocer los requerimientos de la sección 6.4.
b) Los sistemas de ventilación mecánica no son requeridos cuando: las aperturas de la
ventilación natural que cumpla con los requerimientos de la sección 6.4 estén siempre
abiertas o con controles de apertura (sobre todo en períodos de ocupación) o que la
zona no esté equipada con equipos de calefacción o enfriamiento.
Después de la verificación de las excepciones ya mostradas, se deben tener en cuenta los
siguientes criterios según el USGBC (2010):
Área del piso a ser ventilado
Para espacios o porciones de este que estén naturalmente ventilados, deben estar localizados
dentro de una distancia basada en la altura del techo con base en los siguientes aspectos:
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a) Apertura en un solo lado: para espacios con aperturas operables a un solo lado de
este, la distancia máxima desde la apertura operable es de 2H, donde H es la altura
del techo.
b) Apertura en doble lado: para espacios con aperturas operables en dos lados opuestos
de este, la distancia máxima desde la apertura operable es de 2H, donde H es la altura
del techo.
c) Aperturas en esquinas: para espacios con aperturas operables a dos lados
adyacentes de este, la distancia máxima desde la apertura operable es de 5H, medida
a lo largo de una línea trazada entre las dos aberturas que estén más alejadas. El área
del piso fuera de dicha línea debe cumplir con el aspecto ya previamente mencionado.
d) Altura del techo: la altura de techo (H), tenida en cuenta en los aspectos anteriores,
debe ser la mínima altura de techo dentro del espacio. Con la excepción de los techos
que incrementan su altura a razón que se alejan de las aperturas, donde la altura H es
el promedio de las alturas de techo dentro de 6 metros desde la apertura operable.
Ubicación y tamaño de las aperturas
Los espacios o porciones de espacio que estén naturalmente ventilados deberán permanecer
abiertos hacia aperturas de pared operables directamente con el exterior, el área apertible de
estas es como mínimo el 4% del área neta ocupable del piso. Cuando las aperturas estén
cubiertas con persianas o con otro tipo de obstrucciones prudentes, el área apertible se basará
en el área libre neta hasta la apertura. Cuando las habitaciones internas o porciones de estas
no posean aperturas directas con el exterior y estén ventiladas naturalmente con base a las
habitaciones contiguas, la apertura entre dichas habitaciones deberá estar sin obstrucciones
permanentemente y tener un área libre no menor al 8% del área de la habitación interior no
menor de 2.3 m2.
Control y accesibilidad
Los medios para abrir las aperturas operables requeridas deben ser fácilmente accesibles para
los ocupantes del edificio cuando el espacio se encuentre en ocupación.
Ventilación por extracción
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El flujo de aire de diseño por extracción deberá ser determinado de acuerdo con los
requerimientos en la Tabla 1 (Tabla 6-4) (USGBC, 2010). El aire de recuperación de escape
puede tratarse de cualquier combinación de aire exterior, aire recirculado y aire de
transferencia.
Tabla 1. Tasas mínimas de extracción según la Tabla 6-4 de ASHRAE 62.1 2010
Categoría de Ocupación Tasa de Extracción
(L/s*unidad)
Tasa de Extracción
(L/s*m2)
Arenas - -
Salones de arte - 3.5
Cuartos de reparación de automóviles - 7.5
Barberías - 2.5
Salones de belleza y uñas - 3.0
Celdas con inodoros - 5.0
Cuartos de copias e impresiones - 2.5
Cuartos oscuros - 5.0
Laboratorios educativos de ciencia - 5.0
Bodegas de conserje, cuartos de basura y
reciclaje - 5.0
Cocinas pequeñas - 1.5
Cocinas de uso comercial - 3.5
Vistieres - 1.25
Armarios - 2.5
Cabinas de pintura en aerosol - -
Garajes de parqueo - 3.7
Tienda de mascotas (área de animales) - 4.5
Cuartos de máquinas para refrigeración - -
Cocinas residenciales 25/50 -
Cuarto de lavado de ropa sucia - 5.0
Cuartos de almacenamiento de productos
químicos - 7.5
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Baños privados 12.5/25 -
Baños públicos 25/35 -
Salones o talleres de carpintería - 2.5
Procedimientos de documentación de diseño
Respecto al USGBC (2010) los criterios de diseño y suposiciones deberán ser documentadas
y deberían estar disponibles para operación del sistema dentro de un tiempo razonable
después de la instalación. Los detalles de la documentación se especifican en las secciones
4.3, 5.1.3, 5.16.4, 6.2.7.1.5 y 6.3.6 del presente estándar ASHRAE 62.1 2010.
También se debe tener en cuenta las tasas mínimas de ventilación en zonas respirables según
la Tabla 6-1 del estándar ASHRAE 62.1 de 2010 (USGBC, 2010).
5.3. Requerimientos técnicos según el manual de aplicaciones CIBSE AM10
Ahora, se hace referencia al manual de aplicaciones CIBSE AM10. Según CIBSE (2005) en
esta se definen los principios físicos detrás de la ventilación natural, las estrategias de diseño,
la operación y los cálculos para una adecuada implementación de sistemas de ventilación
natural en edificaciones no domésticas. Específicamente, se hace alusión a la Figura 1 (Figura
2.8 del capítulo 2.2 de la norma) como el siguiente diagrama de flujo para seleccionar la
estrategia adecuada del sistema de ventilación natural tal como se muestra a continuación.
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Figura 1. Diagrama de flujo para la selección de estrategias de ventilación según la Figura 2.8 del
CIBSE AM10 (CIBSE, 2005)
5.4. Principios físicos
Según CIBSE (2005), para entender el correcto funcionamiento de los sistemas de ventilación
natural, basta con entender dos fuerzas motrices fundamentales y tres ecuaciones básicas
principales que se enunciarán a continuación. Las dos fuerzas motrices principales para el
funcionamiento de los sistemas de ventilación natural son el empuje y la fuerza del viento.
El empuje
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Este está sustentado en la mecánica de fluidos por la diferencia de densidades o el efecto de
pila (stack effect), donde el aire frío es más denso que el aire caliente. Es decir, si dos
columnas de aire de diferentes densidades están conectadas, la más fría (más densa) bajará y
desplazará al aire caliente (menos denso) que tenderá a subir. Dicho principio se aplica
directamente a sistemas o edificaciones completas con aperturas ya ubicadas según el diseño
de este. Sin embargo, el efecto de pila se puede apreciar de manera local cuando dichas
aperturas son lo suficientemente grandes para que se permita la entrada y al mismo tiempo
la salida de flujos de aire, lo cual crea un mecanismo de intercambio de aire exclusivo de la
habitación donde se presente, pero que se superponen al efecto de pila global del edificio.
Estos efectos se pueden justificar con los siguientes tres principios físicos definidos por
CIBSE (2005).
Conservación de la masa: el flujo de aire dentro del edificio debe estar balanceado
con el flujo de escape. Aquí se define y muestra la primera ecuación básica.
∑𝑞𝑖 = 0
Ecuación 1. Ecuación de conservación de masa
Presión hidrostática: el gradiente de presión es proporcional a la densidad del aire.
Si la temperatura del aire varía con la altura, la pendiente del gradiente de presión
también variará con esta.
La ecuación de flujo: el flujo a través de grietas o aperturas depende del área, del
coeficiente de descarga y de la diferencia de presión. Aquí se define y muestra la
segunda ecuación básica.
𝑞𝑖 = ±𝐶𝑑 ∗ 𝐴𝑖 ∗ √2 ∗ |∆𝑝𝑖|
𝜌
Ecuación 2. Ecuación de flujo para una apertura
Donde qi es la tasa de flujo a través de la apertura [m3/s], Cd es el coeficiente de
descarga [-], Ai es el área de la apertura [m2], ∆pi es la diferencia de presión [Pa] y ρ
es la densidad del aire [kg/m3]. Se le agrega al inicio un signo positivo (+) si el flujo
está entrando y un signo negativo (-) si el flujo está saliendo.
La fuerza del viento
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Para las fuerzas de viento, las presiones de este son el resultado de las presiones que actúan
a través de la envolvente del edificio en superficies cambiantes por simples presiones
hidrostáticas, que depende de dos factores principales:
La velocidad del viento y su dirección relativa al edificio: el viento local se ve
afectado por el tipo de terreno que rodea al edificio, es decir, a la gran cantidad de
obstáculos u objetos que interfieran en el paso del flujo del aire. Mientras más
congestionado esté el espacio, menor será la velocidad del viento local en dirección
del edificio.
Forma del edificio: este provee la oportunidad de la forma arquitectónica y los
detalles para mejorar el potencial del viento que impulsa la ventilación entrante al
edificio.
Por otro lado, según CIBSE (2005) la dirección del viento a través del edificio será desde
zonas de alta presión hacia zonas de baja presión. En general, las superficies que encaren
directamente a la dirección del viento serán zonas de presiones positivas, mientras que las
zonas del edificio de sotavento serán zonas de succión o presiones negativas. Finalmente, se
define y muestra la tercera ecuación básica.
∆𝑝𝑖 = 𝑃𝐸0 − 𝑃𝐼0 − 𝑝𝑟𝑒𝑓 − (𝜌𝐸 − 𝜌𝐼) ∗ 𝑔 ∗ 𝑧𝑖 + 0.5 ∗ 𝜌0 ∗ 𝑈2 ∗ 𝐶𝑝𝑖
Ecuación 3. Ecuación para el cálculo de la caída de presión en una apertura
Donde ∆𝑝𝑖 es el cambio de presión en la apertura utilizada en la Ecuación 2 [Pa], 𝑃𝐸0 es la
presión hidrostática externa a nivel del suelo [Pa], 𝑃𝐼0 es la presión hidrostática interna a
nivel del suelo [Pa], 𝑝𝑟𝑒𝑓 es una presión de referencia [Pa], 𝜌𝐸 es la densidad del aire externo
[kg/m3], 𝜌𝐼 es la densidad del aire interno [kg/m3], g es la gravedad con un valor de 9.81 m/s2,
zi es la altura a la que se encuentra la apertura sobre el suelo, 𝜌0 es la densidad del aire en la
apertura [kg/m3], U es la velocidad del viento [m/s] y Cpi es el coeficiente de presión de la
apertura [-].
