MEMORIA DESCRIPTIVA 1. INTRODUCCIÓN El presente proyecto se redacta con carácter de Trabajo Profesional de Fin de Carrera, para la obtención por parte de quien lo suscribe del título de Ingeniero Agrónomo y en base al deseo de un Promotor, que ha encargado la redacción de un “Proyecto de planta de elaboración de patatas “chips”, en el Término Municipal de Albacete”. Las motivaciones que han llevado al Promotor al encargo del mismo parten de su interés por introducirse en el Sector Agroalimentario con un producto novedoso, aunque ya conocido por los consumidores, y altamente demandado en el mercado español y europeo. Para tal fin desea disponer de una industria de elaboración de patatas "chips", en el Polígono Industrial “Campollano”, situado en el Término Municipal de Albacete, con conexión directa con las autovías de Madrid, Valencia y Alicante, y las carreteras de Murcia, Jaén y Ciudad Real. Es iniciativa del Promotor potenciar la actividad industrial en Albacete, lo que, unido a la localización en el entorno de las materias primas necesarias para la fabricación industrial del producto, lo llevan a pensar que esta localidad es el lugar idóneo para la ubicación de la planta objetivo de proyecto. En los documentos que se presentan a continuación, se recogen todos los datos y características que han sido obtenidos como resultado de los cálculos desarrollados en los correspondientes anejos, y que permiten marcar las líneas directrices para la materialización de las obras e instalaciones que se proyectan. El proyecto consta de los documentos siguientes: - Memoria - Planos - Pliego de condiciones - Presupuesto 1 MEMORIA DESCRIPTIVA Objeto de estudio dentro del mismo serán los fundamentos de las sucesivas operaciones básicas de la línea de elaboración, el diseño de la obra civil y de las instalaciones e infraestructura, las bases para la redacción del informe medioambiental e implantación del futuro sistema de Análisis de Peligros y Puntos de Control Críticos, la presupuestación de las instalaciones, la determinación del plan para su ejecución y puesta en marcha, así como la evaluación financiera de los resultados que cabe esperar. En la redacción y cálculos realizados se tendrán en cuenta las disposiciones y preceptos contenidos en la legislación vigente y se prestará especial atención al medio ambiente y al entorno circundante a la planta. Igualmente, se pretende obtener el mejor equilibrio posible entre la funcionalidad de las instalaciones proyectadas y su estética, optimizando todos aquellos factores y agentes que intervienen, con el objetivo de producir un producto de alta calidad y rentable al mismo tiempo. 2. OBJETO DEL PROYECTO El objeto del presente proyecto es, de acuerdo con los condicionantes fijados por el Promotor, diseñar, proyectar y ejecutar una planta de elaboración de patatas “chips”, siempre que la rentabilidad económica que se obtenga así lo aconseje. Así mismo, el presente proyecto ha de servir como documento administrativo para su presentación ante los organismos competentes, al objeto de recabar de los mismos las ayudas financieras necesarias para su ejecución, en lo que respecta a subvenciones a fondo perdido o a créditos hipotecarios a interés preferencial. También servirá como base para la ejecución y dirección de las obras. 2 MEMORIA DESCRIPTIVA 3. ANÁLISIS Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 3.1. Directrices del proyecto 3.1.1. Objetivos del Promotor El promotor pretende incrementar el precio de venta de la materia prima al incorporarle valor añadido tras su elaboración, obteniendo un producto, las patatas “chips”, de alta demanda en el mercado español. 3.1.2. Finalidad del proyecto La finalidad del presente proyecto es conseguir la transformación de patatas, principal materia prima, junto con aceite y sal, en patatas “chips”, satisfaciendo los objetivos del Promotor. El motivo principal de la realización del presente proyecto es la transformación de una situación problema o inicial en otra situación objetivo o final. El problema real consiste en la existencia de unos recursos disponibles, la materia prima, a la que se añade el factor capital, y unas necesidades insatisfechas por la infrautilización de estos recursos, junto a los objetivos del Promotor, que son los de obtener los mayores beneficios posibles. Para pasar de la situación problema a la situación objetivo es preciso transformar los recursos en productos. Para ello se ha de crear un sistema capaz de realizar dicha transformación. En estas circunstancias se plantea la necesidad de resolver el problema técnico de creación de un sistema que permita transformar los recursos disponibles en los productos que satisfagan las necesidades insatisfechas. 3 MEMORIA DESCRIPTIVA Para ello se creará una industria que sea capaz de hacer frente a esta situación con una moderna tecnología de procesado. 3.1.3. Condicionantes del Promotor Los condicionantes impuestos para la realización del proyecto son los siguientes: • Localizar la planta de elaboración en el Polígono Industrial "Campollano" en el T.M. de Albacete. • La industrialización de patatas “chips”, facilitando la comercialización de las mismas, de manera que satisfaga la demanda del mercado. • La principal materia prima, las patatas, provendrá de explotaciones de la zona, tratando con ello de contribuir a una mayor desarrollo agroindustrial de la misma. • Mantener una presencia continuada en el mercado. • El presupuesto se deberá mantener dentro de unos límites preestablecidos. • El principal fin del presente proyecto será la maximización del beneficio en base a añadir valor al producto actual, y obtener éste al menor coste posible. Por tanto, el proyecto habrá de buscar la óptima solución económica que satisfaga estos condicionantes. 3.1.4. Condicionantes legales del producto: concepto de patatas “chips” La “Reglamentación Técnico-Sanitaria para la elaboración y comercialización de patatas fritas y productos de aperitivo” define las patatas fritas como “el producto obtenido a partir de patatas sanas, sin inicio de verdeo, peladas, debidamente lavadas, cortadas y fritas en aceite de oliva u otros aceites y grasas vegetales comestibles” Se elaboran a partir de: - Patatas. - Aceite. - Sal. 4 MEMORIA DESCRIPTIVA La normativa legal que afecta a este tipo de productos es la siguiente: • Real Decreto 126/1.989, de 3 de febrero: “Reglamentación Técnico-Sanitaria para la elaboración y comercialización de patatas fritas y productos de aperitivo”. • Real Decreto 1424/1.983, de 27 de abril, modificado por el Real Decreto 1095/1.987: “Reglamentación Técnico-Sanitaria para la obtención, circulación y venta de sal y salmueras comestibles”. • Real Decreto 308/1.983, de 25 de enero: “Reglamentación Técnico-Sanitaria de aceites vegetales comestibles”, y modificaciones posteriores. • Orden de 13 de enero de 1.986, modificada por la Orden de 1 de abril de 1.992: “Lista positiva e aditivos y coadyuvantes tecnológicos para uso en la elaboración de aceites vegetales comestibles”. • Orden de 26 de enero de 1.989, modificada por la Orden de 1 de febrero de 1.991: “Norma de Calidad para los aceites y grasas calentados”. • Orden de 6 de julio de 1.983, modificada por la Orden de 29 de octubre de 1.986: “Norma de Calidad para patata de consumo destinada al mercado interior”. • Decreto 2484/1.967 de 21 de Septiembre: “Código Alimentario Español”. • Real Decreto 2106/1.996 de 20 de septiembre: “Normas de identidad y pureza de los edulcorantes utilizados en los productos alimenticios”. • Real Decreto 2107/1.996 de 20 de septiembre: “Normas de identidad y pureza de los colorantes utilizados en los productos alimenticios”. • Real Decreto 145/1.997, de 31 de enero: “Lista positiva de aditivos distintos de colorantes y edulcorantes para su uso en la elaboración de productos alimenticios, así como sus condiciones y utilización”. • Real Decreto 1268/1.997, de 24 de julio: “Relativo a la indicación en el etiquetado de determinados productos alimenticios de otras menciones obligatorias distintas de las previstas en el Real Decreto 212/1.992, de 6 de marzo, y por el que se modifica el artículo 20 de la Norma general de etiquetado, presentación y publicidad de los productos alimenticios”. 5 MEMORIA DESCRIPTIVA • Ley 1171.997 de 24 de abril: “Envases y residuos de envases”. • Real Decreto 3177/1.983 de 16 de Noviembre: “Reglamentación Técnico Sanitaria de Aditivos Alimentarios”. 3.1.5. Criterios de diseño Los criterios seguidos para la realización del presente proyecto se basan en el estudio de las condiciones actuales del sector y de la producción de patatas en la zona, así como de las características y cualidades tecnológicas de la materia prima y su demanda, enfocándolo hacia un producto de gran calidad y buscando la flexibilidad y adaptabilidad en el sistema a proyectar. 3.2 Antecedentes socioeconómicos La patata “chip” es el principal producto dentro del sector “snacks”. El mercado de tal sector atraviesa ahora una etapa estacionaria después de los continuos cambios en una etapa anterior, marcada por fuertes inversiones, nacimiento de nuevas empresas y reestructuración de los líderes nacionales. Paralelamente a la reducción del crecimiento del sector, se observa también una reducción en las inversiones, así, pasado el frenesí inversor de finales de los 80 y principios de los 90, a partir de 1992 las inversiones se mantienen en un nivel más discreto pero constante. Una nota importante dentro del sector “snacks” es el liderazgo de tres grupos: SNACKS VENTURES EUROPE (marca Matutano), K.P. LARIOS Y CRESCPAN, que en los últimos años han estado inmersos en procesos de reestructuración para afrontar el mercado en una situación más competitiva. 6 MEMORIA DESCRIPTIVA 4. ALTERNATIVAS DE PROYECTO 4.1. Generación de alternativas A la vista de la situación y considerando que la industrialización del producto es un condicionante del Promotor, se estudian una serie de alternativas, para alcanzar una situación objetivo lo más idónea posible. Las posibles alternativas estratégicas que hay que tener en cuenta son las referidas a la materia prima que se va a procesar, a la capacidad de la planta, su ubicación, a la tecnología del proyecto y al material de envasado. q Ubicación de la industria. q Respecto a la materia prima a utilizar, las alternativas de proyecto se refieren a la variedad de patata y al tipo de aceite de fritura. q La capacidad de la industria es un factor importante, teniendo tantos prejuicios un sobredimensionamiento de ésta, como un subdimensionamiento. En la actualidad existen tecnologías para procesar desde volúmenes muy pequeños hasta volúmenes muy grandes. q La presentación del producto es un factor relevante, que puede mejorar en gran medida el consumo de tales productos. q En cuanto a la tecnología del proceso, para cada una de las fases existen diversas alternativas, que a continuación se exponen: o Sistema de suministro y descarga de la materia prima: Se puede realizar a granel o descargando en tolvas. También se puede llevar a cabo en cajas, mediante sistemas específicos de carga y descarga directa de las mismas. o Almacenamiento de la materia prima: Las patatas, en las mismas cajas donde se han recibido se introducen en la cámara frigorífica para su almacenamiento. También pueden ser procesadas directamente. 7 MEMORIA DESCRIPTIVA o Pelado: Existen diferentes métodos de pelado, los más extendidos utilizan el vapor, la lejía o la abrasión como principios del mismo, dependiendo de la materia prima a utilizar y del volumen de materia a pelar. o Lavado: Puede realizarse de una forma húmeda o seca, dependiendo fundamentalmente de la materia prima que se pretenda lavar. o Escaldado: Puede realizarse escaldado al vapor o escaldado por agua caliente. 4.2. Restricciones impuestas a las alternativas 1. Respecto a la ubicación, ésta viene impuesta por el Promotor, que desea localizar la planta de elaboración en el Polígono Industrial “Campollano” en el Término Municipal de Albacete. 2. En cuanto a la materia prima: - Se tiene que utilizar una materia prima que permita la producción de patatas “chips”, ofreciéndose así un producto novedoso y que permita la apertura de mercado. - Hay que utilizar ingredientes en buen estado y en proporciones adecuadas para obtener un producto que garantice su calidad. 