5.5. Estrategias de ventilación natural
Dichas estrategias serán basadas en lo consignado por el manual de CIBSE AM10 (CIBSE,
2005) y se muestran a continuación:
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Ventilación de un solo lado
Esta recae sobre aperturas en un solo lado o muro del recinto ventilado. Se puede aproximar
a espacios con ventanas operables de un solo lado, y del otro lado, puertas internas cerradas.
Puede ser de dos tipos según el número de sus aperturas.
a) Apertura única: el aire ventilado penetra una pequeña distancia dentro del espacio
por la única apertura disponible. Para estos casos, predomina la turbulencia del viento
y la distancia de profundidad para una ventilación efectiva debe ser aproximadamente
el doble de la altura del piso al techo.
b) Apertura doble: en estos casos, el aire ventilado se ve afectado por el efecto de pila
al haber dos aperturas separadas por una distancia vertical que permite una mayor
penetración de este en el espacio. La distancia de profundidad para una ventilación
efectiva debe ser aproximadamente 2.5 veces la altura del piso al techo.
Ventilación cruzada
Esta se presenta cuando hay aperturas de ventilación a ambos lados de un mismo espacio. En
esta, el aire entra por una apertura y sale por la del lado opuesto. La ventilación cruzada es
conducida por la dirección del viento, pero puede ser conducida por diferencia de densidades
en una chimenea vertical adjunta. Como el aire circula a través de la zona, se presenta un
aumento de temperatura y una disminución en la calidad del aire. Por otro lado, el límite de
la distancia de profundidad entre las dos fachadas es cinco veces la altura del piso al techo
del espacio. Como consecuencia, la implementación de esta estrategia de ventilación natural
recae en el reto de hacer planos y diseños más ajustables y organizados al buscar una
diferencia de presiones de viento significativa entre el entrante y el saliente.
Ventilación de pila (Stack ventilation)
Esta es conducida por una diferencia de densidades. Aquí la proximidad atrae el aire a través
del espacio ventilado y después es expulsado a través de un flujo vertical. En esta, el aire
entra por un lado, cruza todo el espacio y sale vía chimenea o atrio. También, el límite de
profundidad entre ambas aperturas en lados opuestos es cinco veces la altura del piso al techo.
a) Ventilación por chimenea: las chimeneas proveen un medio para generar
ventilación mediante pilas. Lo fundamental es que el aire dentro de estas esté más
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caliente que el del ambiente que hará que la columna de aire generada extraiga el aire
caliente del interior.
b) Ventilación por atrio: basado en el mismo principio de la chimenea, el atrio también
cumple como facilitador de creación de áreas de circulación e interacción y como
captador de luz día. La circulación de aire puede venir de varias partes del edificio y
con ayuda de tejado de atrio en materiales traslúcidos como el vídeo, agiliza el
calentamiento del aire que deba ser expulsado.
Ventilación de doble piel
Consiste en una forma especial de la chimenea donde toda la fachada actúa como un ducto
de aire. El edificio se provee de una envolvente que atrape las ganancias del sol entre la piel
interna y la externa para extraer todo el aire caliente desde el exterior.
Estrategias asistidas mecánicamente
Esta hace referencia a la implementación de medios mecánicos para apoyar los sistemas de
ventilación natural para clima extremo. Estas pueden presentarse para mejorar la extracción
de los flujos de aire caliente de los espacios internos o para aquellos con posible presencia
de contaminantes en el aire que deban ser extraídos para mantener la calidad de este.
Ventilación Nocturna
Se define como un modo de operación para los sistemas de ventilación natural y no como
una estrategia como tal. Debido a las bajas temperaturas en horas nocturnas, se presentarán
mayores diferencias de temperatura que mediante el efecto de pila expulsará todo el aire
cálido al exterior. Para casos de edificaciones con ocupación solo diurna, evita problemas de
ruido, confort térmico y cargas internas de sus ocupantes al estar ventilado en la noche, pero
también se debe controlar el sobre enfriamiento al aplicar este modo nocturno.
5.6. Referencias de procesos de comisionamiento según el manual de CIBSE AM10
Según CIBSE (2005), para proveer un sistema de ventilación con los requerimientos
especificados y que satisfaga a los usuarios, se deben hacer sistemas que se puedan
comisionar o verificar su correcto funcionamiento e instalación. El equipo de diseño debe
seleccionar la estrategia de comisionamiento y los encargados de la instalación del sistema
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deben estudiar dicha estrategia y los aspectos sin resolver identificados para que el proceso
de comisionamiento pueda proceder.
Comisionar y poner en marcha un sistema de ventilación natural para un edificio requiere de
las posiciones de entrada y salida de la ventilación para que sean manipuladas hasta que el
sistema esté en balance. Esto está mejor indicado cuando no hay corrientes de aire
inesperadas sobre los ocupantes bajo las condiciones de máxima velocidad del viento exterior,
ni áreas de sobre enfriamiento o sobrecalentamiento, concentraciones de dióxido de carbono
razonables y no se percibe el ruido del aire.
5.7. Referencias de procesos de comisionamiento según la ACG
El AABC Commissioning Group (ACG) son líderes en los procesos de comisionamiento en
sistemas HVAC para ventilación mecánica. Se tendrá en cuenta los conceptos y procesos
descritos en su propia guía (ACG Commissioning Guideline) (ACG, 2005) que se muestran
a continuación:
Comisionamiento para los sistemas de ventilación mecánica (HVAC)
Con base en ACG (2005), actualmente, los sistemas de ventilación mecánica (HVAC)
empleados en las edificaciones deben ser eficientes energéticamente y que satisfagan los
requerimientos mínimos de calidad del aire interior y confort térmico. En la construcción de
edificaciones, intervienen muchos factores como la falta de comunicación, y que además de
trabajar de manera independiente, pueda no lograrse una verificación de la correcta
instalación y operación de los sistemas de ventilación natural acordados en la fase de diseño.
Con el fin de evitar estos inconvenientes, los procesos de comisionamiento existen para
direccionar estos procesos y facilitar la comunicación, coordinación, ensayos y verificación
en el rendimiento de los sistemas HVAC instalados. Este incluye las fases de revisión de
diseño, verificación de instalación, puesta en marcha adecuada del sistema, ensayos de
desempeño funcional, formación en operación y mantenimiento y una completa
documentación de los sistemas de ventilación natural. Los procesos de comisionamiento
cuentan con los siguientes beneficios:
Reducción de cambios de orden y reclamaciones adicionales.
Menos retrasos en el proyecto.
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Gestión de los requerimientos de puesta en marcha.
Períodos de transición más cortos en los edificios.
Menos trabajos correctivos en post-ocupación.
Efectos minimizados desde los cambios de los diseños.
Mejora de la calidad del aire interior y de la productividad de la ocupación.
Mejor operación, mantenimiento y confiabilidad.
Menores costos de consumo de energía y de operaciones.
Valor agregado en la calidad de la construcción.
Documentación de operación y mantenimiento completa y útil.
Defensa del propietario para las decisiones de diseño y construcción.
Documentación del proceso entero de construcción.
Solicitud para proveedores de comisionamiento
Según ACG (2005), las solicitudes para calificación (RFQ por sus siglas en inglés) debe
incluir tanta información del proyecto como sea posible. Como mínimo, deberá contener la
siguiente información:
Fecha de emisión.
Fecha de vencimiento para las RFQ.
Información de contacto del gerente del programa o del propietario.
Nombre del proyecto y ubicación.
Descripción del programa o del proyecto.
Cronograma del programa o del proyecto.
Metas de participación de los pequeños negocios o de los negocios minoritarios.
Caracterización de la solicitud.
Requerimientos de la calificación.
RFQ y descripción del proceso de selección.
Criterios de selección.
Notificación de la selección o del protocolo demandado fallido.
Aproximación del tamaño, uso y ocupación de las instalaciones.
Tipos de sistemas a someter a procesos de commissioning.
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Consideraciones especiales del proyecto.
Identificación del equipo de diseño.
Proceso de distribución y de desarrollo del documento de diseño y construcción.
Presentación de requerimientos.
Solicitud por el alcance de los servicios propuestos.
Solicitud por el costo de los servicios.
Desglose detallado de los costos de servicio.
Tarifas de desembolso por hora para los servicios que se aplican al trabajo adicional
debidamente autorizado.
Entrevista u horarios de conferencia de la propuesta previa.
Restricciones en comunicaciones con selección de los miembros del equipo.
Reglas de retirada.
Declaración no jurada de no colusión.
Requisitos del seguro.
Requerimientos del contrato.
Calificaciones requeridas para el comisionamiento según la ACG (2005)
Experiencia en el ensayo, diseño, especificación o instalación de sistemas de control
comerciales para edificaciones u otros tipos de sistemas a ejecutar en procesos de
comisionamiento.
Experiencia trabajando con equipos de proyecto, administración de proyectos y la
realización de reuniones de alcance; buenas habilidades en equipos de edificaciones;
fuertes habilidades de comunicación, especialmente en documentación.
Experiencia en comisionamiento en al menos dos proyectos de tamaño similar o
equipamiento similar al proyecto actual. Esta experiencia debería incluir la escritura
de planes de pruebas de desempeño funcional y un montaje de un plan de
commissioning completo.
Experiencia en el diseño de instalación y solución de problemas de controles directos
digitales y sistemas de administración energética, si es aplicable.
Demostrar familiaridad con procedimientos de medición y monitoreo.
Conocimiento y familiaridad con ensayos y balanceos de aire y agua.
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Experiencia en planeación y entrega de formación en operación y mantenimiento.
El equipo de commissioning para sistemas de ventilación mecánica
Según ACG (2005), esta se encuentra liderada por la autoridad de comisionamiento además
de:
Propietario.
Arquitecto.
Agencia de ensayos y balanceos (TAB agency).
Contratista general o gerente de construcción.
Usuario final
Autoridad de commissioning.
Equipo de operación y mantenimiento del propietario.
Ingeniero eléctrico.