3. Respecto a la capacidad, hay que considerar la rentabilidad de la inversión y la moderación del desembolso inicial de la misma. Así, según las producciones que se desean obtener, se aumentará un porcentaje determinado en previsión de las acumulaciones en periodos punta que se puedan producir en el suministro de la materia prima. 4. Deberá elegirse un material de envasado adecuado para el producto a elaborar y que sea de aceptación en el mercado. 5. Por último hay que emplear una tecnología punta de elaboración, con todos aquellos procedimientos que posibiliten la consecución de un producto de alta calidad, capaz de competir en el mercado nacional e internacional. 8 MEMORIA DESCRIPTIVA 4.3. Evaluación de las alternativas de proyecto. Solución adoptada Considerando las restricciones anteriormente expuestas y los criterios de selección o factores más relevantes que deben tenerse en cuenta para analizar las ventajas e inconvenientes de cada alternativa, se aceptan como óptimas: 1. La Planta de Elaboración de patatas “chips” se situará en el Polígono Industrial “Campollano” (Albacete), zona en la cual se tiene rápido acceso a las materias primas, además de aprovechar los terrenos propiedad del Promotor y la no presencia de industrias semejantes en el entorno. 2. Se procesarán patatas de la variedad “Agria” dada su aptitud para la fritura, su productividad y su presencia en la zona donde se ubica la planta procesadora. En cuanto al aceite de fritura, se usará aceite de oliva virgen fino, que es el óptimo para este tipo de proceso industrial. 3. En cuanto a la capacidad, estudiado el mercado del comercio tanto a nivel español como europeo y teniendo en cuenta el volumen de comercialización del producto, se obtendrá la capacidad óptima productiva para el procesado de 400-500 kg/h de patatas, lo que implica una producción de 242 tn/año de patatas “chips”. 4. En cuanto a los envases a utilizar, se empleará un sistema de envase combinado: • Las patatas “chips” irán envasadas en bolsas de película flexible, material que presenta las siguientes ventajas: coste relativamente bajo; alta impermeabilidad al oxígeno, vapor de agua y gases; se puede termosellar; mantiene su resistencia tanto en condiciones húmedas como secas; puede imprimirse fácilmente; se maneja con facilidad y es un material muy ligero. Se realizará el envasado en bolsas de tres tamaños: 140 g; 225 g; y 400 g. • Las bolsas de película flexible serán embaladas en cajas de cartón. Las citadas cajas tienen capacidad para 6 bolsas de 400 g, 12 bolsas de 225 g, y 14 bolsas de 140 g. • Las cajas se embalan a su vez, para su transporte, en plástico retráctil una vez se han formado los palets. 9 MEMORIA DESCRIPTIVA 5. En cuanto a la tecnología del proceso: - Suministro y descarga de la materia prima: Se considera más favorable descargar en cajas directamente en la industria, lo que facilita el almacenaje de las patatas en caso de que no sean incorporadas a la línea de procesado directamente, a la vez que se simplifican las instalaciones. - Almacenamiento de la materia prima: Teniendo en cuenta la capacidad de conservación de las patatas y las posibles pérdidas que se pudieran dar durante el periodo de almacenamiento, se decide almacenarlas en cajas en cámara frigorífica. - Pelado: Se realizará un pelado abrasivo, mediante el contacto del producto con unos rodillos de carborundo (material abrasivo a base de silicio y carbono). Las ventajas de este sistema de pelado son: su bajo coste energético (debido a que esta operación se realiza a temperatura ambiente), los escasos gastos de inversión que requiere y el buen aspecto de los alimentos pelados de esta manera. - Lavado: Se realizará un lavado húmedo por inmersión ya que se trata de un lavado suave para eliminar los restos de piel y de almidón de la superficie de las láminas de patata, no deteriora al alimento y no supone la utilización de productos químicos. - Escaldado: Se realizará escaldado al vapor frente al escaldado con agua caliente debido a que produce una menor pérdida de componentes hidrosolubles y un menor volumen de efluentes y, por tanto, menor gasto. Tales escaldadores son, además, más fáciles de limpiar y esterilizar. 4.4. Planteamiento específico del problema técnico El objetivo es diseñar y proyectar un sistema que permita la obtención de un producto de alta calidad mediante la ordenación e implantación de las actividades industriales necesarias, la creación de las construcciones y la instalación de la infraestructura técnica precisa. 10 MEMORIA DESCRIPTIVA 5. INGENIERÍA DEL PROYECTO 5.1. Ingeniería del proceso A continuación se describirán brevemente los aspectos técnicos que caracterizarán el proceso productivo a desarrollar en la presente instalación. 5.1.1. Características del producto Se van a producir 125 kg/h de patatas “chips”, de las cuales, 100 kg/h serán “chips” con sal y 25 kg/h “chips” sin sal. Los requerimientos de materia prima para el trabajo de la planta son: 400-500 kg/h de patatas 20-25 litros/h de aceite de fritura 1,5-2 kg/h de sal 5.1.2. Plan de producción Se diseña una línea de procesado en base a las siguientes consideraciones: • Máximo aprovechamiento de la línea. • Mínimo sobredimensionamiento de la maquinaria. • Máxima continuidad y uniformidad en la elaboración. La producción será constante a lo largo de todo el año, almacenando aquella parte de la misma en los momentos en que la demanda disminuya. 11 MEMORIA DESCRIPTIVA La línea se diseña para funcionar durante todo el año, excepto, los días de fiesta y el mes de agosto, mes en que la industria permanecerá cerrada para su limpieza y revisión de maquinaria en profundidad. Se trabajará de lunes a viernes con jornada partida y el siguiente horario: Mañana: de 9:00 a 14:00 horas. Tarde: de 15:00 a 18:00 horas. En los meses de junio, julio, agosto y hasta el 15 de septiembre, la jornada será continua de 7:00 a 15:00 horas. Las necesidades diarias y el abastecimiento de las materias primas necesarias para la elaboración de las patatas “chips” se recogen en la Tabla 1: Tabla 1. Plan de suministro de las materias primas. MATERIA NECESIDAD SUMINISTRO PRIMA Patatas 3.200-4.000 kg/día Recepción semanal en cajas de madera de 37 kg. Aceite 160-200 litros/día Recepción semanal en bidones de acero inoxidable de 50 l. Sal 12-16 kg/día Recepción semanal en bolsas de plástico de 10 kg. Con una producción de 125 kg/h de patatas “chips”, en la planta se prevé una producción anual de 208 t de patatas “chips” con sal y 52 t de patatas “chips” sin sal. 5.1.3. Proceso productivo El esquema de la línea de proceso se muestra a en la figura 1. 12 RECEPCIÓN MATERIAS PRIMAS PATATAS PELADO Y ENJUAGADO ALMACENAMIENTO RECIRCULACIÓN DE AGUA INSPECCIÓN CORTADO Y LAVADO ESCALDADO SECADO ACEITE FRITURA SAL SALADO ENFRIAMIENTO PRODUCTO ALMACENAMIENTO ENVASADO Y EMBALADO ELABORADO EXPEDICIÓN Fig. 1. Proceso de elaboración de patatas “chips”. RECIRCULACIÓN DE AGUA MEMORIA DESCRIPTIVA 5.1.3.1. Recepción y almacenamiento Un camión de la empresa suministradora proveerá semanalmente a la industria todas las materias primas necesarias para la transformación en dicha semana. A su entrada a la industria, las materias primas se someterán a un control de calidad y cantidad. Las patatas se recibirán en cajas de madera de 37 kg dispuestas en palets, los cuales se descargarán mediante carretillas en la cámara frigorífica de conservación de las patatas. El aceite se recibirá en bidones de acero inoxidable de 50 litros y la sal en bolsas de plástico de 10 kg. Se descargarán mediante carretillas en el lugar adecuado dentro del almacén de materias primas. 5.1.3.2. Pelado de las patatas El operario conductor de la carretilla abastecerá de materias primas a la línea de procesado. Las patatas parten de una tolva en el inicio de la línea, de 500 kg de capacidad, desde donde pasarán a la tolva de dosificación volumétrica del equipo pelador mediante una cinta elevadora vertical. Se trata de un pelado abrasivo, sistema que consiste en que el producto entra en contacto con unos rodillos de carborundo (material abrasivo a base de silicio y carbono). Esta superficie abrasiva arranca la piel, que es seguidamente arrastrada por una corriente de agua. 14 MEMORIA DESCRIPTIVA La piel se recogerá en dos cubos colectores y el agua procesada procedente del pelador será recogida y filtrada, con reutilización de la misma en un 50 %. Las patatas peladas pasan a continuación a una correa lisa tipo parrilla, donde un operario las inspeccionará para eliminar las porciones deterioradas. Las porciones deterioradas de patata, así como las patatas que no se procesen, serán vendidas a industrias de elaboración de purés y sopas. El agua residual del procesado será evacuada a la red de saneamiento del polígono, previo paso por un separador de grasas y fangos presente en la parcela donde se ubica la industria que se proyecta. 5.1.3.3. Cortado y lavado Tras la inspección, las patatas peladas pasan a una tolva y de ésta a un transportador vertical de dosificación, de velocidad variable, que las llevará a la máquina cortadora. La cortadora consiste esencialmente en una serie de cuchillas rotatorias que cortan el alimento que circula bajo ellas, fabricada en estructura de acero inoxidable y que proporcionará un corte liso y de un espesor de lámina comprendido entre 1,2 y 2,5-3 mm. Tras el cortado, el almidón presente en las rodajas de patata ha de ser eliminado, ya que éste afecta al aceite de fritura. Para ello, se somete a las rodajas de patata a un lavado suave, por inmersión en agua. Para la reutilización de esta agua, el almidón presente ahora en ella ha de ser eliminado, por lo que el agua será recogida y filtrada y se recirculará en un 50%. El almidón se recogerá en un cubo colector. 15 MEMORIA DESCRIPTIVA 5.1.3.4. Escaldado Tras el lavado suave, las láminas de patata pasan a una mesa vibradora con criba para la eliminación de pequeñas piezas y separación del agua. Tras la eliminación del agua, sigue la operación de escaldado, la cual reduce el número de microorganismos contaminantes presentes en la superficie de los alimentos. Se emplea el escaldado por vapor, consistente en mantener durante un tiempo el alimento en una atmósfera de vapor saturado. El escaldador a vapor está constituido esencialmente por una cinta sinfín de malla que transporta el producto en una atmósfera de vapor. El vapor necesario para esta operación procede de una caldera instalada para tal fin en la industria. 5.1.3.5. Secado Desde el escaldador, las láminas de patata pasarán a una cinta transportadora donde quedarán esparcidas y allí les será eliminada el agua mediante un equipo secador con ventilador de aire. El equipo secador con ventilador de aire eliminará el agua de las láminas de patata, haciendo así más efectivo el trabajo de la freidora. Constará de dos ventiladores. 5.1.3.6. Fritura La fritura es una operación que modificará las características organolépticas del alimento, consiguiendo también un efecto conservador por la destrucción de los microorganismos y enzimas presentes en el mismo y por la reducción de la actividad de agua en toda la masa de las láminas de patata. 16 MEMORIA DESCRIPTIVA El tiempo de fritura oscilará entre 2 y 3 minutos, y la temperatura de fritura entre 140 y 180 ºC. La proporción entre el aceite y el peso de las láminas crudas será de 6 a 1. El método de fritura utilizado es el de inmersión, en que el alimento recibe en toda su superficie el mismo tratamiento térmico, lo cual le confiere un color y aspecto uniformes. La freidora está constituida por una cinta sinfín de malla de acero, sumergida en un baño de aceite, el cual es calentado a una temperatura determinada, para lo cual la freidora cuenta con un equipo auxiliar, un calentador térmico de aceite, con quemador para gasoil. El aceite circula en la freidora de forma continua por intercambiadores de calor externo y a través de un filtro, para eliminar las partículas de alimento. El residuo procedente del filtrado del aceite será recogido en bidones y recogido por una empresa de recogida de vertidos líquidos contaminantes. El aceite usado será vendido a industrias de elaboración de jabones e industrias de elaboración de biocombustibles. En la limpieza de la freidora se emplearán disoluciones acuosas de NaOH, que serán eliminadas de la industria a través de una empresa de recogida de vertidos líquidos contaminantes. Al final de la línea de producción y antes del envasado y embalado, se realiza una inspección visual de las patatas “chips” eliminándose manualmente las de calidad inferior. La inspección se lleva a cabo sobre una cinta transportadora que va ligeramente inclinada hacia arriba hasta descargar en el tambor de salado. 17 MEMORIA DESCRIPTIVA 5.1.3.7. Salado El sistema de salado consiste en una cinta sinfín que transporta el alimento bajo una tolva cuyo fondo está constituido por una malla que contiene la sal. Al final de la cinta sinfín el producto cae al interior de un tambor de acero inoxidable que rueda en posición ligeramente inclinada. Los salientes que el tambor posee en su cara interna agitan suavemente el alimento y distribuyen la sal homogéneamente por toda su superficie. 5.1.3.8. Envasado y embalado El envasado se realizará una vez que el producto procesado esté frío. Se trata de un envase combinado. El producto terminado se envasará en bolsas de película flexible mediante una pesadora envasadora multicabezal totalmente automatizada, que realiza las funciones de pesado de las patatas, formación de las bolsas a partir de la película flexible termosoldable embobinada y llenado y cerrado de las mismas. Se realizará el envasado en bolsas de tres tamaños: 140 g, 225 g, y 400 g. A continuación, las patatas “chips” envasadas en películas flexibles serán embaladas en cajas de cartón. Antes las cajas deben prepararse con una formadora de cajas totalmente automática y prevista para trabajar con cajas de cartón ondulado. Se usarán cajas de un solo tamaño, que tendrán capacidad para 6 bolsas de 400 g, 12 bolsas de 225 g, y 14 bolsas de 140 g. Las cajas son manipuladas con ventosas y expulsadas de la máquina para su posterior llenado y cerrado, que se hará manualmente por un operario. Una vez las bolsas embaladas en las cajas, se procederá al paletizado de las mismas. Se ha proyectado el paletizador como un equipo semiautomático. Se usarán europalets, cuyas dimensiones son 1.200 x 800 mm. Cada capa del palet constará de 4 cajas y serán 5 las capas en altura. 18 MEMORIA DESCRIPTIVA Por último, se procederá al enfardado de los palets para su transporte. Para ello se empleará una enfardadora con pisón superior automático, el cual se mueve hacia arriba y hacia abajo automáticamente sujetando el palet durante el ciclo de enfardado. 5.1.3.9. Almacenamiento y expedición El almacenamiento se realizará mediante el empleo de carretillas elevadoras, siendo los palets colocados en módulos de 2 palets, hasta llegar a una altura de 3,1 m. Los palets serán agrupados por lotes de las mismas referencias y siguiendo el orden de elaboración. El almacenamiento se realizará a temperaturas entre 25-16ºC, en locales amplios y bien ventilados, de forma que los envases queden aislados del exterior. 5.1.4. Control de calidad Se desarrollará una metodología que permita el aseguramiento de la calidad establecida por la industria, de forma que se puedan detectar todos los posibles fallos antes de que repercutan en el producto final. Esto se realizará mediante el análisis de muestras y su control estadístico. Se llevará a cabo un control de calidad de las materias primas antes de su entrada a la línea de elaboración, para lo cual se tomarán muestras de cada una de las partidas, realizándose los análisis pertinentes. Se realizará también un análisis de los puntos de control críticos, para lo cual se ha llevado a cabo un Análisis de Peligros y Puntos de Control Críticos (APPCC), así como un control de calidad del producto acabado, tras el envasado. 19 MEMORIA DESCRIPTIVA Este control se llevará a cabo por el Departamento de Control de Calidad de la industria. 5.1.5. Personal necesario Con objeto de desarrollar las actividades previstas para un funcionamiento adecuado de la Fábrica de Elaboración de patatas “chips”, será necesario el personal laboral que se indica a continuación. - Un técnico gerente. - Un técnico de laboratorio y gestión de calidad. - Un auxiliar administrativo. - Un mecánico encargado del taller. También atenderá el control de la caldera y de la instalación frigorífica. Controlará además el abastecimiento de gas-oil al quemador del calentador térmico de aceite. - Un maestro de fábrica, que controlará al resto de los operarios y tomará las decisiones oportunas en cuanto al proceso de producción. Vigilará las temperaturas y los tiempos en los equipos que lo requieran y dará la alarma en el caso de anomalía en el funcionamiento de la instalación. - Un conductor de carretillas que efectuará la descarga de las materias primas y su almacenamiento en los distintos almacenes, así como de la recogida de los palets formados, transporte hasta el almacén de producto elaborado y carga en los camiones de acuerdo con las indicaciones del encargado de recepción y expedición. También se encargará del abastecimiento de materia prima a la línea de procesado y de reponer los materiales de envasado y embalaje en los distintos equipos. - Un encargado del control de recepción, que llevará a cabo un primer control cuantitativo y cualitativo de las materias primas. Esta misma persona se encargará del control de expedición y almacén. 20 MEMORIA DESCRIPTIVA - Un operario que se encargará de la inspección de las patatas tras su pelado y eliminará las porciones deterioradas. - Un operario que se encargará de la inspección del producto elaborado antes de su envasado. Eliminará las “chips” de mala calidad. - Un operario que colocará las bolsas de patatas en las cajas previamente formadas, cerrándolas a continuación. - Un encargado de limpieza y mantenimiento. Se ocupará de la limpieza de los locales y equipos y del cuidado de la parcela donde se ubica la fábrica - Un guarda jardinero. A la vista de lo anterior, la demanda de personal laboral asciende a un total de 12 personas. 5.2. Ingeniería de las obras 5.2.1. Introducción Para el dimensionamiento de las distintas dependencias de la instalación se han tenido en cuenta aspectos tales como la densidad de carga óptima de las salas, el espacio mínimo para desempeñar su función por parte de los empleados de la misma, la consideración de espacios muertos y pasillos en ellas, el espacio ocupado por la maquinaria y equipos, etc. La instalación ha sido diseñada para que los productos sigan un recorrido lógico desde la recepción de las materias primas hasta la expedición de los mismos una vez finalizado el proceso, sin que se produzcan “marchas atrás” de los mismos dentro de la instalación. En cualquier caso, el diseño general de la planta ha venido condicionado por la forma y dimensiones de la parcela. 21 MEMORIA DESCRIPTIVA 5.2.2. Diseño de la planta de procesado La planta ha sido diseñada con el objetivo de conseguir: • Una organización racional del trabajo para minimizar los costes de operación, de forma que se consiga la máxima operatividad y el menor tiempo muerto. • El cumplimiento de los requisitos higiénicos exigidos a la industria alimentaria para alcanzar la calidad perseguida en los productos elaborados. • Minimizar las distancias a recorrer: los productos seguirán una trayectoria prácticamente lineal a lo largo de todo el proceso sin retrocesos en su recorrido, con el máximo aprovechamiento del espacio. • Evitar interferencias entre las distintas funciones que se lleven a cabo en la fábrica. • Cumplir la “Ley de Prevención de Riesgos Laborales”, de 8 de Noviembre de 1.995 (BOE nº 269 de 10 de Noviembre de 1.995). En la planta diseñada se pueden distinguir los siguientes tipos de locales: • Local de elaboración: En él se lleva a cabo todo el proceso productivo, desde que entra la materia prima hasta que es transformada y envasada. • Almacenes: cámara frigorífica, almacén de aceite y sal, almacén de envases y embalajes y almacén de producto elaborado. • Locales comunes: zonas de apoyo al proceso productivo como son el taller, la sala de máquinas, la sala de la caldera, la sala de distribución en baja tensión, la sala de control de la báscula, el laboratorio, comedor, sala de descanso y los aseos y vestuarios del personal. • Locales de oficinas: recepción, despachos, despacho de dirección, sala de juntas, y los aseos de oficinas. 22 MEMORIA DESCRIPTIVA 5.2.3. Urbanización La nave industrial de procesado se ubicará en un terreno de 5.676 m2 formado por una parcela situada entre la calle A y la avenida 4ª del Polígono Industrial “Campollano” en el Término Municipal de Albacete en la Provincia del mismo nombre. 5.2.3.1. Equipamientos El Polígono Industrial tiene buenas vías de comunicación y con facilidad de acceso, permitiendo así rápidas comunicaciones con Madrid, Valencia, Alicante y Murcia, en primera instancia. El Polígono se abastece con una línea eléctrica de AT a la que se conectará el transformador ubicado en el centro de transformación de la parcela. El Polígono cuenta con una red de abastecimiento de agua incluyendo dos arquetas de acometida (IFA-24) en la propia parcela, así como una red de saneamiento que permite su conexión a través de un pozo de registro (ISS-55). Se pavimentarán todas las zonas inmediatamente exteriores a la nave, las vías y áreas de circulación de los vehículos y las zonas de espera de los camiones previa descarga o expedición. Se empleará un pavimento flexible a base de material asfáltico. Para la ejecución del pavimento se compactará la explanación, previamente nivelada, se extenderá una sub-base de 15 cm de material granular, una base granular de 20 cm de mayor calidad y una capa de rodadura de mezcla asfáltica constituida por una primera capa de 7 cm de espesor y una segunda capa de 5 cm, siendo el espesor total de la capa de 12 cm. 23 MEMORIA DESCRIPTIVA Se colocará una acera de 1,6 m de anchura bordeando toda la nave, y también se colocará una acera de 1 m de anchura alrededor del centro de transformación. La acera estará formada por solera de hormigón HM-20/B/20/I de 15 cm bordillo prefabricado de H-400 achaflanado. Se ha previsto que los vehículos entren por una de las cancelas y salgan por la otra, con recorrido distinto para los vehículos industriales y para los turismos. La anchura de los viales, 8 m, permite fácilmente realizar maniobras y la doble circulación en toda la parcela. Se dispondrá una zona de aparcamientos con aforo suficiente para los vehículos del personal de la empresa así como vehículos de posibles visitas, de dimensiones 2,5 x 5 m, y serán señalizadas con pintura duroplástica. Se diseñará una zona ajardinada en las zonas no pavimentadas que rodee a la nave, proporcionando a la misma barrera acústica y visual. Las especies vegetales que se usarán serán arbustivas, arbóreas y tipo césped. Para el riego se han proyectado bocas de riego, que permiten el acceso a todas las zonas ajardinadas con ayuda de mangueras y aspersores. El cerramiento exterior de la parcela se efectuará con fábrica de bloques huecos de hormigón de 40 x 20 x 20 cm, hasta una altura de 1,20 m, y cerramiento metálico realizado con perfiles tubulares galvanizados de 50 mm de diámetro, separados 3 m y malla galvanizada de simple torsión, hasta completar una altura total de 3 m. Se colocarán dos cancelas metálicas de cierre de la parcela. Una situada en la entrada de vehículos, junto al centro de transformación, en el lateral de la parcela orientado al este, y otra en la salida de vehículos, en el lateral sur de la parcela. Las dimensiones de las cancelas serán de 8 x 3 m. En las proximidades inmediatas de tales cancelas destinadas básicamente a la circulación de vehículos, existirán puertas para el 24 MEMORIA DESCRIPTIVA paso de peatones que estarán señalizadas de manera claramente visible y permanentemente expeditas. 