Ingeniero mecánico.
Contratista de controles.
Contratista eléctrico.
Contratista de latonaje.
Equipo de operación y mantenimiento del propietario.
Comisionamiento comprensivo para sistemas HVAC-Construcción nueva
También conocido como comisionamiento exhaustivo, es el más recomendado para los
sistemas de ventilación mecánica, pues comienza con el inicio del proyecto en la fase de
prediseño hasta la última etapa de post-aceptación. A continuación, se definen cada una de
las actividades que se llevan a cabo en cada una de las fases del proyecto según la ACG
(2005).
Tabla 2. Fases del comisionamiento comprensivo de sistemas HVAC según ACG (2005)
Fase Actividades clave del comisionamiento
Prediseño Se establece como parte integrante del proyecto.
El propietario selecciona la autoridad de comisionamiento.
Desarrollar el alcance del comisionamiento.
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Revisar el documento de intención de diseño.
Diseño Revisa el diseño para asegurarse de que se adapte al
comisionamiento.
Escribir las especificaciones del comisionamiento definiendo
las responsabilidades del contratista.
La autoridad de comisionamiento escribe el plan a ejecutar.
Establecer el calendario del proyecto.
Construcción Revisa las presentaciones del contratista.
Actualiza el plan de comisionamiento.
El proceso de comisionamiento se coordina a través del
cronograma del proyecto, el plan de comisionamiento y las
reuniones del comisionamiento.
Realizar y documentar las comprobaciones de verificación del
sistema.
Realizar la documentación del equipo y la puesta en marcha del
sistema.
La agencia TAB completa y documenta la prueba y el balanceo
del trabajo
Aceptación Realizar pruebas de rendimiento funcional en todos los sistemas
de ventilación natural.
Capacitar al personal de operación y mantenimiento para
operaciones efectivas, continuas y mantenimiento de todos los
sistemas.
Proporcionar documentación completa.
Post-aceptación Corregir cualquier deficiencia, y llevar a cabo cualquier
repetición de ensayos.
Llevar a cabo cualquier prueba requerida "fuera de temporada".
Actualizar la documentación cuando sea necesario.
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También se adopta la nueva metodología detallada para los procesos de comisionamiento
comprensivo en las etapas de construcción, aceptación y post-aceptación. En esta, es el
propietario del proyecto quien selecciona la autoridad de comisionamiento directamente.
Esta trabaja igual facilitando la comunicación con el resto del equipo, pero siempre bajo los
intereses del propietario. A continuación, se presentan dichas metodologías detalladas
mencionadas anteriormente (ACG, 2005).
Tabla 3. Actividades clave para el comisionamiento comprensivo de sistemas HVAC según ACG
(2005)
Fase Actividades clave del comisionamiento
Construcción Identificar el alcance del comisionamiento; desarrollar los
detalles de prueba del comisionamiento.
Revisa las presentaciones del contratista.
Coordinar el proceso, a través del plan de comisionamiento,
reunión del mismo, cronograma.
Realizar y documentar las comprobaciones de verificación del
sistema.
Observar y documentar los equipos y sistemas de puesta en
marcha.
La agencia TAB completa y documenta la prueba y el balanceo
del trabajo
Aceptación Realizar y documentar pruebas de rendimiento funcional.
Verificar los resultados de TAB reportados.
Entrenar al personal de operación y mantenimiento.
Presentar informe final de puesta en servicio.
Post-aceptación Llevar a cabo y documentar cualquier prueba de rendimiento
funcional “fuera de temporada”.
Revisar y enviar el informe final de puesta en servicio, si es
necesario.
Comisionamiento para la construcción de sistemas HVAC-Construcción nueva
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Esta tiene lugar en las fases de construcción, aceptación y post-aceptación del proyecto. A
continuación, se muestra la tabla con las actividades clave de commissioning para la
construcción en planeación e implementación.
Tabla 4. Fases y actividades para comisionamiento para la construcción de sistemas HVAC según
ACG (2005)
Fase Actividades clave del commissioning
Planeación El propietario selecciona la autoridad de comisionamiento.
Se identifica el alcance del comisionamiento.
Revise la documentación existente, si está disponible
Realizar una encuesta para reunir y documentar la información
necesaria, si dicha documentación no existe o es inexacta.
Revisar el funcionamiento del sistema y controlar las
secuencias en detalle.
Preparar el plan de comisionamiento.
Implementación Balanceo de sistemas, documentación y verificación de los
resultados, si eso es parte del alcance del comisionamiento.
Realizar pruebas de rendimiento funcional en todos los sistemas
de ventilación natural incluidos en el alcance para confirmar y
verificar el cumplimiento de los requisitos esperados;
documentar los resultados.
Revisar la capacitación del personal de operación y
mantenimiento; proporcionar entrenamiento adicional o
reentrenamiento cuando sea necesario.
Informe completo del comisionamiento.
Commissioning de HVAC en edificaciones existentes
Según la ACG (2005), en este caso, se puede presentar por alguna de las siguientes tres
razones:
Re-comisionamiento periódico: periódicamente, los sistemas de ventilación
mecánica en un edificio que fueron comisionados cuando los nuevos son re-
comisionados. El propósito de este podría ser, diagnosticar la causa de una
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enfermedad en curso, problemas no resueltos, o como parte de un programa de
mantenimiento preventivo planificado que incluye elementos formales de
comisionamiento. El Re-comisionamiento puede ser limitado solo a los sistemas que
presenten problemas.
Retro-comisionamiento: La metodología de retro- comisionamiento es idéntica a la
de Re-comisionamiento, excepto que ocurre cuando los sistemas de ventilación
mecánica en un edificio no fueron comisionados cuando era nuevo, y está siendo
comisionado por primera vez.
Modificaciones en los sistemas de ventilación mecánica: como requisitos de
ocupación u operativos a lo largo del tiempo, se realizarán modificaciones del sistema
de ventilación natural para cumplir los nuevos requisitos. Al igual que con la nueva
construcción, el comisionamiento garantizará que el trabajo de modificación sea
llevado a cabo de conformidad con los documentos del contrato e intención de diseño,
y que el nuevo trabajo sea adecuadamente integrado con los sistemas existentes.
5.8. Referencias de procesos de comisionamiento según el estándar ASHRAE 202-2013
El estándar ASHRAE 202-2013 Commissioning Process for Buildings and Systems
(ASHRAE, 2013) provee los procedimientos, métodos y documentación mínima que un
proceso de comisionamiento aceptable debería contener. A continuación, se muestra la
siguiente imagen con el siguiente diagrama de flujo sobre las actividades a seguir y los
entregables de cada uno para realizar un proceso de comisionamiento a nivel muy general:
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Figura 2. Diagrama de flujo de actividades y entregables de un proceso de comisionamiento según
el requerimiento 4.2.2 del estándar ASHRAE 202-2013 (ASHRAE, 2013)
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6. Recolección de la información
El proceso de recolección de la información se llevó a cabo a través de entrevistas
semiestructuradas, tal como lo indica la metodología a seguir de este proyecto de grado. Las
personas entrevistadas fueron parte del grupo de expertos sugerido por el Consejo
Colombiano de Construcción Sostenible (CCCS) y según su área de énfasis laboral se
dividieron en Ingeniería y Arquitectura. Aun así, dichos profesionales poseían conocimientos
básicos en procesos de comisionamiento y en sistemas de ventilación natural. Dicho grupo
de expertos se muestra a continuación:
Tabla 5. Expertos entrevistados
Nombre Empresa en la que labora Área de énfasis laboral
Bolívar Monroy ACAIRE Ingeniería
Marcela de la Roche Eko-Ark Arquitectura
Alejandro Valencia NTD Bioconstrucción Arquitectura
Agustín Adarve Natural Cooling Arquitectura
Andrés García Andres García Bio Ingeniería
David González David González Arquitectura
Bioclimática Arquitectura
John Saavedra Bioteckta Arquitectura
Diego Prada Green Factory Ingeniería
Sebastián Hurtado Simgea Ingeniería
Alejandra Ovalle Setri Ingeniería
Esteban Martínez Green Loop Arquitectura
Este cuestionario fue basado en el estándar ASHRAE 202-2013 Commissioning Process for
Buildings and Systems (ASHRAE, 2013) y se puede encontrar en los anexos de este
documento. Una vez hecha las entrevistas, se procedió a hacer una recopilación y
organización de la información para generar la propuesta esquemática con ayuda de
grabaciones de audio y apuntes de estas.
Con base en las respuestas de todos los entrevistados, cabe resaltar que uno de los puntos con
mayor discrepancia se presentó en cuanto al número de etapas en las que era necesaria repartir
el proceso de comisionamiento para sistemas de ventilación natural para una mayor
organización del mismo. En este orden de ideas se encontró que el grupo del área de énfasis
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laboral de Arquitectura sugería repartirlo en solo tres etapas y unificando dos o tres
actividades en una sola en algunos casos, todo con el fin de hacer el proceso más simple y
entendible para el público en general. Por otro lado, el grupo de Ingeniería propuso dividirlo
en mínimo cuatro etapas y desglosar las actividades en nuevas subactividades, incluso en
incorporar unas nuevas.
Otro punto importante de gran variación en las respuestas fue respecto a la pregunta de la
experiencia requerida para realizar los procesos de comisionamiento de sistemas de
ventilación natural. Respecto a esto, los del grupo de arquitectura hacían referencia a una
experiencia medida en años con valores oscilando entre 5 y 10 años o más. Por otro lado, el
grupo de Ingeniería hacía énfasis en experiencia en cuanto a tiempo desde los 2 hasta máximo
los 5 años, con un promedio de 3 años según las respuestas de este grupo. Además, solo tres
miembros, representando un total del 27,27% de los entrevistados, acordaron que la
experiencia debería cuantificarse también por el número de proyectos de sistemas de
ventilación natural comisionados con características similares de área, uso o estrategias de
ventilación natural respecto al proyecto por el que se piensa licitar.