5.2.4. Obra civil 5.2.4.1. Características generales La única nave de que consta la instalación se desarrolla sobra una planta rectangular de 50 x 30 m, con su eje longitudinal orientado en la dirección N-S. Está formada por 12 cerchas metálicas tipo española peraltada montadas sobre soportes metálicos, limitada por sendos muros hastiales. Estas cerchas metálicas cubrirán una luz de 30 m, estando separadas 5 m entre sí. Se dispondrán a una altura de 7 m sobre los soportes metálicos antes citados. La cubierta tendrá una pendiente de 10º. El acero a emplear en la estructura metálica será del tipo A-42b, con un limite elástico de 2.600 kp/cm2 , y las constantes elásticas que a este tipo corresponden. Se emplearán tres tipos de hormigones, en función del elemento de que se trate. Para la base de las zapatas de cimentación, se empleará HM-20/P/40/I; para las zapatasvigas y forjado, HA-25/P/20/I; y para las soleras, HM-20/B/20/I. Para las armaduras de los zunchos se emplearán barras de acero corrugado B400S, con un límite elástico de 400 N/mm2 . La instalación dispondrá de ventanas en todo el perímetro de la nave. La unión de los pilares a la cimentación se realizará mediante placas de anclaje metálicas. Las dimensiones de las placas de anclaje serán distintas para cada uno de los tipos distintos de zapatas: 25 MEMORIA DESCRIPTIVA De acuerdo con la naturaleza del terreno en la zona en la que se va a llevar a cabo la instalación, correspondiente a una litología de arcillas de bastante espesor, las cimentaciones de los elementos principales se efectuará mediante zapatas empotradas a nivel de arcillas. Dado que la edificación se encuentra en zona sísmica 2ª, de sismicidad media, la Norma PDS-1 obliga a establecer una retícula que una entre sí todas las zapatas del edificio. 5.2.4.2. Cubierta El material de cubierta empleado será panel sandwich, constituido por dos chapas de acero perfiladas y un alma de espuma rígida de poliuretano de 40 kg/m3 de densidad y 30 mm de espesor, especialmente diseñado para cubiertas. Tiene una anchura útil de 1,15 m y su longitud puede llegar hasta 18 m. El peso de tal material de cubierta, incluidos todos los elementos auxiliares de fijación es de 16 kp/m2 . 5.2.4.3. Estructura • Correas La estructura resistente está compuesta por: • Correas de cubierta: tipo IPE-120, en un número de 9 por vertiente, separadas 190,39 cm en vertiente y 187,5 cm en proyección vertical, consideradas para el cálculo como vigas continuas de dos tramos de 5 m cada uno. • Correas laterales: tipo IPE-100, en un número de 2 en cada lateral de la cubierta, separadas 1 m. Se considerarán para el cálculo como vigas continuas de dos tramos de 5 m cada uno. 26 MEMORIA DESCRIPTIVA La sujeción de la cubierta a las correas se hace mediante ganchos de acero galvanizado que perforen la cresta de la greca. • Cerchas Se dispondrán 12 cerchas metálicas de tipo española, cubriendo 30 m de luz, y separadas 5 m, excepto las dos situadas a 30 m de la fachada norte de la nave, que estarán a 1 cm, sobre los pilares correspondientes, materializando la junta de dilatación. Tendrán sus nudos articulados y sus apoyos fijos, de manera que las barras que la forman únicamente trabajen a esfuerzo axial. La cercha se dimensionará con 8 vanos de 3,80 m por vertiente, tal y como se indica en la figura 1. Dichas barras estarán formadas por perfiles cuadrados huecos, y se dimensionarán según los diferentes tipos: Pares: se dimensionarán con perfiles huecos cuadrados # 140 x 6. Tirantes: se dimensionarán con perfiles huecos cuadrados # 120 x 6. Montantes: se dimensionarán con perfiles huecos cuadrados # 90 x 4. Diagonales excepto las dos más cercanas al montante central de la cercha: se dimensionarán con perfiles huecos cuadrados # 90 x 4. Diagonales centrales: se dimensionarán con perfiles huecos cuadrados # 80 x 3. 27 MEMORIA DESCRIPTIVA • Pilares Para el dimensionamiento de los pilares que sustentan las cerchas metálicas se toman perfiles HEB 200 distanciados 5 m en el sentido longitudinal de la nave. Se consideran los pilares empotrados en la cimentación y unidos a las cerchas metálicas mediante uniones articuladas. • Muros hastiales Son los muros frontales que cierran la nave en los extremos de su eje longitudinal. Deben asegurar suficiente estabilidad frente a la acción del viento, para lo cual se situarán pilares que dividan el cerramiento en paños más pequeños. Los muros hastiales se conformarán mediante dos pilares extremos diseñados con perfiles del tipo 2 UPN 120 soldados a tope y siete pilares intermedios HEB 200, equidistantes. Todos ellos irán unidos por un dintel en cabeza diseñado con perfil IPE 180. También se incluye en el diseño del muro hastial una viga horizontal de perfil HEB 140, de 6,5 m de longitud, para soportar el peso del forjado existente en el lateral oeste de la parcela. 5.2.4.4. Cimentaciones • Placas de anclaje. Sus dimensiones son distintas en función del tipo de zapata. o Zapatas tipo 1. Las placas de anclaje serán de 300 x 300 x 18 mm, con 4 pernos de 16 mm de diámetros y 400 mm de longitud. o Zapatas tipo 2. Las placas de anclaje serán de 400 x 500 x 35 mm, con 4 pernos de 32 mm de diámetro y 350 mm de longitud. o Zapatas tipo 3. Las placas de anclaje serán de 350 x 500 x 35 mm, con 4 pernos de 20 mm de diámetro y 400 mm de longitud. 28 MEMORIA DESCRIPTIVA o Zapatas tipo 4. Las placas de anclaje serán de 500 x 500 x 30 mm, con 4 pernos de 32 mm de diámetro y 300 mm de longitud. o Zapatas tipo 5. Las placas de anclaje serán de 500 x 500 x 25 mm, con 4 pernos de 32 mm de diámetros y 650 mm de longitud. • Zapatas La cimentación se realizará mediante zapatas. Se construirán cinco tipos de zapatas diferentes: • 4 Zapatas tipo 1, de dimensiones: 120 x 120 x 60 cm. • 16 Zapatas tipo 2, de dimensiones: 170 x 170 x 60 cm. • 4 Zapatas tipo 3, de dimensiones: 220 x 220 x 130 cm. • 18 Zapatas tipo 4, de dimensiones: 220 x 220 x 60 cm. • 7 Zapatas tipo 5, de dimensiones: 240 x 240 x 90 cm. • Zunchos de cimentación Las zapatas se unirán entre sí mediante vigas de hormigón armado que impedirán los desplazamientos horizontales de las mismas y, a la vez, soportarán el peso del cerramiento completo. Dado que la edificación se encuentra en zona sísmica 2ª, de sismicidad media, la Norma PDS-1 obliga a establecer una retícula que una entre sí todas las zapatas del edificio. Se dispondrán zunchos de 35 x 35 cm, con una armadura longitudinal de 6 redondos de acero corrugado de 16 mm de diámetro. Los cercos serán barras de 6 mm de diámetro separados 20 cm. 29 MEMORIA DESCRIPTIVA 5.2.4.5. Soleras y pavimentos En las dependencias interiores, la solera está compuesta por los siguientes materiales: - Grava, con tamaño de árido inferior a 2 cm, formando capa compacta de 20 cm de espesor, extendida sobre suelo limpio y compactado. - Arena de río, con tamaño máximo de grano de 0,5 cm, formando una capa de nivelación de 2 cm de espesor, extendida sobre la capa de grava. - Losa de hormigón HM-20/B/20/I de 10 cm de espesor con malla electrosoldada. - Tratamiento superficial antidesgaste, antideslizante y anticorrosivo, con un pavimento continuo por tratamiento de resinas epoxi. - En la zona de oficinas, laboratorio y servicios se colocarán baldosas de terrazo sobre capa de mortero. 5.2.4.6. Cerramientos exteriores Se realizarán con losas macizas de hormigón armado de canto constante igual a 15 cm. Los perfiles laterales de la placa alveolar del cerramiento forman juntas machohembra. Los extremos de las placas quedarán enlazados a los pilares de la estructura, de modo que puedan transmitirle los esfuerzos. El acabado será liso en el interior y rugoso en el exterior. 5.2.4.7.Cerramientos interiores En las dependencias interiores de dispondrá fábrica de ladrillo de 7 cm de espesor más 1,5 cm de enfoscado en ambas caras con mortero de cemento P-350 de dosificación 1:6. 30 MEMORIA DESCRIPTIVA Las paredes, una vez enlucidas, irán pintadas con dos manos de pintura, a excepción de las correspondientes a las cámaras frigoríficas, cuya composición se expone en el Anejo Instalación Frigorífica. En la sala de la caldera la fábrica de ladrillo lleva un guarnecido por la parte interior. Las separaciones interiores en los aseos se harán con ladrillo hueco de 4 cm de espesor. 5.2.4.8. Falsos techos En toda la superficie de la nave se dispondrá un falso techo. Además se dispondrán falsos techos en la sala de máquinas, en el almacén de aceite y sal, en el almacén de envases y embalajes, en el almacén de producto final y en la sala de control de la báscula. Tales falsos techos constan de un panel rígido de lana de vidrio aglomerada con resinas termoendurecidas, con la cara vista recubierta de PVC blanco pegado con cola ignífuga. La cámara frigorífica cuenta también con un falso techo, pero en este caso será a base de panel sándwich con núcleo de espuma de poliuretano (PUR). 5.2.4.9. Forjado Para soportar el peso de la segunda planta existente en una zona de la nave de dimensiones 50 x 6,5 m2 se diseña un forjado de viguetas de acero formado por chapas galvanizadas grecadas, como encofrado perdido, y losa de hormigón HA-25/P/20/I, levemente armado, de 5 cm de espesor. Las viguetas de forjado, separadas 80 cm, serán de perfil IPN 160. 31 MEMORIA DESCRIPTIVA Para el acceso a tal planta superior se dispone una escalera de dos tramos con meseta intermedia. 5.2.4.10. Alicatados Las paredes irán recubiertas de un alicatado a base de azulejo blanco de 15 x 15 cm en la zona de servicios y en el laboratorio. 5.2.4.11. Carpintería 5.2.4.11.1. Puertas La sala de elaboración cuenta con dos puertas al exterior, en sus caras norte y sur. Se trata de puertas con doble hoja abatible, y de dimensiones 1,5 x 2,2 m. Existirá una puerta de acceso al vestíbulo de la nave, desde donde se podrá acceder tanto a la sala de elaboración como a la planta superior, donde se encuentra la zona de oficinas. Tal puerta está situada en la fachada oeste de la nave, y será de doble hoja abatible de dimensiones 1,5 x 2,2 m. Habrá una puerta de acceso del personal a la zona de vestuarios y será de doble hoja abatible y de dimensiones 1,5 x 2,2 m. La sala de la caldera tendrá una puerta de una hoja abatible que dé al exterior, normalmente cerrada, y se usará en caso de avería si es necesario sacar piezas de la misma o toda ella. Sus dimensiones serán 0,9 x 2 m. En la recepción de materias primas y en la expedición de producto elaborado existen dos persianas enrollables de aluminio anodizado con aislamiento térmico de dimensiones 5 x 4 m. 32 MEMORIA DESCRIPTIVA Las puertas interiores serán de madera y las exteriores metálicas. Las puertas en el interior de la industria serán de varios tipos: • Puerta de dos hojas abatibles, de dimensiones 1,2 x 2 m (5 unidades en la planta superior y 11 en la inferior). • Puerta de dos hojas abatibles, de dimensiones 2 x 2,5 m (3 unidades, en los almacenes). • Puerta de una hoja abatible, de dimensiones 0,8 x 2 m (4 unidades en la planta superior y 2 en la inferior). • Puerta de una hoja abatible, de dimensiones 0,7 x 2 m (4 unidades en la planta superior y 14 en la inferior). • Puerta metálica de acero de hoja simple y corredera, con apoyo en viga superior, que hace las veces de rail, para el acceso a la cámara frigorífica. Sus dimensiones serán 2 x 3 m. 5.2.4.11.2. Ventanas Las ventanas serán correderas, de aluminio anodizado y su número se ha determinado en base a la necesidad de iluminación que posee la sala de elaboración para la realización de un trabajo de calidad. Las ventanas se situarán en el cerramiento exterior en todo el perímetro de la nave con diferentes medidas y posiciones. A continuación se describen las diferentes ventanas que se situarán, recogiendo las dimensiones y dependencia donde irá situada. Su ubicación exacta se puede observar en el Plano Alzados. 33 MEMORIA DESCRIPTIVA • Ventana de hoja simple de dimensiones 0,8 x 1 m. 3 unidades, ubicadas en el pasillo junto al taller, en un despacho y en la sala de control de la báscula, con vistas a la zona de elaboración de materias primas. • Ventana de hoja simple de dimensiones 1 x 1 m. 8 unidades, ubicadas: 1 en el comedor, 4 en vestuario de hombres, 1 en la sala de máquinas y 2 en recepción. • Ventana de doble hoja, abatible en dirección vertical, de dimensiones 0,5 x 0,5 m. 9 unidades, ubicadas en los aseos de hombres, mujeres y oficinas, en los cuartos del inodoro con pared al exterior. • Ventana de doble hoja de dimensiones 1,5 x 1 m. 11 unidades, ubicadas: 1 en la sala de elaboración, 1 en la sala de distribución de baja tensión, 2 en la sala de limpieza, 3 en la sala de juntas, 1 en el taller, 1 en el laboratorio, 1 en un despacho y 1 en el despacho de dirección. • Ventana de triple hoja de dimensiones 2 x 1 m. 4 unidades, ubicadas: 1 en el comedor, 1 en las escaleras, 1 en el vestíbulo de la planta superior y 1 en la sala de la caldera. • Ventana de triple hoja de dimensiones 2,5 x 1 m. 12 unidades, ubicadas: 8 en la sala de elaboración, 2 en el almacén de producto elaborado y 2 en el almacén de envases u embalajes. • Ventana de cuatro hojas de dimensiones 3 x 1 m. 5 unidades, ubicadas: 1 en la zona de recepción de materias primas, 1 en el comedor, 1 en la sala de descanso, 1 en el laboratorio y 1 en el vestuario de mujeres. 5.2.4.12. Vidriería Se dispondrán 5 cristaleras, que constan de dos lunas incoloras de 6 mm y cámara de aire de 8 mm, con junta plástica, colocadas sobre aluminio y selladas con silicona. Las dimensiones y su lugar de ubicación son: 34 MEMORIA DESCRIPTIVA • 3 cristaleras de dimensiones 4,3 x 1,5 m en el pasillo de la zona de oficinas, con vistas a la sala de elaboración. • 1 cristalera de dimensión 4,5 x 1,5 m en el vestíbulo de la planta superior, con vistas a la sala de elaboración. • 1 cristalera de dimensiones 3,9 x 1,5 m en el vestíbulo de la planta baja, con vistas a la sala de elaboración. 5.2.4.13. Pinturas y revestimientos Los tabiques interiores ejecutados con fábrica de ladrillo llevarán 1,5 cm de enfoscado con mortero de cemento. Las paredes, después de enlucidas, irán pintadas con dos manos de pintura, a excepción de las paredes de la cámara frigorífica. La fábrica de ladrillo en la sala de la caldera lleva un guarnecido por la parte interior. 5.3. Instalaciones 5.3.1. Instalación frigorífica La cantidad de patatas que se recibirá con periodicidad semanal de la empresa suministradora será algo superior a la necesidad semanal (20.000 kg) ya que se cuenta con un margen de seguridad. Se recibirán en total 23.976 kg/semana. Se dimensiona, por tanto, una cámara frigorífica para almacenar tal cantidad, y la conservación se realizará a 9 ºC de temperatura y 90 % de humedad relativa. La cámara se situará en una de las esquinas de la industria, orientando sus caras externas al norte y al este. Las otras dos caras interiores limitarán con el interior de la nave. 35 MEMORIA DESCRIPTIVA 5.3.1.1. Aislamiento El aislamiento de las paredes de la cámara frigorífica que dan al exterior de la nave se realizará con panel de espuma de poliuretano. Tal aislante será incorporado al cerramiento exterior de la nave. En el aislamiento de las restantes paredes y techo se empleará un aislante tipo panel “sándwich”, con núcleo de espuma rígida de poliuretano entre dos chapas de acero galvanizado y lacado. El poliuretano es un excelente aislante térmico y posee ventajas con respecto a otros materiales en este tipo de aplicación. 5.3.1.2. Características de la instalación frigorífica En la industria que se proyecta existe solamente un sistema desde el punto de vista frigorífico, la cámara frigorífica de conservación de patatas. El sistema de producción de frío será del tipo de compresión mecánica de simple efecto, el evaporador se calcula de acuerdo con las características del recinto a refrigerar y la condensación de los vapores se realiza mediante agua que será recirculada y enfriada de nuevo a través de una torre de enfriamiento. El fluido frigorígeno elegido para la instalación es el Tetrafluoretano (R-134a). Es el sustituto directo de R-12, utilizándose en cámaras frigoríficas de refrigeración, tanto en instalaciones comerciales como industriales. Es un refrigerante muy seguro y a la vez, muy eficaz desde el punto de vista energético. Este refrigerante no presenta toxicidad ni inflamabilidad, con ODP=0 y GWP=0,34. Es decir, que sigue contribuyendo al efecto invernadero, aunque en menor medida que los CFC y HCFC. La utilización de este fluido puro constituye una de las estrategias frío-gas para la sustitución del R-12, tanto en instalaciones nuevas, como en las ya existentes y para compresores actuales. Además se han diseñado nuevos aceites (poliésteres), que ya sí son compatibles con el R-134a. 36 MEMORIA DESCRIPTIVA Se propone un ciclo frigorífico de evaporación y compresión simples. 5.3.1.3. Componentes del ciclo frigorífico Se dispone un compresor cuya capacidad se adapta a la potencia frigorífica que se quiere evacuar (27.000 Kcal/h). Para ello se propone la utilización de un compresor alternativo semihermético de 4 cilindros. El condensador será de tipo multitubular horizontal de carcasa y tubos. Se trata de un cambiador de calor que utiliza el calor sensible del agua para, en primer lugar enfriar los vapores del fluido refrigerante y, después realizar la condensación de los mismos. Es de un paso por la carcasa y dos pasos por los tubos. La condensación del fluido refrigerante se llevará a cabo mediante agua, la cual se enfriaría de nuevo haciéndola pasar por una torre de enfriamiento. Se dispondrán dos evaporadores con dos ventiladores cada uno que asegurarán una circulación de aire forzada. Están construidos con tubos de cobre con aletas helicoidales exteriores de aluminio. 5.3.2. Instalación de vapor Las necesidades de vapor de la industria que se proyecta serán únicamente las derivadas del proceso de escaldado. Se realizará la instalación de una caldera de vapor de capacidad 200 Kg/h. Respecto a la construcción de la sala de calderas se han de cumplir una serie de condiciones mínimas especificadas en el Art. 8º de la ITC MIE AP1 del “Reglamento de Aparatos a Presión” del Ministerio de Industria y Energía. 37 MEMORIA DESCRIPTIVA Según el “Reglamento de Aparatos a Presión” del Ministerio de Industria y Energía, la caldera a instalar pertenece a la categoría C, por lo que puede ser ubicada en cualquier dependencia del edificio industrial. Sus dimensiones son: 1,9 x 1,3 x 1,7 m. El agua para alimentar la caldera procede de la red general de abastecimiento, por lo que se dispone en la industria un equipo completo para el tratamiento del agua que alimenta la caldera, evitando así la formación de incrustaciones y la corrosión. Tal equipo está compuesto por un descarbonatador, un desmineralizador y un desgasificador. La caldera cuenta con los siguientes accesorios: - Regulador automático de nivel por boya. - Dos indicadores de nivel ópticos. - Presostato de trabajo. - Presostato de seguridad de rearme manual. - Dos válvulas de seguridad. - Válvula de interrupción para la salida del vapor con una válvula de retención, para la entrada de agua. - Dos válvulas de purga y vaciado de la caldera, una de asiento y una de esfera. - Tapón fusible. - Termómetro. - Válvula de desaire. - Mirilla de inspección de llama. Las conducciones de vapor y las de condensado serán de acero, ambas aisladas térmicamente mediante coquillas, compuestas de fibras concéntricas impregnadas con sustancias aislantes. El espesor de las coquillas será de 4 cm. 38 MEMORIA DESCRIPTIVA 5.3.3. Instalación eléctrica El abastecimiento de energía eléctrica se realizará a partir de una línea aérea de alta tensión de 20 kV que abastece al Polígono Industrial. A partir de ella se derivará una línea de media tensión hasta el centro de transformación, que constituye el origen de la instalación eléctrica objeto de estudio en el presente proyecto. Se contratará una tarifa eléctrica 3.1. de utilización normal, aplicable a suministros en alta tensión, sin límite de potencia, con complemento por energía reactiva y discriminación horaria tipo 3 de uso general, sin discriminación horaria de sábados y festivos. La instalación de enlace entre la red de distribución pública y la instalación interior estará formada por los siguientes elementos: - Línea eléctrica de alta tensión, con sus correspondientes apoyos de entronque y fin de línea. - Centro de transformación de 400 kVA y tensión en el secundario de 380/220 V. - Equipo de medida en alta tensión. La instalación interior en baja tensión arrancará en el embarrado de baja tensión del cuadro general del centro de transformación, transcurriendo de forma subterránea hasta llegar al cuadro de distribución general situado la sala de distribución de baja tensión. A partir de aquí, excepto para algunas zonas de alumbrado exterior, la instalación discurrirá al aire. Desde el citado cuadro se abastecerá a tres cuadros de control de motores, cuatro cuadros de tomas de fuerza y cinco cuadros de alumbrado. 39 MEMORIA DESCRIPTIVA La instalación incluye un equipo corrector del factor de potencia formado por un conjunto de condensadores autorregulables, situado en el centro de transformación, con el que se consigue una compensación discreta en función del factor de potencia de la instalación en ese momento. La red de alumbrado se ha diseñado estimando las necesidades de alumbrado en base a las recomendaciones procedentes de las normas DIN 5035, NTE-EIE: “Instalaciones de electricidad. Alumbrado interior” y UNE 72.163-84. Las luminarias y lámparas que se instalarán serán: • Lámparas de vapor de mercurio de color corregido de 250 W montadas sobre luminarias reflectoras de flujo directo en la sala de elaboración, en el almacén de aceite y sal, en el almacén de envases y embalajes, en el almacén de producto elaborado y en la sala de la caldera. • Lámparas de vapor de mercurio de color corregido de 700 W montadas sobre luminarias reflectoras de flujo directo en la zona de recepción de materias primas. • Lámparas fluorescentes con arranque a baja temperatura de ignición de 40 W, montadas en luminarias de iluminación semidirecta con armadura de celosías, colocando dos lámparas por luminara en la cámara frigorífica. • Lámparas de vapor de mercurio de color corregido de 400 W montadas sobre luminarias reflectoras de flujo directo en la sala de máquinas y en el taller. • Lámparas fluorescentes de 65 W montadas en luminarias de iluminación semidirecta con armadura de celosías, colocando dos lámparas por luminaria, en la sala de control de la báscula,en el comedor, en la sala de descanso, en el laboratorio, en los despachos, en recepción, en el despacho de dirección y en la sala de juntas. • Lámparas fluorescentes de 40 W, montadas en luminarias de iluminación semidirecta con armadura de celosías, colocando dos lámparas por luminaria en la sala de distribución de baja tensión, en la sala del equipo de limpieza y en los vestíbulos de las plantas baja y alta. 40 MEMORIA DESCRIPTIVA • Lámparas incandescentes de 100 W montadas con pantalla aislante hidrófuga en los pasillos de la planta baja. • Lámparas incandescentes de 60 W montadas con pantalla aislante hidrófuga en los aseos y vestuarios de la planta baja y de la zona de oficinas. • Lámparas fluorescentes de 40 W montadas en luminarias de iluminación semidirecta con armadura de celosías, colocando una lámpara por luminaria en el pasillo de la planta alta. • Lámparas fluorescentes de 65 W montadas en luminarias de iluminación semidirecta con armadura de celosías, colocando una lámpara por luminaria, en el pasillo de la zona de oficinas. Para la iluminación exterior se emplearán lámparas de vapor de mercurio, con una potencia de 150 W montadas sobre dos tipos de luminarias: ∗ Linterna asimétrica con armadura cerrada montada sobre brazo mural de acero de 1,5 m, con fijaciones a la nave a una altura de 4,5 m. ∗ Linterna asimétrica con armadura cerrada montada sobre columna de 4 m de altura, con fijaciones a macizos de hormigón en el suelo mediante pernos de anclaje. La instalación de fuerza motriz fija está integrada por los equipos que constituyen las líneas de elaboración. Para el cálculo de la potencia instalada se ha supuesto que los motores tienen un factor de potencia de 0,8. Se han distribuido tomas de fuerza trifásica 16/25A de 7.000 w y tomas de fuerza monofásica 10/16A de 2.500 w repartidas por toda la nave. Se considerará que el factor de potencia es de 0,8 para los posibles receptores a conectar. Teniendo en cuenta el conjunto de cargas que componen la instalación eléctrica y considerando la simultaneidad de funcionamiento de los equipos, la potencia total demandada es: 41 MEMORIA DESCRIPTIVA Alumbrado: Fuerza motriz fija: Tomas de fuerza: 51.723 VA 70.965 VA 131.125 VA Total: 253.812 VA Los conductores que forman la red de distribución en baja tensión serán de cobre, con una tensión de aislamiento de 1.000 V, y aislados con policloruro de vinilo en conducciones al aire libre, o con etileno propileno en conducciones enterradas. La determinación de las secciones de los conductores se realizará de acuerdo con los criterios de caída de tensión e intensidad máxima admisible recogidos en el "Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión" e Instrucciones Complementarias. En base al estudio de los fallos más frecuentes en las instalaciones eléctricas, como son los producidos por contacto entre conductores activos y entre éstos y las masas metálicas, y de acuerdo con las prescripciones reglamentarias sobre las protecciones en instalaciones de baja tensión y las consideraciones sobre la seguridad de las personas, se considera una protección térmica contra sobrecargas, magnética contra cortocircuitos y diferencial contra intensidades de defecto. La instalación dispondrá de la aparamenta necesaria para asegurar la correcta maniobra y protección de la misma. 