En términos generales, debido a la gran variabilidad de la información y al tratarse de
información y variables cualitativas respecto a los temas tratados en estas encuestas. La
información en términos generales obtenida en el proceso de las entrevistas se evidenciará
en el capítulo 7 de la propuesta generada a partir de los resultados de las entrevistas y la
información teórica que esta abarca.
Vale hacer la aclaración que una vez generada la propuesta inicial, esta fue evaluada y
revisada por la asesora del presente proyecto de grado (Angélica Ospina) junto con el líder
técnico del CCCS Camilo Luengas. Posterior a esto, se hicieron las correcciones respectivas
para ejecutar el panel de expertos donde se socializó la propuesta y se hizo la respectiva
retroalimentación y discusión de temas importantes por aclarar o incluir. Para esto, se dispuso
de un formato de correcciones u observaciones (Anexo 2), el cual fue diligenciado por los
expertos partícipes del panel y grabado en audio de toda la discusión llevada a cabo. En el
panel de expertos se hicieron partícipes los aportes de Andrés García, Alejandra Ovalle,
Diego Prada y John Saavedra. Una vez tenidas las correcciones con ayuda de los formatos
entregados, se tomó la decisión como conclusión del panel de expertos el hacer una segunda
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reunión donde se discutiera de forma específica los términos de referencia de los diseños de
los sistemas de ventilación natural. Para esta segunda reunión, se facilitó nuevamente un
formato dedicado exclusivamente a este tema (Anexo 3) y que fue diligenciado por los
expertos participantes del primer panel de expertos y así generar las nuevas correcciones.
Finalmente, con todas las aclaraciones, observaciones e información adicional diligenciada
en los formatos, se terminó con las correcciones y se generó la propuesta final mostrada a
continuación en el capítulo 7 de este documento.
7. Propuesta de comisionamiento de sistemas de ventilación natural
7.1. Fase de Planeación
7.1.1. Selección de Autoridad de Comisionamiento
Es la primera actividad que se debe llevar a cabo en el proceso de comisionamiento de
sistemas de ventilación natural. La autoridad de comisionamiento es la entidad encargada de
liderar y realizar la mayoría de los procesos fundamentales de este proceso. Entre ellos se
encuentra: desarrollar el plan de comisionamiento, hacer las revisiones de diseño, crear las
especificaciones del comisionamiento, realizar la revisión de las propuestas, hacer la revisión
de todos los entregables, ejecutar las listas de verificación durante la obra, hacer los
protocolos de pruebas para los ensayos y las pruebas de desempeño, supervisar la ejecución
de las pruebas de desempeño, encargarse de consolidar la información del manual del sistema,
supervisar la capacitación al personal y generar el reporte final. Se recomienda que las
personas dentro de su equipo de trabajo que vayan a realizar el proceso de comisionamiento
a ejecutar esté presente un ingeniero mecánico, un arquitecto bioclimático o un ingeniero
civil con una experiencia mínima de 3 a 5 años en procesos de comisionamiento de sistemas
de ventilación natural en los cuales haya sido partícipe del comisionamiento de sistemas de
ventilación natural de mínimo 3 proyectos con características similares en cuanto al uso u
ocupación o de sistemas de ventilación natural instalados. Además, se recomienda que
cuenten con acreditación certificada de autoridad de comisionamiento o con estudios de
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postgrado orientados en los temas de ventilación natural, arquitectura bioclimática o procesos
de comisionamiento.
7.1.2. Términos de referencia para los diseños de sistemas de ventilación natural
Esta actividad es importante en el proceso de contratación, pues establece los mínimos
requerimientos de información que deben incluir los diseños de los sistemas de ventilación
natural para poder ser tenidos en cuenta en la contratación. Estos son los siguientes:
Información geográfica de la zona (latitud, longitud, huso horario y altura sobre el
nivel del mar).
Localización del sitio dentro del país, departamento, municipio y
localidad/comuna/corregimiento/barrio. Se recomienda hacer una visita técnica del
sitio con evidencia fotográfica.
Descripción y clasificación general del clima.
Temperaturas máximas, medias y mínimas mensuales.
Descripción y análisis de precipitación media mensual.
Descripción y análisis de velocidad media de los vientos, direcciones predominantes
y rosa de los vientos.
Descripción y análisis de humedades relativas medias mensuales.
Descripción y análisis de radicación solar media mensual.
Descripción y análisis de brillo solar medio mensual.
Descripción de la topografía, accidentes geográficos, limitantes y fauna y flora del
predio.
Descripción de correcciones físicas o naturales por realizar al predio previo a la
implantación.
Análisis del mes y las horas críticas de diseño para temperaturas y humedades
relativas.
Diagramas de trayectoria solar en días críticos de un año típico.
Descripción y análisis del rango de confort.
Descripción de posibles estrategias bioclimáticas para el proyecto con sus planos y
cortes.
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Descripción del plano de implantación con criterios bioclimáticos.
Análisis de determinación de estrategias o sistemas pasivos por implementar en el
proyecto con cálculos de dispositivos, de ventilación e incidencia solar.
Análisis de determinación de los sistemas constructivos con las propiedades de
transmitancias térmicas de los materiales por implementar en el proyecto. Estas deben
especificar los tipos de materiales, marcas o sellos de calidad con las propiedades
físicas como: conductividad térmica, transmitancia térmica total, condensación
intersticial para algunas capas del interior del material (para cuando aplique), espesor
y dimensiones, conductividad acústica y transferencia de calor (factor R).
Análisis de comprobación mediante simulaciones energéticas dinámicas
computacionales de cada uno de los espacios del proyecto. En este se deben analizar
el rango de confort térmico, caudales y flujos de aire por el sistema de ventilación
natural y trayectoria solar.
7.1.3. Definición de roles y responsabilidades
Una vez se haya seleccionado la autoridad de comisionamiento encargada y se tengan los
términos de referencia definidos de cada propuesta, se debe hacer una reunión informativa
con los principales agentes del proyecto y del proceso de comisionamiento de sistemas de
ventilación natural para hacer claridad de las actividades y labores de las cuales se
responsabiliza cada uno. A continuación, se muestra la lista sugerida de actores presentes en
la reunión con sus roles y responsabilidades:
Propietario: dueño del proyecto a ejecutar y principal responsable de este. Será el
encargado de determinar y comunicar los requerimientos del propietario (OPR) y
características que se quieren para el proyecto con los criterios de éxito de este.
Además, es el encargado de tomar las decisiones finales respecto a los sistemas por
instalar.
Autoridad de comisionamiento: su definición y labor ya se encuentra explicada en
la actividad 7.1.1 (Selección de Autoridad de Comisionamiento) de estos
lineamientos.
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Gerente: será el encargado de gestionar todo el proceso de planeación, diseño y
construcción del proyecto. Además, hará seguimiento a este de igual forma como lo
hace el propietario.
Interventor: esta entidad se encargará exclusivamente de hacer una veeduría de los
procesos llevados a cabo por la autoridad de comisionamiento y los contratistas.
Contratista: será el encargado de proveer materiales, instalaciones o equipos (y
ponerlos en marcha) que serán necesarios para cumplir con los diseños de los sistemas
de ventilación natural. Es el encargado de hacer entrega de los entregables, de
solucionar todas las no conformidades producto de las listas de verificación, de
ejecutar los protocolos de las pruebas de desempeño y de resolver todas las no
conformidades de estas, de suministrar la información necesaria para que se cree el
manual de los sistemas, y de hacer las capacitaciones al usuario final y al personal de
operación y mantenimiento.
Proveedor e instalador: son los encargados de suplir los materiales o instalaciones
de envolvente o elementos necesarios para el adecuado funcionamiento de los
sistemas de ventilación natural, como suministrar las fichas técnicas y entregables de
la resolución de las no conformidades según las listas de chequeo.
Diseñador del sistema de ventilación natural: este debe ser preferiblemente u
arquitecto bioclimático o ingeniero mecánico, se encargará del diseño del sistema de
ventilación natural y verificación del funcionamiento de estos ya instalados (realizará
las pruebas de desempeño). Además, deberá revisar el contenido de la observación
de la autoridad de comisionamiento y realizará las actividades de calibración del
proyecto respecto al comisionamiento de los sistemas de ventilación natural
empleados en etapa de post-ocupación. Es importante que esté presente en la etapa
de construcción y en la de post-ocupación.
Arquitecto: es el encargado del diseño arquitectónico general de todo el proyecto,
provee las bases de diseño e integrará al diseño arquitectónico las recomendaciones
y aspectos técnicos del diseño del sistema de ventilación natural.
Usuario final: serán los residentes u ocupantes del proyecto responsables de la
operación siguiendo los lineamientos del diseño y del manual del sistema una vez
acabado, se encargarán de operar la gran mayoría del tiempo los sistemas de
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ventilación natural instalados y ya comisionados. Además, será fundamental su buena
capacitación según el manual de los sistemas y hacer una adecuada operación de este.
Esta actividad se debe socializar con los diseñadores de los sistemas de ventilación natural
en primera instancia. Por otro lado, puede que el contratista o el proveedor e instalador no
estén presentes en la reunión debido a que estos actores usualmente entran en etapas
posteriores a esta en el proyecto. Sin embargo, sería ideal que estuviesen presentes ambos,
pero sus roles y responsabilidades si deben quedar claros en la reunión de una forma u otra.
7.1.4. Requerimientos del proyecto por parte del dueño (OPR)
Se sugiere que, en la misma reunión inicial de la asignación de roles y responsabilidades, se
deje claro por parte del dueño del proyecto, todos los requerimientos de este. Se hace énfasis
en los requerimientos por parte de los sistemas de ventilación natural que se desean y el
desempeño que se espera de este en conjunto con el arquitecto y la autoridad de
comisionamiento. Además, todos los OPR se deben dejar estipulados en un documento en
cuanto a las fases de diseño, construcción y ocupación y operación del proyecto.
Se sugiere realizar las siguientes subactividades para generar el documento de los
requerimientos del propietario. Estas se muestran a continuación:
Taller de definición de los requerimientos del dueño para el proyecto. Este debe estar
liderado por la autoridad de comisionamiento, con presencia del dueño, el personal
de O&M y en lo posible el personal de postventas. Para el adecuado desarrollo de
este taller, se sugiere que se dejen estipulados todos los requerimientos del proyecto,
los objetivos de este, los criterios de éxito y asuntos o condiciones a resolver.