5.3.4. Protección contra incendios Aunque no existe legislación nacional aplicable a la extinción y protección contra incendios en la industria, se han tenido en cuenta una serie de criterios para garantizar una adecuada protección de las personas y los bienes en el supuesto de producirse un incendio. 42 MEMORIA DESCRIPTIVA Así pues se han contemplado las disposiciones, generales y específicas de las siguientes Normas y Reglamentaciones: • Orden del Mº de Trabajo de 9 de marzo de 1.971. “Ordenanza general de seguridad e higiene en el trabajo”. B.O.E. 16 y 17 de marzo de 1.971. Capítulo VII: Prevención y extinción de incendios. • Real Decreto 485/1.997, de 14 de abril. “Disposiciones mínimas en materia de señalización de seguridad y salud en el trabajo”. B.O.E. de 23 de abril de 1.997. • Real Decreto 486/1.997, de 14 de abril. “Disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo”. B.O.E. de 23 de abril de 1.997. Se adoptan las siguientes medidas de protección contra incendios: - 9 unidades de extintores de polvo químico polivalente y presión incorporada, de eficacia 13A/89B y 6 Kg de carga en lugares fácilmente accesibles, según se refleja en el plano correspondiente. - 7 bocas de incendio de tipo normalizado abastecidas por la Red Municipal de Aguas que garantiza la presión y el caudal adecuados para su uso. - Instalación de alumbrado de emergencia constituida por aparatos autónomos automáticos, que se pondrán en marcha cuando se produzca una bajada de tensión por debajo del 70% y mantendrán, durante al menos 1 hora una intensidad luminosa mínima de 60 lux. - Instrucción adecuada al personal. Teniendo en cuenta las Normas enumeradas y, según se deduce de su aplicación en el anejo Protección contra incendios del presente Proyecto, la Seguridad contra incendios es suficiente. La localización de los distintos equipos de protección así como las posibles salidas de evacuación quedan reflejados en el Plano Protección contra incendios. 43 MEMORIA DESCRIPTIVA 5.3.5. Instalación de fontanería El suministro se realizará a partir de dos arquetas de acometida situadas en la propia parcela, pertenecientes a la red del Polígono Industrial, que asegura la dotación y presión necesaria en las conducciones para el consumo habitual en este tipo de instalaciones. Una de las arquetas de acometida abastecerá el agua necesaria para uso industrial, para servicios y usos generales, y para el riego de la parcela, mientras que la otra arqueta de acometida abastecerá el agua necesaria para la protección contra incendios. Las líneas de abastecimiento desde las arquetas de acometida hasta los contadores generales correspondientes se realizarán mediante conducciones reforzadas de PVC de 80 mm, ya que transcurren por zonas en las que circulan vehículos (IFA-12). En todos los casos, las conducciones correspondientes a la red de abastecimiento se encontrarán al menos 50 cm por encima de las de saneamiento. Además, la red interior se dispondrá a una distancia no menor de 30 cm de cualquier conducción o cuadro eléctrico. Se consideran dos redes de tuberías, dada la existencia de dos arquetas de acometida: • Red 1 de fontanería: La correspondiente a la arqueta que abastece el agua de uso industrial, servicios y usos generales y de riego. Esta red estará constituida por canalizaciones enterradas de PVC desde la arqueta de acometida correspondiente a dicha red y hasta el punto en que se ubica el calentador eléctrico, donde la tubería asciende y empieza a estar constituida por canalizaciones de cobre, que irán empotradas en los tabiques, tanto para agua caliente como fría. 44 MEMORIA DESCRIPTIVA • Red 2 de fontanería: La correspondiente a la arqueta que abastece el agua de protección contra incendios. Esta red estará constituida por canalizaciones de PVC enterradas en toda su distribución. En los puntos donde la tubería asciende para alimentar a las bocas de incendio equipadas, pasan a ser de acero, para evitar que ardan en caso de incendio. En los puntos de consumo se dispondrán grifos de agua fría y monobloc de latón cromado, según el caso. La red de agua caliente se ajustará a un sistema de producción individual a partir de la red de agua fría mediante la instalación de un calentador acumulador eléctrico dispuesto en la sala del equipo de limpieza (IFC-33). Estará realizada mediante conducciones de cobre (IFC-22), que transcurrirán a una distancia superior a 4 cm de las conducciones de agua fría, y nunca por debajo de éstas. Para asegurar unas condiciones de protección y maniobra adecuadas se colocarán llaves de paso (IFF-23) siempre que haya derivaciones. Se dispondrán dos contadores generales (IFF-17) que permitirán el control del consumo total de agua de la instalación. Se encuentran en cámaras impermeabilizadas y con desagüe. El calibre de los contadores será de 65 mm, mientras que las dimensiones de las cámaras serán de 2,2 x 0,8 x 0,8 m. Todo lo referente a la instalación de fontanería se recoge con mayor detalle en el anejo y plano correspondientes. 45 MEMORIA DESCRIPTIVA 5.3.6. Instalación de saneamiento La instalación de saneamiento estará formada por un sistema unitario que evacua todo tipo de aguas por una red única de conductos hasta la acometida en la red de alcantarillado público presente en el Polígono Industrial. a) Canalones y bajantes Las aguas pluviales correspondientes a la cubierta serán recogidas mediante canalones de chapa y conducidas por medio de bajantes de PVC (ISS-43) hasta la red horizontal de saneamiento. Los canalones tendrán una sección rectangular y una pendiente del 1 %, situándose tanto en la parte este como en la parte oeste de la cubierta. Se dispondrán bajantes de sección circular, separados 15 m entre sí. Las secciones de estos dos tipos de elementos dependerán de la superficie de cubierta en proyección horizontal y de la zona pluviométrica en la que se encuentra la instalación. Se dispondrá una arqueta enterrada a pié de cada bajante (ISS-50), a partir de la cual pasan dichas aguas a la red enterrada de saneamiento. b) Dispositivos de desagüe y red de arquetas sumidero El desagüe de los inodoros se realizará directamente a arquetas sifónicas. Las duchas, urinarios, lavabos, piletas de grifos de limpieza y fregaderos desaguarán a botes sifónicos. Las aguas residuales procedentes de los equipos de la línea de procesado y de limpieza de la nave serán vertidas hacia arquetas sumidero (ISS-53), pasando así a la red de colectores enterrada. 46 MEMORIA DESCRIPTIVA También se colocarán arquetas sumidero alrededor de la nave, para recoger el agua de lluvia del exterior de la nave. c) Red horizontal enterrada. La red horizontal se compone de colectores enterrados de PVC rígido, que irán siempre por debajo de la red de distribución de agua fría, y con una pendiente no menor al 1 %. Se dispondrán arquetas en la red enterrada, a pie de bajantes, en los encuentros de colectores, cambios de dirección o pendiente y en los tramos rectos con un intervalo máximo de 20 m. La conducción entre éstas se realizará mediante tramos rectos y pendiente uniforme. El cálculo de las secciones de los diferentes colectores se realizará según las indicaciones recogidas en la NTE-ISS-1.973: “Instalaciones de Salubridad. Saneamiento”, en función de la zona pluviométrica de la instalación, de la superficie de cubierta asociada, del número de aparatos que vierten al colector y de la pendiente del tramo. A la salida de la línea de conductos se colocará un separador de grasas y fangos (ISS-54) para retener las materias flotantes y sólidos sedimentables que pudieran ser arrastrados por las aguas de la limpieza de las instalaciones. La acometida a la red de alcantarillado será llevada a cabo según la especificación correspondiente de la NTE-ISA, y de acuerdo con las Ordenanzas Municipales locales. 47 MEMORIA DESCRIPTIVA 6. SEGURIDAD Y SALUD EN LAS OBRAS En la realización de las diferentes obras e instalaciones de un proyecto, es necesario garantizar el mantenimiento de la salud, la integridad física y la vida de los trabajadores de las mismas, cumpliendo con lo que ordena el Real Decreto 1627/97 del 24 de Octubre (B.O.E. de 25/10/97). En base a esto, resulta obligatorio la redacción de un Estudio de Seguridad y Salud en las obras, que sirva de base para la elaboración de un Plan de Seguridad y Salud por parte de las Empresas Constructoras, Contratistas, Subcontratistas y trabajadores autónomos que participen en las obras. De acuerdo a dicho Real Decreto y debido a que el presupuesto de ejecución supera 75 millones de pesetas, se ha elaborado un Estudio Completo de Seguridad y Salud en las Obras, en el correspondiente tomo, en el que se tienen en cuenta los posibles riesgos en las diferentes unidades de obra, las medidas preventivas generales, las medidas preventivas específicas de cada unidad de obra, y la legislación, normativas y convenios que se aplican al estudio. 7. SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO Los derechos y obligaciones en materia de seguridad y salud reflejados en la “Ley de Prevención de Riesgos Laborales” (Ley 31/1.995 de 8 de noviembre, BOE de 10 de noviembre de 1.995), deberán ser conocidos por todo el personal directivo, técnico, operarios y toda aquella persona implicada en la actividad de la empresa. Del mismo modo, deberá ser conocido lo dispuesto en el título III de dicha Ley que hace mención a las responsabilidades y posibles sanciones por incumplimiento de los preceptos de la misma. 48 MEMORIA DESCRIPTIVA Con el fin de lograr el cumplimiento de lo anteriormente expuesto, se pondrá a disposición del personal un ejemplar de dicha Ley. Adicionalmente, antes de que el personal comience a desempeñar cualquier puesto de trabajo, se le facilitará la adecuada instrucción acerca de los riesgos y peligros que en el mismo pueden afectarle; y sobre la forma, métodos y procesos que deben observarse para prevenirlos o evitarlos. Todo esto se realizará con el fin de evitar los riesgos más frecuentes en las industrias de este tipo, como son: quemaduras, contacto con vapor, caídas y los arreglos provisionales con carácter de definitivos. 7.1. Seguridad y aspectos sanitarios No se permitirá sacar o trasegar agua para la bebida por medio de vasijas, barriles, cubos u otros recipientes abiertos o cubiertos provisionalmente. Se prohíbe también beber aplicando los labios directamente sobre los grifos. Se dispondrá de cuartos vestuarios y de aseo para uso personal, convenientemente separados para los trabajadores de uno y otro sexo. Los vestuarios estarán dotados de asientos y taquillas individuales, con llave, para guardar ropa y calzado. Los aseos tendrán ventilación exterior. Las puertas serán opacas, impidiendo la visibilidad desde el exterior y estarán dotadas de cierre interior y de una percha. Los inodoros se instalarán y conservarán en debidas condiciones de desinfección, desodorización y supresión de emanaciones. 49 MEMORIA DESCRIPTIVA Los suelos y paredes de los servicios, lavabos, duchas y vestuarios serán continuos, de azulejo claro que permita la limpieza con líquidos desinfectantes o antisépticos con la frecuencia necesaria. Las carretillas elevadoras serán eléctricas, para evitar la emanación de gases tóxicos. Se habilitarán dos botiquines, uno para cada vestuario, convenientemente señalizados. Cada botiquín incluirá como mínimo: alcohol 96ª, agua oxigenada, mercurocromo, tintura de yodo, gasa estéril, amoniaco, algodón hidrófilo, vendas, esparadrapo, antiespasmódicos, analgésicos y tónicos cardíacos de urgencia, torniquete, bolsas de goma para agua o hielo, guantes esterilizados, jeringuilla, hervidor, agujas para inyectables y termómetro clínico. Se revisará mensualmente y se repondrá inmediatamente lo usado. 