Desarrollar los documentos que compile los diferentes requerimientos del dueño del
proyecto.
En cuanto al proceso de comisionamiento, se sugiere que el documento del OPR contenga
los siguientes aspectos:
Objetivos de emplazamiento, tamaño, ubicación y requerimientos del usuario final.
Metas ambientales, de eficiencia energética y sostenibilidad del proyecto.
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Normas, estándares o métodos prescriptivos específicos a seguir y cumplir en el
proyecto.
Requerimientos mínimos de calidad del ambiente interior con cada uno de los
parámetros para tener en cuenta.
Horarios de ocupación y uso de los espacios del proyecto una vez finalizado este.
Alcance esperado por parte del plan de comisionamiento para los sistemas de
ventilación natural empleados.
Expectativas respecto a temperaturas de confort del proyecto.
Expectativa de desempeño y garantía de los sistemas y equipos empleados.
Hipótesis de los modelos de simulación a tener en cuenta para las simulaciones
térmicas dinámicas o CFD del proyecto.
Requerimientos de mantenimiento y operación de los sistemas de ventilación natural.
Requerimientos de instalación y pruebas de desempeño de los sistemas de ventilación
natural instalados.
Requerimientos específicos del manual del sistema y formatos adjuntos.
Requerimientos de la capacitación del funcionamiento de los sistemas de ventilación
natural al personal de operación y mantenimiento y de los usuarios finales.
Estándares y normas adoptadas en los sistemas de ventilación natural donde se
evidencie su cumplimiento.
Cronograma de obra.
Presupuesto del proyecto.
Requerimientos del contenido y organización de las bases de diseño del proyecto con
su respectivo reporte de verificación de diseños.
Procedimientos y horarios laborales, como también los empleados específicamente
para los ensayos y las pruebas de desempeño.
Reportes de cada etapa del proceso de comisionamiento.
Requerimientos especiales y particulares del proyecto.
Esta documentación debe ser revisada y aprobada por la autoridad de comisionamiento, en
caso de hacer aclaraciones, la autoridad estaría en su derecho de hacerlas y el propietario en
explicarlas. Además, el OPR está sujeto a actualizaciones o cambios durante la ejecución del
plan de comisionamiento.
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7.1.5. Plan de comisionamiento
Una vez se tienen los OPR claros, junto con el cronograma de obra, se procede al desarrollo
del plan de comisionamiento por parte de la autoridad de comisionamiento. El plan estipulará
los horarios, fechas, actividades, herramientas, equipos, personal y demás requerimientos
para realizar un adecuado proceso de comisionamiento. Se sugiere que este plan deba
contener la siguiente información:
Resumen y descripción general del plan que se va a desarrollar para el
comisionamiento de sistemas de ventilación natural.
Roles y responsabilidades del equipo del proyecto que realizará todo el proceso de
comisionamiento. En este equipo debe estar la autoridad de comisionamiento, los
contratistas, los proveedores e instaladores, el interventor y el diseñador del sistema
de ventilación natural.
Documentación de las reuniones o avances de cada una de las etapas que se vayan
realizando en el proceso de comisionamiento.
Descripción y cronograma detallado de las actividades específicas del plan de
comisionamiento.
Procedimientos explicados de la evaluación de los diseños del proyecto junto con los
sistemas de ventilación natural a emplear
Guías y formatos por utilizar en el proceso de comisionamiento.
Formatos e información por contener en la documentación completa requerida para
el manual del sistema y los planes de capacitación finales.
Formatos e información por contener en la documentación de las listas de chequeo de
parámetros medidos y evaluados en las pruebas de desempeño, así como los asuntos
resueltos y los reportes de progreso del plan de comisionamiento.
Descripción de los sistemas de ventilación natural y equipos comisionados.
Lista de cumplimiento de los OPR en donde estos se mencionen a manera de checklist
y a lo largo que se vaya realizando el proceso de comisionamiento se puedan evaluar
los requerimientos del propietario que se vayan cumpliendo.
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7.1.6. Kick off o inicio
Esta es la última etapa de la fase de planeación, aquí se presenta el plan de comisionamiento
desarrollado por la autoridad de comisionamiento y los OPR en una reunión que, debe ser
aprobada por el gerente y el propietario. Se recomienda la presencia del interventor para ser
consciente de lo pactado en la etapa de planeación y del diseñador de los sistemas de
ventilación natural. Una vez se hace esto, se documenta el acta de la reunión con los acuerdos
o cambios pactados y se puede dar inicio a la siguiente fase.
7.2. Fase de Diseño
7.2.1. Bases de diseño
Es la primera actividad de la fase de diseño, se sugiere que estén presentes la autoridad de
comisionamiento, el diseñador de los sistemas de ventilación natural y el arquitecto del
proyecto. Consiste en socializar y entender los OPR respectos al diseño esperado del proyecto
para así proveer la información específica requerida de estos y formalizar el diseño plasmado
en un documento. En este se dejan claras todas las suposiciones hechas en el diseño y los
requerimientos de posibles actualizaciones de este. Si se busca una certificación en diseño
sostenible se tendrá en cuenta, así como las consideraciones de alternativas en cada fase del
diseño; y los requerimientos de los sistemas de ventilación natural diseñados.
Se sugieren las siguientes subactividades:
Taller de bases de diseño para explicar a los diseñadores los sistemas de ventilación
natural a emplear teniendo en cuenta las diferentes alternativas para cumplir con los
OPR. En este taller, se explica a los diseñadores del proyecto las bases del diseño con
su contenido y se discutan las opciones de diseño para cumplir con todos los OPR.
Estas opciones o estrategias debieron ser previamente investigadas y analizada su
viabilidad de cara a los retos o puntos en contra del proyecto. Se recomienda también
la presencia de los demás especialistas del diseño como los mecánicos, el arquitecto
o el acústico.
Hacer las bases de diseño por parte de los diseñadores de los sistemas de ventilación
natural.
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La autoridad de comisionamiento debe hacer una revisión de las bases de diseño ya
estipuladas.
Se recomienda que las bases de diseño contengan como mínimo la siguiente información
sustentada con fuentes confiables, reportes, simulaciones o memorias de cálculos:
Emplazamiento, tamaño, dimensiones mínimas requeridas y orientación del proyecto.
Condiciones climáticas para tener en cuenta de la ubicación y la zona donde se
encuentra el proyecto.
Análisis de los OPR y explicación del cumplimiento de estos desde el diseño.
Análisis de alternativas de diseño posibles con sus ventajas y desventajas y
recomendación de las mejores estrategias para el proyecto.
Identificación de los puntos de coordinación con los demás especialistas que
participan en el diseño para buscar un trabajo más integral.
Condiciones de calidad del aire exterior del sitio donde se ubica el proyecto.
Perfiles de ocupación del proyecto con énfasis en horas pico y horas valle en una
semana típica.
Orientación solar del proyecto a lo largo de un año típico
Análisis de influencia de los vientos de la zona a lo largo de un año típico a través de
una CFD que contemple el comportamiento macro climático del sitio donde se va a
desarrollar el proyecto.
Análisis acústico de la zona e influencia de este con el espacio interior del proyecto.
Temperaturas típicas de la zona a lo largo de un año típico. Específicamente las
temperaturas máximas, mínimas, máxima promedio, mínima promedio y promedio.
7.2.2. Revisión de diseños
Una vez claras y formalizadas las bases de diseño, se procede a una revisión exhaustiva por
parte de la autoridad de comisionamiento para verificar el cumplimiento con los OPR y el
adecuado desempeño de los sistemas de ventilación natural empleados. Es importante la
presencia de la interventoría en este proceso para hacer seguimiento y cumplimiento con lo
pactado desde el diseño del proyecto. Finalmente, se genera un reporte de avance del proceso
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de comisionamiento con el diseño a llevar a cabo, una vez revisado. Estas se deben hacer con
el anteproyecto y el proyecto.
Para el anteproyecto, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:
Cumplimiento de los requerimientos del propietario u OPR y de los estándares,
normas o métodos prescriptivos aplicables.
Objetivos del proyecto a nivel de arquitectura bioclimática y sistemas de ventilación
natural.
Cumplimiento de coordinación con las otras especialidades partícipes de los diseños.
Cumplimiento de condiciones mínimas de confort para el proyecto.
Verificación de áreas usadas y afectación por acústica y arquitectura.
Verificación de las condiciones de entrada (inputs) de los cálculos técnicos.
Verificación de todos los escenarios planteados para los cálculos y pre-
dimensionamiento del sistema de ventilación natural.
Pre-dimensionamiento de los sistemas de ventilación natural empleados en los
diseños del proyecto.
Diseño preliminar del proyecto con base en los ítems anteriores para ser evaluados.
Revisiones iterativas del diseño preliminar para el cumplimiento de los
requerimientos del proyecto en materia de sistemas de ventilación natural.
Para el proyecto, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:
Diseño arquitectónico del proyecto con base en la arquitectura bioclimática y los
sistemas de ventilación natural a emplear.
Sustentación técnica con memoria de cálculo de cumplimiento de estándares y
condiciones mínimas de flujos y caudales de aire.
Sustentación técnica con memoria de cálculo de cumplimiento de estándares y
condiciones mínimas de confort térmico.
Sustentación técnica con memoria de cálculo de cumplimiento de estándares y
condiciones mínimas de calidad del aire.
Sustentación técnica con memoria de cálculo de cumplimiento de estándares y
condiciones mínimas de renovaciones de aire.
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Para la verificación de diseños ingenieriles se recomienda seguir el Protocolo de verificación
para diseños ingenieriles de sistemas de ventilación natural en climas ecuatoriales (Rodríguez,
2015) o en caso de alguna certificación específica, se puede seguir el método prescriptivo.
Este aspecto se debió dejar claro en el OPR.