7.2 Higiene y seguridad personal. Se obligará a los trabajadores a usar ropa de trabajo, con el fin de evitar riesgos para los consumidores de los alimentos elaborados en la planta. Estarán obligados además a cuidar y mantener su higiene personal, para evitar enfermedades contagiosas o molestias a sus compañeros de trabajo. El personal tendrá vigente el carnet sanitario individual. El personal no podrá introducir bebidas u otras sustancias no autorizadas en los centros de trabajo, ni presentarse o permanecer en los mismos en estado de embriaguez o de cualquier otro género de intoxicación. 50 MEMORIA DESCRIPTIVA Se prohíbe el consumo de alimentos o bebidas durante el trabajo. El personal tendrá tiempo libre en la jornada labora, para proceder al aseo personal antes de las comidas y al abandonar el trabajo. 8. ESTUDIO MEDIOAMBIENTAL La industria que se proyecta deberá someterse a una evaluación de impacto ambiental previamente a su autorización por el órgano sustantivo que corresponda, de la forma prevista en la “Ley 5/1.999, de 8 de abril, de Evaluación de Impacto Ambiental” de la Comunidad Autónoma de Castilla la Mancha. Esta evaluación se extenderá a la obra, construcción, instalación o actuación completa, incluidas todas las obras, instalaciones, elementos y actuaciones auxiliares necesarias para su puesta en funcionamiento y susceptibles de producir impacto ambiental. Se identificarán los impactos más relevantes, incluyendo descripciones cualitativas y su objetivo más destacado será el servir como indicador de la incidencia ambiental que la actuación origine. A continuación se recoge la información relativa a las consecuencias ambientales que se habrán de tener en cuenta en la redacción del Estudio de Impacto Ambiental: • Localización: En un polígono industrial de reciente creación, por lo que se presupone la existencia del correspondiente Estudio de Impacto Ambiental en el cual se evalúan las afecciones derivadas de la creación del mismo. 51 MEMORIA DESCRIPTIVA • Según el “Reglamento de Actividades Molestas, Insalubres, Nocivas y Peligrosas”, de 30 de noviembre de 1961, la industria proyectada: - No se considera insalubre por no evacuar productos directamente o indirectamente perjudiciales para la salud humana. - No se considera nociva por no dar lugar a residuos, vertidos, emisiones o cualquier otro elemento derivado de la actividad, tanto en fase de ejecución de proyecto como en la de producción, que pueda dar lugar a daños en la riqueza agrícola, forestal, pecuaria o piscícola. - Los vertidos líquidos pasarán por un separador de grasas y fangos antes de ser eliminados a la red de saneamiento del Polígono Industrial, con lo que se eliminarán los sólidos en suspensión de las aguas residuales de la industria. En cuanto a las disoluciones acuosas de silicio y carbono (carborundo) que surgen en el lavado posterior a la operación de pelado abrasivo y las de NaOH procedentes de la limpieza de los equipos, serán eliminadas de la industria a través de una Empresa de Recogida de vertidos líquidos contaminantes. - En cuanto a los residuos sólidos, éstos serán eliminados a través del Servicio Municipal de Recogida de Basura, conduciéndolos al vertedero municipal. - En el caso de las emisiones, el combustible utilizado es gasóleo C, con un contenido de azufre mínimo. - No se considera peligrosa por no fabricar, manipular, expedir o almacenar productos susceptibles de originar riesgos graves de explosiones, combustiones o radiaciones. - No se producen olores desagradables. - No se considera molesta pues la maquinaria instalada estará provista de bancadas antivibratorias y los niveles de ruido estarán por debajo de 80 dB. Teniendo en cuenta lo anteriormente expuesto, se considera que la planta proyectada no afecta al medio perceptual (elementos paisajísticos singulares y vistas panorámicas) o al medio natural (calidad de agua y de aire), habiéndose tomado las medidas oportunas para paliar los efectos mencionados según se ha señalado. 52 MEMORIA DESCRIPTIVA 9. NORMATIVA LEGAL En la redacción y realización del presente proyecto se han tenido en cuenta las normas que se detallan a continuación: - Real Decreto 1.829/1.995, de 10 de noviembre de 1.995. NBE EA-95: “Estructuras de acero en edificación”. - Real Decreto 1.371/1.988, de 11 de noviembre. NBE AE-88: “Acciones en la edificación”. - Real Decreto 2.543/1.994, de 29 de diciembre: “Norma de construcción sismorresistente. Parte general y edificación (NCSE-94)”. - Real Decreto 1.244/1.979, de 4 de abril: “Reglamento de Aparatos a Presión” y modificaciones posteriores. - Ley 42/1.975, de 19 de noviembre de 1.975: “Desechos y residuos sólidos urbanos”. - Real Decreto 2661/1998, de 11 de diciembre: “Instrucción de Hormigón Estructural” (EHE) - Decreto 2.431/1.973, de 20 de septiembre de 1.973: “Reglamento electrotécnico de Baja Tensión”, así como todas las instrucciones complementarias publicadas posteriormente. - Real Decreto 2.177/96, de 4 de octubre de 1.996: NBE CPI-96: “Condiciones de protección contra incendios en los edificios”. - Orden del Ministerio de Trabajo del 9 de marzo de 1.971: “Ordenanza general de seguridad e higiene en el trabajo”. - Real Decreto 3.099/1.977, de 8 de septiembre de 1.977: “Reglamento de Seguridad para Plantas e Instalaciones Frigoríficas”. - Real Decreto 754/1.981, de 13 de marzo de 1.981, por el que se modifican los artículos 28, 29 y 30 del “Reglamento de Seguridad para Plantas e Instalaciones Frigoríficas”. 53 MEMORIA DESCRIPTIVA - Real Decreto 168/1.985 de 6 de febrero de 1.985, por el que se aprueba la “Reglamentación Técnico Sanitaria y Condiciones Generales de Almacenamiento Frigorífico de Alimentos y Productos Alimentarios”. - Real Decreto 1.316/1.987: “Reglamento de protección de los trabajadores frente al ruido en los lugares de trabajo” (Transposición a la legislación española de la Directiva 86/188/CEE). - Ley 31/1.995: “Prevención de Riesgos Laborales”. - Real Decreto 487/1.997: “Disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo”. - Real Decreto 773/1.997: “Disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la utilización por los trabajadores de equipos de protección individual”. - Real Decreto 1215/1.997: “Disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de equipos de trabajos”. - Real Decreto Legislativo 1.302/1.986 del Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo, de 28 de junio de 1.986: “Evaluación de impacto ambiental”. - Real Decreto 1.131/1.988 del Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo, de 30 de septiembre de 1.988, por el que se aprueba el Reglamento para la ejecución del Real Decreto Legislativo 1.302/1.986: “Evaluación de impacto ambiental”. - Ley 5/1999, de 8 de abril, de “Evaluación de Impacto Ambiental”. - Ley 9/1999, de 26 de mayo, de “Conservación de la Naturaleza”. - Orden del Ministerio de Industria del 9 de diciembre de 1.975: “Normas básicas para las instalaciones interiores de suministro de agua”, y corrección de errores. - Real Decreto 2.207/1.995: “Normas de higiene de los productos alimenticios”. Decreto 1324/1972, de 20 de abril, referente a la Norma MV-201/1972 de “Muros resistentes de Fábrica de Ladrillo”. - Norma NTE-RSS/1973. “Revestimientos de suelos. Soleras”. - Norma NTE-RTP/1973. “Revestimiento de techos. Placas”. - Norma NTE-RPA/1973. “Revestimiento de paramentos. Alicatados”. - Norma NTE-QTG/1976. “Cubiertas. Tejados Galvanizados”. - Norma NTE-EAZ/1976. “Escaleras”. 54 MEMORIA DESCRIPTIVA - Norma NTE-ISS/1973. “Instalaciones de Salubridad. Saneamiento”. - Norma NTE-IFA/1976. “Instalaciones de Fontanería. Abastecimiento”. - Norma NTE-IFA/1973. “Instalaciones de Fontanería. Agua fría”. - Norma NTE-IFA/1973. “Instalaciones de Fontanería. Agua caliente”. 10. EVALUACIÓN FINANCIERA DEL PROYECTO La evaluación financiera del proyecto ha sido realizada en base al criterio de los flujos de caja, para lo que se han contabilizado los flujos ordinarios (inversión, cobros y pagos) y los extraordinarios (reinversiones y valores de desecho). La vida útil de la instalación se ha estimado en 25 años, produciéndose en año quince una renovación de la maquinaria. Para evaluar la inversión se han tenido en cuenta tres índices de rentabilidad: V.A.N. (Valor Actual Neto), T.I.R. (Tasa Interna de Recuperación), y el período de recuperación. En el anejo “Evaluación Financiera” se recoge el valor de los distintos índices de rentabilidad obtenidos con los flujos de caja. Como conclusión significar que el proyecto resultará rentable para cualquiera de las circunstancias evaluadas. El estudio de viabilidad contempla el modo de financiación de las inversiones. Se han analizado una única alternativa de financiación: mixta, con participación pública y privada, tanto propia como ajena. Por último, se ha efectuado un análisis de sensibilidad del nivel de producción y precio del producto elaborado encontrándose que la rentabilidad se mantiene con variaciones del precio del producto, siendo mayor su sensibilidad a las variaciones del nivel de producción. 55 MEMORIA DESCRIPTIVA 11. RESUMEN GENERAL DEL PRESUPUESTO El presupuesto para la Ejecución del presente proyecto se ha dividido en dos grupos de inversión: Presupuesto de ejecución por Contrata de Obra Civil e Instalaciones 128.593.649 pta Presupuesto por compra directa de Maquinaria 72.995.275 pta 16% IVA 32.254.228 pta TOTAL DEL PRESUPUESTO 233.843.152 pta = 1.405.425,65 Euros Asciende el total del Presupuesto del presente Proyecto de Planta de Elaboración de patatas “chips” en el T.M. de Albacete, a la cantidad de DOSCIENTOS TREINTA Y TRES MILLONES OCHOCIENTAS CUARENTA Y TRES MIL CIENTO CINCUENTA Y DOS pesetas. Córdoba, Mayo de 2001 La alumna, Fdo: Mercedes de la Cruz Seguí. 56 MEMORIA DESCRIPTIVA MEMORIA DESCRIPTIVA ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 1 2. OBJETO DEL PROYECTO ............................................................................................ 2 3. ANÁLISIS Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA...................................................... 3 3.1. Directrices del proyecto ............................................................................................ 3 3.1.1. Objetivos del Promotor ...................................................................................... 3 3.1.2. Finalidad del proyecto........................................................................................ 3 3.1.3. Condicionantes del Promotor............................................................................. 4 3.1.4. Condicionantes legales del producto: concepto de patatas “chips” ................... 4 3.1.5. Criterios de diseño.............................................................................................. 6 3.2 Antecedentes socioeconómicos.................................................................................. 6 4. ALTERNATIVAS DE PROYECTO ............................................................................... 7 4.1. Generación de alternativas........................................................................................ 7 4.2. Restricciones impuestas a las alternativas................................................................. 8 4.3. Evaluación de las alternativas de proyecto. Solución adoptada................................ 9 4.4. Planteamiento específico del problema técnico ...................................................... 10 5. INGENIERÍA DEL PROYECTO.................................................................................. 11 5.1. Ingeniería del proceso ............................................................................................. 11 5.1.1. Características del producto ............................................................................. 11 5.1.2. Plan de producción............................................................................................... 