7.2.2. Especificaciones del comisionamiento
Con base en el plan de comisionamiento, los diseños y los sistemas de ventilación natural a
emplear en el proyecto, se procede a que la autoridad de comisionamiento deje clara las
especificaciones del comisionamiento a realizar. Estos deben ser tenidos en cuenta también
por los contratistas y se recomienda que se sigan los siguientes aspectos específicos
requeridos para cada uno de los elementos del sistema de ventilación natural:
Verificación de materiales, instalaciones o equipos provistos que serán necesarios
para cumplir con los diseños de los sistemas de ventilación natural. Estos se pueden
evaluar más detalladamente con la siguiente actividad 7.2.3 de especificaciones
técnicas para los contratistas.
Hacer los requerimientos de documentación de entrega del sistema como planos,
manuales, videos o guías de instalación.
Dar solución a todas las no conformidades producto de las listas de verificación.
Debe ejecutar los protocolos de prueba de desempeño.
Resolver todas las no conformidades de las pruebas de desempeño.
Hacer capacitaciones y suministrar la información necesaria para hacer le manual de
los sistemas.
Hacer entrega de las fichas técnicas, entregables y propiedades de los materiales y
equipos necesarios para los sistemas de ventilación natural.
Garantías y desempeños de los materiales y elementos utilizados. Si es el caso,
también para los equipos empleados.
Documento de instalación adecuada de equipos e instalaciones para los sistemas de
ventilación natural requeridos.
Listas de chequeo y reportes una vez instalados los sistemas de ventilación natural
del proyecto.
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7.2.3. Especificaciones técnicas para los contratistas
Una vez claras las especificaciones del comisionamiento, se procede a dejar claras las
especificaciones de los contratistas para cada uno de los elementos de los sistemas de
ventilación natural a instalar y comisionar. Para el caso de los sistemas de ventilación natural,
en esta propuesta se implementó con una división por grandes grupos de las estrategias típicas
de ventilación natural implementadas con parámetros específicos a revisar en cada una de
estas. Los grupos y especificaciones técnicas a tener en cuenta por parte de los contratistas
son los siguientes:
Elementos opacos:
En estos se encuentran los elementos de la envolvente o elementos de particiones divisorias
internas que no dejan pasar la luz a simple vista. Un ejemplo claro de estos elementos son
los muros exteriores o los muros internos. Los materiales que componen estos elementos se
les debe hacer una revisión técnica a cumplir con los OPR y el diseño de los sistemas de
ventilación natural para los siguientes parámetros:
Conductividad térmica
Transmitancia térmica total
Condensación intersticial para algunas capas del interior del material.
Espesor y dimensiones.
Conductividad acústica
Transferencia de calor (factor R)
Elementos translúcidos:
En estos se encuentran aquellos elementos compuestos por materiales que se caracterizan por
dejar pasar de forma parcial o total la luz incidente sobre estos. Un ejemplo claro de estos
elementos son las ventanas o elementos acristalados o vidrios que componen el exterior e
interior del edificio. Los materiales que componen estos elementos se les debe hacer una
revisión técnica a cumplir con los OPR y el diseño de los sistemas de ventilación natural para
los siguientes parámetros:
La transmisión luminosa
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Ganancias de calor solar (factor HSGC o factor SC)
El factor solar (SF)
El coeficiente U.
Infiltración.
Espesor y dimensiones.
Aperturas:
En estos elementos se encuentran aquellos que son parcial o totalmente abiertos o en contacto
con el ambiente exterior. Su principal característica es que permiten el transporte de los flujos
o caudales de aire del exterior al interior y viceversa. Algunos elementos de estos pueden ser
ventanas operables, rejillas o chimenea solar. A estos elementos se les debe hacer una
revisión técnica a cumplir con los OPR y el diseño de los sistemas de ventilación natural para
los siguientes parámetros:
Forma geométrica con sus dimensiones.
Funcionamiento (fijas, manual o automático)
Horarios específicos de operación
Coeficiente de descarga
Especificaciones técnicas del material que las compone (revisar las especificaciones
anteriores dependiendo si es un elemento opaco o translúcido)
Ubicación específica para su colocación según los planos arquitectónicos y de los
diseños del sistema de ventilación natural.
Elementos especiales:
Para este caso, se incluyen algunos elementos que no se pueden especificar con el nivel de
detalle de los tres grupos explicados anteriormente. Entre ellos tenemos los siguientes:
Muro trombe: para este se deben tener en cuenta el espesor y las dimensiones y la
separación de la cámara de aire entre este y el muro interior. Por otro lado, se debe
revisar las especificaciones técnicas del muro trombe dependiendo si se usan
elementos o materiales opacos o translúcidos con base en las especificaciones
mencionadas para estos anteriormente. Además, para las aperturas del muro interior
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se deben revisar las especificaciones técnicas de estas ya mencionadas (Aperturas) y
en especial las alturas o distancias de ubicación de estas.
Doble piel: para este se deben tener en cuenta el espesor y las dimensiones de las dos
capas que recubren este elemento. Además, dependiendo de los materiales utilizados
en estas capas se deben revisar las especificaciones ya explicadas sobre elementos
opacos y translúcidos. También es importante revisar las especificaciones ya
mencionadas para las aperturas tanto externas (como por ejemplo una celosía) o
internas (sean fijas u operables). Finalmente, es importante la separación requerida
entre ambas capas.
Independientemente de los elementos utilizados en los sistemas de ventilación natural y
después de evaluar y explicar cada uno de las especificaciones técnicas, cada uno debe incluir
como mínimo los siguientes entregables:
Fichas técnicas, entregables y propiedades de los materiales y equipos necesarios para
los sistemas de ventilación natural.
Planos, manuales, videos o guías de instalación de los elementos.
Garantías y desempeños esperados de los equipos o elementos utilizados.
7.2.4. Reporte de revisión de diseños
Una vez claras las bases de diseño, la revisión de diseños y las especificaciones de los
contratistas, se procede a hacer un mínimo de dos reportes de la revisión completa de los
diseños de los sistemas de ventilación natural. Estos reportes de contener un consolidado de
todos los entregables de las actividades de la fase de diseño ya ejecutadas. Se sugiere también
una socialización de dicho reporte por parte de la autoridad de comisionamiento ante el
arquitecto, el diseñador de los sistemas de ventilación natural, la interventoría y el dueño del
proyecto.
7.3. Fase de construcción
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7.3.1. Contratación
En esta etapa, para dar inicio a la fase de construcción se procede a hacer la licitación de los
contratistas para cada uno de los equipos, sistemas, materiales e instalaciones necesarios para
los sistemas de ventilación natural. Aquí varias empresas participan con sus propuestas y
costos para finalmente hacer la adjudicación de todos los sistemas requeridos. La información
mínima que se debe tener de requerimientos para poder participar por la licitación es la misma
enunciada en la actividad 7.2.3 de especificaciones técnicas para los contratistas. Las
propuestas deben ser revisadas de manera exhaustiva por parte de la autoridad de
comisionamiento, se recomienda seguir una matriz o tabla comparativa de todas las
propuestas. Por otro lado, se debe hacer una revisión de cada uno de los componentes de los
sistemas de ventilación natural. Se debe contar que cada una de las propuestas se ajuste a las
especificaciones de diseño y que deba incluir todas las actividades de comisionamiento de
los sistemas.
7.3.2. Kick off de la construcción
En esta etapa se da una reunión por parte de la autoridad de comisionamiento para los
contratistas donde se explique y socialicen todos los formatos a utilizar durante el proceso de
comisionamiento y los requerimientos y especificaciones del plan de comisionamiento a
ejecutar. Es importante resaltar el cronograma de obra de construcción donde se indique los
momentos en que se deba actuar respecto al proceso de comisionamiento, instalación de los
sistemas de ventilación natural, listas de chequeo de inspección de obra y pruebas de
desempeño.
7.3.3. Reporte de avance de comisionamiento
Se sugiere hacer reportes de avance en el proceso de comisionamiento con periodicidad
mensual en las que se muestre el cumplimiento de las actividades de del plan de
comisionamiento pactadas según el cronograma de obra. Se sugiere que incluyan el registro
de observaciones y resolución de problemas (Actividad 7.3.6) en cada reporte de avance.
Estas deberían estar respaldadas con evidencia audiovisual, formatos, fichas técnicas o actas
de cumplimiento. Cada reporte debe ser aprobado por los contratistas, el gerente, el
interventor, el arquitecto y el dueño del proyecto.
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7.3.4. Listas de chequeo y de inspecciones de obra
Esta etapa consiste en hacer la verificación técnica de instalación y construcción de los
sistemas de ventilación natural por parte de los contratistas y supervisado por la autoridad de
comisionamiento según el cronograma dentro del plan de comisionamiento. En esta, se
sugiere hacer un registro de instalación por medio escrito o audiovisual del armado y puesta
en marcha inicial de estos sistemas. Posterior a esto, se genera un reporte con cada una de las
listas de chequeo a cumplir para todos los sistemas instalados según las fichas técnicas y la
información suministrada por parte de los contratistas. Las listas de verificación se hacen
para cada uno de los componentes de los sistemas de ventilación natural con base en las
especificaciones técnicas sugeridas en la actividad 7.2.3 de especificaciones técnicas para los
contratistas. Adicional a las especificaciones técnicas ya mencionadas, se debe hacer una
verificación de una adecuada instalación de los sistemas instalados junto con los planos de
taller.
7.3.5. Pruebas de desempeño
Una vez instalados y en condiciones previas a la ocupación, se deben simular las condiciones
más reales típicas para las cuales fueron diseñados estos sistemas y así realizar las pruebas
de desempeño con la medición de parámetros y equipos necesarios. Estas se recomiendan
que estén a cargo de los diseñadores del sistema de ventilación natural. Los protocolos de
estas pruebas deben ser hechas por la autoridad de comisionamiento y también supervisadas
de manera exhaustiva cada una de ellas ejecutadas por los diseñadores del sistema de
ventilación natural.
Las mediciones de las pruebas de desempeño se sugiere llevarlas a cabo durante máximo 2
semanas, típicamente en 3 días a las semanas y en cada día de medición se recomienda hacer
3 mediciones diarias (mañana, medio día y tarde). Para hacer un adecuado proceso de
medición, se sugiere seguir el protocolo de la norma ISO 7726 (ISO International Standards
Organization, 1998) en las que se pueden medir los siguientes parámetros sugeridos:
Temperatura radiante.
Temperatura operativa.
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Humedad relativa.
Punto de rocío.
Velocidad de viento interior y exterior.
Verificación de áreas netas de aperturas.
Calidad del aire, concentraciones de CO, CO2, PM2.5, PM10, VOC y ozono.
Envolvente del edificio a través de las propiedades físicas de los materiales.
Número de renovaciones de aire.
Ruido exterior.
Se sugieren los siguientes ensayos:
Hermeticidad de las rejillas móviles.
Calidad y sellos de equipos de medición.
Pruebas de oxidación.
Certificación de motores con sus manuales, fichas técnicas y operación, cuando se
requiera.
Alcance de influencia de la ventilación dadas las aperturas según el diseño.
Dirección de aire en el interior mediante medios de contraste.
No se debería tener el caso de ventilación cero pues es muy lejos de la realidad, pero
si desde 0 a un valor muy pequeño (0,3 m/s) que la trate de asimilar.
Mediciones de flujo de aire a una distancia máxima de 50 cm desde la apertura.
Además, se sugiere el uso del siguiente equipo de medición:
Flexómetro.
Cámara fotográfica.
Pistola de rayo infrarrojo con sello de calibración no menor a 3 meses.
Sensor de tablero sencillo para radiación.
Chalecos y elementos de protección.
Data-loggers externos e internos preferiblemente conectados a Wi-Fi o sistemas de
computación.
Medidor de iluminación natural.
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Anemómetro de tipo Hot Wire con precisión de 0.01 m/s o similar con dicha
precisión.
Cámara generadora de humo.
Detector de humo cerca de las aperturas.
Termohigrómetros.
Termómetro de globo
Cámara termográfica
Posterior a todo el proceso de listas de las pruebas de ensayo, se debe generar un reporte de
cumplimiento según los valores mínimos de caudales y confort térmico según los estándares
ASHRAE 62.1, ASHRAE 90.1 y ASHRAE 55 Se hace la aclaración que estos ya deben ser
tenidos en cuenta en el diseño de los sistemas de ventilación natural y verificados a través de
simulaciones. Al cumplir con todas las pruebas de desempeño se deberá volver a hacer este
proceso en la fase de post-ocupación (actividad 7.4.5) a manera de calibración y que, en caso
de no cumplir con ciertas condiciones, se planten soluciones o estrategias para solucionarlas.
7.3.6. Registro de observaciones y resolución de problemas
Una vez instalados los equipos y sistemas, se pueden presentar problemas o inconvenientes
en la instalación o en las pruebas de desempeño. También se pueden presentar en problemas
de planeación o ejecución general en todo lo que va del proceso de comisionamiento. Siempre
que se han presentado estos, se procede a hacer una documentación de estos, como con sus
alternativas de resolución para continuar con el proceso de comisionamiento. Estas deben
estar presentadas en un formato con fecha, problema, descripción, hipótesis, alternativas de
solución y descripción de la solución final de cada uno de los asuntos presentados. Debe ir
en un nuevo reporte por parte de la autoridad de comisionamiento y aprobado por el
arquitecto, el gerente y el interventor. Esta actividad se debería realizar a lo largo del proceso
de comisionamiento después de la instalación de los sistemas de ventilación natural.
7.4. Fase de Entrega
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7.4.1. Manual del sistema
Esta es la primera etapa de a fase de entrega. Basado en experiencia, se sugiere que el manual
del sistema sea desarrollado por los diseñadores bioclimáticos o en el mejor de los casos, por
los contratistas de cada uno de los elementos que componen los sistemas de ventilación
natural. La consolidación de la información contenida en el manual del sistema debe ser
elaborada por parte de la autoridad de comisionamiento y contiene toda la documentación
del proceso de comisionamiento ejecutado a los sistemas de ventilación natural con la
respectiva información de descripción, funcionamiento, operación, mantenimiento y
capacitación para el propietario y el usuario final. Esta información debe ser suministrada
por parte de los contratistas. Se sugiere que este contenga los siguientes capítulos:
Resumen ejecutivo de los sistemas de ventilación natural empleados.
Descripción y especificaciones técnicas de los sistemas de ventilación natural
empleados con la explicación de su funcionamiento
Copia del OPR
Diseño de los sistemas de ventilación natural con copia de las bases de diseño y de
los diseños finales del proyecto más los reportes del anteproyecto y proyecto.
Explicación y reportes del proceso deconstrucción e instalación de los sistemas de
ventilación natural con las listas de chequeo e instalación de estos. Además, se anexan
grabaciones y evidencias de este proceso.
Copia de las listas de chequeo y reportes de las pruebas de desempeño de los sistemas
de ventilación natural.
Copia del plan de comisionamiento de los sistemas de ventilación natural.
Copia de los reportes de avance del plan de comisionamiento de los sistemas de
ventilación natural.
Plan de mantenimiento de los sistemas de ventilación natural.
Plan de Operación y mantenimiento de los sistemas de ventilación natural.
Horarios y calendarios de operación y funcionamiento de los sistemas de ventilación
natural.
Copia del reporte de la capacitación para el usuario final con anexos de las
grabaciones y videos explicativos de esta.
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Copia del reporte de comisionamiento final con la información mínima sugerida por
la actividad 7.4.4.
Este manual debe ser aprobado por la interventoría, el arquitecto, el gerente y el dueño del
proyecto. En cuanto al manual de operación y mantenimiento, se sugiere que sea elaborado
por el diseñador de los sistemas de ventilación natural.
7.4.2. Capacitación
Con base en el manual del sistema, se sugiere también crear una guía o presentación para la
capacitación sobre los sistemas de ventilación natural instalados. Esta debe ser en lo posible
partida en dos, una primera para el personal de operación y mantenimiento con un lenguaje
mucho más técnico y específico; y otro con un lenguaje más básico y coloquial para el usuario
final. También se aconseja mucho la creación de videos ilustrativos como presentación de
capacitación para el usuario final y al personal de operación y mantenimiento. Esta
capacitación debe ser dictada por los contratistas y apoyada por el diseñador del sistema de
ventilación natural. Además, debe ser aprobada por el dueño, el personal de operación y
mantenimiento, y en lo posible el usuario final. Se sugiere que esta capacitación contenga la
siguiente información mínima.
Retos enfrentados con los sistemas de ventilación natural
Explicación de los sistemas de ventilación natural instalados con la importancia de la
implementación de estos.
Retos enfrentados con los sistemas de ventilación natural
Horarios de operación y funcionamiento de los sistemas de ventilación natural.
Equipos y materiales utilizados con anexos de las propiedades específicas y fichas
técnicas de cada uno en caso de reemplazar alguno.
Posibles fallas o interferencias de los sistemas de ventilación natural.
Soluciones sugeridas a las posibles fallas.
Listado de requerimientos mínimos del espacio para el adecuado funcionamiento de
los sistemas de ventilación natural. Esto con el fin de evitar obstrucciones o
desviaciones de los flujos de aire dentro de la edificación.
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7.4.3. Reporte de final de garantía
Este reporte contiene el período de garantía de los sistemas de ventilación natural instalados
para ser suministrado al propietario y garantizar un adecuado desempeño de estos. Este
período se sugiere a ser mayor a 6 meses y menor a 2 años. Además, posterior a este, se
sugiere volver a hacer proceso de comisionamiento en un período de cada 2 años por parte
de la autoridad de comisionamiento. Sin embargo, este se puede hacer sin tener en cuenta el
período cuando se hagan cambios en el OPR o en los objetivos y funcionalidades del proyecto,
como también cuando se presenten fallas o mal funcionamiento en los sistemas debido a
factores externos.
7.4.4. Reporte final de comisionamiento
Este debe contener un resumen de todo el proceso de comisionamiento empleado en el
proyecto, los resultados, entregables y reportes de todo el proceso. Debe ser llevado a cabo
por parte de la autoridad de comisionamiento y aprobado por el interventor y el dueño del
proyecto. Se sugiere que contenga específicamente la siguiente información:
Resumen ejecutivo de los sistemas de ventilación natural ya comisionados.
Copia el plan de comisionamiento final del proyecto
Copia de los diseños y revisión de los reportes entregados de todo el proceso
Copia completa de los formatos de los proveedores, los contratistas, la autoridad de
comisionamiento, las listas de chequeos de instalación y las pruebas de desempeño
(incluyendo las que se tengan durante la ocupación y operación).
Copia de todos los reportes de avance del plan de comisionamiento.
Copia de todos los asuntos de problemas resueltos con su acta ya enunciada en la
descripción de dicha actividad.
Copia de informe de cumplimiento de los OPR
7.4.5. Actividad de post-ocupación
La visita de post-ocupación se hace una vez entregado y ocupado el proyecto por parte de la
autoridad de comisionamiento y como objetivo final de esta es generar un reporte de revisión
del adecuado funcionamiento de los sistemas de ventilación natural instalados y
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comisionados. Esta va en conjunto con el dueño del proyecto o representantes del usuario
final del proyecto para resolver los problemas o inquietudes surgidas durante todo el período
de ocupación transcurridos. Para ejecutar esta actividad adecuadamente, se harán
evaluaciones a los usuarios a través de encuestas de satisfacción cualitativas sobre el estado
real del proyecto y verificar si se cumplió con todos los objetivos pactados en el proceso de
comisionamiento de los sistemas de ventilación natural. En esta actividad también se debe
hacer la calibración inicial del proyecto, tal como se menciona en la actividad 7.3.5 de
pruebas de desempeño.
7.4.6. Comisionamiento continuo
Esta actividad consiste en realizar nuevamente el proceso de comisionamiento del proyecto
con sugerencia de cada 2 años. Este proceso se debe hacer para verificar el adecuado
funcionamiento de los sistemas de ventilación natural previamente comisionados y se tienen
en cuenta nuevos requerimientos, necesidades o cambios de condiciones según el propietario.
8. Conclusiones
Con base en el presente proyecto de grado, se obtuvieron las siguientes conclusiones:
Una vez llevado a cabo todo el proceso y metodología seguida y documentada en esta
tesis, se pudo establecer una propuesta final con los lineamientos técnicos a seguir
para los procesos de comisionamiento en sistemas de ventilación natural de las
edificaciones expuestas a climas ecuatoriales.
Como parte de la etapa de revisión bibliográfica, capacitación por parte del CCCS y
fundamentación técnica en temas de comisionamiento y sistemas de ventilación
natural, se utilizaron normas técnicas para sustentar de forma teórica la
implementación de sistemas de ventilación natural y procesos de comisionamiento en
las edificaciones con climas ecuatoriales.
Con base en la revisión bibliográfica exhaustiva y con información tomada de algunas
de las entrevistas llevadas a cabo, se pudo comprender el contexto colombiano y de
demás países con climas ecuatoriales sobre las condiciones térmicas, ambientales,
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climatológicas e hidrológicas que ameriten la implementación de sistemas de
ventilación natural en las edificaciones.
Al hacer referencia al conocimiento, respuestas y experiencia de los expertos
entrevistados y consultados, se pudieron identificar y analizar las buenas prácticas de
implementación y comisionamiento de sistemas de ventilación natural en los edificios
en países con climas ecuatoriales.
A pesar de los inconvenientes de horarios y logística presentados en el proceso de
contactar al grupo de expertos para la etapa de entrevistas y para los grupos focales,
al final se contó con la presencia y participación de un número considerable de
profesionales de la industria que accedieron a aportar constructivamente con todo el
desarrollo del presente proyecto de grado.
La información recolectada en las entrevistas y en las discusiones del panel de
expertos se consideró enriquecedora para la generación de la propuesta y para el
conocimiento y experiencia personal adquirida. Esto pues se tuvieron diferentes
puntos de vista desde diferentes oficios y diferentes miembros de cada empresa.
Se evidenció la particularidad del proceso de comisionamiento orientado
exclusivamente a los sistemas de ventilación natural. Algunas de estas
especificidades recaen en la carencia de un contratista único para estos sistemas o el
rol importante que desempeña el diseñador de los sistemas de ventilación natural,
entendido como un agente diferente al arquitecto del proyecto.
En el desarrollo del proceso de entrevistas a cada uno de los miembros a participar de
estas, se pudo percibir a simple vista y de manera superficial el panorama de la
industria de la construcción sostenible en Colombia, pues se evidenció el crecimiento,
experiencia, proyección y servicios ofrecidos por cada una de las empresas a las que
pertenecían cada uno de los expertos entrevistados. Esto además de que se demostró
que la ciudad de Bogotá es una muestra representativa y casi totalitaria de esta
industria en Colombia por la gran demanda y oferta de los servicios de estas empresas
en esta ciudad.
A través de la propuesta generada, se espera que sirva de guía base o lineamientos
esquemáticos para la regulación de los procesos de comisionamiento de sistemas de
ventilación natural en la industria de la construcción sostenible en Colombia.
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Además, que sea ejemplo para el mismo objetivo en demás países con climas
ecuatoriales.
La propuesta generada se puede dejar a discusión, corrección e investigación de
algunos aspectos puntuales. En este caso se sugiere utilizar la propuesta en una
versión beta de prueba en la industria y que al cabo de un tiempo sea la industria
misma la que haga las observaciones, correcciones o adiciones pertinentes para que
se adapte cada vez más al contexto colombiano.
9. Referencias bibliográficas
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https://www.commissioning.org/commissioningguideline/
ASHRAE. (2010). ASHRAE 62.1 2010 Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality.
Atlanta, GA. Recuperado de https://www.techstreet.com/ashrae/standards/ashrae-62-
1-2010?product_id=1720986
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construction-current-version
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10. Anexos
10.1. Anexo 1
Cuestionario para entrevistas semiestructuradas Fase 1
Entrevistador: Rafael Andrés Bracamonte Vega
Entrevistado:
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1. ¿Qué ventajas proporciona realizar un proceso de comisionamiento a los sistemas de
ventilación natural?
2. ¿Qué profesionales deben conformar el equipo de comisionamiento para los sistemas
de ventilación natural y qué características o cualidades debe tener dicho equipo? ¿En
qué etapa participa cada uno de esos miembros y cuáles son sus responsabilidades?
3. ¿Qué documentación, requerimientos, experiencia, acreditación, cualificaciones y
RFP son necesarios para permitir a una autoridad de comisionamiento para sistemas
de ventilación natural?
4. ¿Cuáles deben ser las etapas y en qué orden que se deben seguir para desarrollar un
adecuado proceso de comisionamiento para los sistemas de ventilación natural?
5. ¿Qué requerimientos o documentación se necesita para cada una de estas etapas una
vez se conozcan los requerimientos del proyecto del propietario? (ej: plan de
comisionamiento, ensayos, bases del diseño, etc.)
*Las preguntas 6 a 13 dependen de las etapas mencionadas por el entrevistado en la
pregunta anterior y se puede guiar por la siguiente lista de procesos y entregables de la
ASHRAE 202-2013 Commissioning Process for Buildings and Systems.
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6. ¿Cuál es el alcance de cada etapa? *
7. ¿Qué condiciones se necesitan para realizar dichas pruebas y cuantas repeticiones de
estos se deben hacer? *
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8. ¿Cuáles son los entregables de cada etapa? *
9. ¿Quién o qué equipo se encarga de cada etapa? *
10. ¿Cuál es el resultado esperado de cada etapa? *
11. ¿Qué pruebas o ensayos en cada etapa se deben cumplir al realizar el proceso de
comisionamiento en los sistemas de ventilación natural? *
12. ¿Qué checklists en cada etapa se deben cumplir al realizar el proceso de
comisionamiento en los sistemas de ventilación natural? *
13. ¿Qué equipos y parámetros de medición se deben tener en cuenta para realizar las
pruebas? *
14. ¿Cómo varían en cada estrategia de ventilación natural las pruebas requeridas por
hacer, equipos, parámetros de medición y condiciones para los ensayos en el
proyecto? Si se emplean varias estrategias, ¿cómo se define la zonificación para el
análisis de cada estrategia en particular?
15. ¿Qué documentos o requerimientos se necesitan para la capacitación del personal de
operación y mantenimiento de los sistemas de ventilación natural empleados?
16. ¿Qué información debe contener el manual de los sistemas de ventilación natural
empleados?
17. ¿Qué información o documentación se debe incluir en el reporte final de
comisionamiento de los sistemas de ventilación natural?
18. Una vez realizado el proceso de comisionamiento por primera vez o por primera vez
en mucho tiempo (tratándose de recomisionamiento y retrocomisionamiento), ¿cada
cuánto tiempo se considera prudente volver a realizar un proceso de comisionamiento
a los sistemas de ventilación natural instalados?
19. ¿Qué tan importante es capacitar al usuario final del proyecto? Y en caso de que si,
cuál debe ser el contenido de esa presentación.
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10.2. Anexo 2
Formato de correcciones y observaciones de propuesta de comisionamiento para
sistemas de ventilación natural para la primera reunión del panel de expertos
Nombre:
Fase de Planeación
1. Selección de Autoridad de Comisionamiento
.
2. Definición de roles y responsabilidades
Correcciones u observaciones:
Correcciones u observaciones:
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3. Requerimientos del proyecto por parte del dueño (OPR)
Correcciones u observaciones y ¿qué se debe preguntar en el taller de definición de los OPR?
¿qué aspectos específicos de comisionamiento de ventilación natural se deben tener en
cuenta en el OPR?
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4. Plan de comisionamiento
5. Kick off o inicio
Correcciones u observaciones:
Correcciones u observaciones:
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Fase de Diseño
6. Bases de diseño
Correcciones u observaciones y ¿qué se debe preguntar en el taller de definición de las bases
de diseño? ¿qué aspectos de sistemas de ventilación natural se deben revisar en las bases de
diseño? ¿Qué información mínima debe contener las bases de diseño respecto a los sistemas
de ventilación natural?
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7. Revisión de diseños
Correcciones u observaciones y ¿qué se debe revisar específicamente para los sistemas de
ventilación natural en las etapas de anteproyecto y proyecto?
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8. Especificaciones del comisionamiento y de los contratistas
Correcciones u observaciones y ¿qué especificaciones técnicas en particular se deben tener
en cuenta en los componentes de los sistemas de ventilación natural (¿rejillas, aperturas,
chimenea solar, muro trombe, trampa acústica, envolvente, etc.?
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9. Reporte de revisión de diseños
Fase de construcción
10. Contratación
Correcciones u observaciones:
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11. Kick off de la construcción
12. Reporte de avance de comisionamiento
.
13. Listas de chequeo y de inspecciones de obra
Correcciones u observaciones:
Correcciones u observaciones:
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Correcciones u observaciones y ¿qué listas de verificación o chequeos se deben cumplir para
los componentes de los sistemas de ventilación natural (¿rejillas, aperturas, chimenea solar,
muro trombe, trampa acústica, envolvente, etc.?
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14. Pruebas de desempeño
Correcciones u observaciones y ¿qué otras pruebas de desempeño se deben llevar a cabo
para cada componente de sistemas de ventilación natural?
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15. Registro de observaciones y resolución de problemas
Fase de Entrega
16. Manual del sistema
Correcciones u observaciones:
Correcciones u observaciones y ¿qué información adicional debería contener el manual del
sistema?
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17. Capacitación
Correcciones u observaciones y ¿qué información adicional debería contener la capacitación?
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18. Reporte de final de garantía
19. Reporte final de comisionamiento
Correcciones u observaciones
Correcciones u observaciones y ¿qué información adicional debería contener el reporte final
de comisionamiento?
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20. Actividad de post-ocupación
21. Comisionamiento continuo
Correcciones u observaciones
Correcciones u observaciones
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10.3. Anexo 3
Formato de sistemas de referencia para segunda reunión
Nombre:
¿Cuáles considera usted que deben ser los requisitos o entregables mínimos que debe incluir
los términos de referencia para los diseños de los sistemas de ventilación natural? Sea lo más
específico posible en cuanto a manera de contenido de estos entregables o check list.
Respuesta:
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