11 5.1.3. Proceso productivo ........................................................................................... 12 5.1.3.1. Recepción y almacenamiento..................................................................... 14 5.1.3.2. Pelado de las patatas................................................................................... 14 5.1.3.3. Cortado y lavado ........................................................................................ 15 5.1.3.4. Escaldado ................................................................................................... 16 5.1.3.5. Secado ........................................................................................................ 16 5.1.3.6. Fritura......................................................................................................... 16 5.1.3.7. Salado......................................................................................................... 18 57 MEMORIA DESCRIPTIVA 5.1.3.8. Envasado y embalado................................................................................. 18 5.1.3.9. Almacenamiento y expedición................................................................... 19 5.1.4. Control de calidad ............................................................................................ 19 5.1.5. Personal necesario............................................................................................ 20 5.2. Ingeniería de las obras............................................................................................. 21 5.2.1. Introducción..................................................................................................... 21 5.2.2. Diseño de la planta de procesado ..................................................................... 22 5.2.3. Urbanización.................................................................................................... 23 5.2.3.1. Equipamientos............................................................................................ 23 5.2.4. Obra civil.......................................................................................................... 25 5.2.4.1. Características generales............................................................................ 25 5.2.4.2. Cubierta ...................................................................................................... 26 5.2.4.3. Estructura ................................................................................................... 26 5.2.4.4. Cimentaciones ............................................................................................ 28 5.2.4.5. Soleras y pavimentos.................................................................................. 30 5.2.4.6. Cerramientos exteriores.............................................................................. 30 5.2.4.7.Cerramientos interiores............................................................................... 30 5.2.4.8. Falsos techos .............................................................................................. 31 5.2.4.9. Forjado ....................................................................................................... 31 5.2.4.10. Alicatados................................................................................................. 32 5.2.4.11. Carpintería................................................................................................ 32 5.2.4.11.1. Puertas ................................................................................................ 32 5. 2.4.11.2. Ventanas............................................................................................ 33 5.2.4.12. Vidriería ................................................................................................... 34 5.2.4.13. Pinturas y revestimientos ......................................................................... 35 58 MEMORIA DESCRIPTIVA 5.3. Instalaciones............................................................................................................ 35 5.3.1. Instalación frigorífica ....................................................................................... 35 5.3.1.1. Aislamiento ................................................................................................ 36 5.3.1.2. Características de la instalación frigorífica ................................................ 36 5.3.1.3. Componentes del ciclo frigorífico.............................................................. 37 5.3.2. Instalación de vapor ......................................................................................... 37 5.3.3. Instalación eléctrica.......................................................................................... 39 5.3.4. Protección contra incendios ............................................................................. 42 5.3.5. Instalación de fontanería .................................................................................. 44 5.3.6. Instalación de saneamiento............................................................................... 46 6. SEGURIDAD Y SALUD EN LAS OBRAS ................................................................. 48 7. SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO ............................................................... 48 7.1. Seguridad y aspectos sanitarios............................................................................... 49 7.2 Higiene y seguridad personal. .................................................................................. 50 8. ESTUDIO MEDIOAMBIENTAL................................................................................. 51 9. NORMATIVA LEGAL ................................................................................................. 53 10. EVALUACIÓN FINANCIERA DEL PROYECTO ................................................... 55 11. RESUMEN GENERAL DEL PRESUPUESTO.......................................................... 56 59 ANEJO I MATERIAS PRIMAS 1. PATATAS CHIPS: DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO Las patatas “chips” son láminas delgadas de patata (entre 1,2 y 1,5 mm de espesor) fritas en un baño de aceite a 170-180 ºC. Deben ser de color claro y uniforme, crujientes y no grasas (el contenido en agua ha de ser del 2-3 %, y el contenido en aceite del 30-40 %). Los principales factores de calidad de este producto son: • Color • Sabor • Textura/Consistencia • “Crujencia” • Contenido de aceite El color de los “chips” está determinado por el contenido de azúcares reductores en las patatas. Si este contenido es bajo, obtendremos “chips” dorados de buena calidad, sin embargo, un excesivo contenido de azúcares reductores en las patatas provocará una coloración marrón oscura en los “chips”, que los hará inaceptables tanto por su color como por su sabor. Por tanto, no se deben procesar patatas con un contenido en azúcares reductores mayor del 0,2-0,3 %, factor imprescindible en la variedad de patata. El sabor de los “chips” está influenciado también por el tipo de aceite usado y por las operaciones de salado y condimentado cuando éstas se lleven a cabo. También afecta al sabor un excesivo contenido en aceite. Si las patatas tienen un alto contenido de materia seca y son cortadas lo más lisas posible, absorberán menos aceite. La consistencia de los “chips” está fundamentalmente afectada por las características de la variedad de patata. 1 ANEJO I MATERIAS PRIMAS La obtención de “chips” crujientes se logra por la evaporación del agua durante el proceso de fritura y puede ser afectada por un mal envasado o por largos tiempos de almacenaje. Valores nutricionales aproximados de las patatas “chips” (por 100 gramos) Energía 521 kcal = 2.171 kj Proteínas 6,4 g Hidratos de carbono 49,5 g Grasas 33,1 g El producto resultante de la transformación industrial, se presentará en bolsas de tres tamaños distintos y de capacidades: 400 g, 225 g, y 140 g. Una quinta parte de la producción de la planta procesadora no experimentará la operación de salado, obteniendo por tanto dos líneas de producto: Patatas “chips” con sal Patatas “chips” sin sal La producción horaria de patatas “chips” será de 125 kg. Considerando que la planta procesará 8 horas cada día, la producción diaria de patatas “chips” será de 1.000 kg y, por último, considerando un trabajo de la planta a lo largo 11 meses en el año y 22 días trabajados al mes, la producción anual de patatas “chips” será de 242.000 kg. De esta producción total: Producción de patatas “chips” con sal: Horaria: 100 kg Diaria: 800 kg Anual: 193.000 kg 2 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Producción de patatas “chips” sin sal: Horaria: 25 kg Diaria: 200 kg Anual: 48.400 kg 1.1. Mercado del sector “snacks” En este sector se mantiene la patata “chip” como producto principal. Se analizará a continuación la evolución de este sector en los últimos años. Tras unos años de continuos cambios en el sector, período marcado por fuertes inversiones, nacimiento de nuevas empresas y, fundamentalmente, la reestructuración de los líderes nacionales, definitivamente integrados en multinacionales, el mercado de patatas “chips” y “snacks” afronta una etapa de ralentización, en la que cada cual debe saber vender lo que es capaz de fabricar. El mercado, acostumbrado a crecimientos que hasta los 90 llegaron al 20%, con acusados descensos desde entonces, podría situarse en 1992 en torno a los 72.000 millones de pesetas de facturación, un 3% superior a 1991, y las 120.000 t. En 1991 el segmento de “snacks” empezaba a ganar un cierto terreno y las novedades se centraban en la proliferación de sabores. Junto al buen momento de los “snacks” de patata destacaba el fenómeno de los fritos de maíz. La exportación resultaba poco importante salvo excepciones y, por contra, la importación comenzaba a ser negocio. El mercado europeo se situaba, según qué fuentes, entre los 900.000 t y las 1.200.000 t. De este volumen se estima en más del 40% la parte que correspondía a las patatas “chips”. Mientras que en España o Italia la patata subía al 70%, la situación cambiaba en países como los centroeuropeos. 3 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Estaba en marcha, durante este año, una concentración empresarial europea enfocada hacia mercados en desarrollo como Francia, España e Italia, y de alto consumo “per capita” como Holanda y Bélgica, países que en conjunto estaban arañando cuota relativa a los mercados tradicionalmente más destacados como Reino Unido y Alemania. En 1992, la facturación global del sector “snacks” superó los 70.000 millones de pesetas, si bien un 25% fue gracias a otras actividades, como frutos secos, dulces o golosinas. Algunos fabricantes del sector atribuían este crecimiento moderado del mercado, que podría llegar a estancarse en 1993, a la concentración de la producción en un reducido número de empresas, la presión que ejerce la distribución, la competencia feroz de precios y la recesión económica del país. Algunos de estos planteamientos eran discutibles, como es la creencia de que el mercado no crecía porque no innovaba: en los últimos años se había producido la aparición de los extrusionados fritos de maíz o las patatas fritas presentadas en forma “artesana”, o la invasión de las palomitas para microondas, palomitas con sabor a mantequilla, patatas fritas en forma de paja envasadas en tarro de cristal y acompañadas con ketchup, palitos de patata, cortezas de jamón, etc. A veces la innovación iba por otros derroteros: la sustitución del envase tradicional por el metalizado, la explotación de marcas o anagramas como la serie “Sensación de vivir” o “Fido Dido”. Una nota esencial del sector de “snacks” era el liderazgo de tres grupos, Snacks Ventures Europe, K.P. Larios y Crescpan, que sumaban cerca del 60% de la facturación alcanzada por el segmento marquista, y que, en los últimos años habían estado inmersos en procesos de reestructuración para afrontar el mercado en situación más competitiva. Pese al dominio de estos tres grupos en el negocio español de “snacks”, era innegable la aparición de nuevas empresas, con crecimientos que en alguno casos superaban el 100% y que les estaban restando cuota de mercado, aunque era impensable hablar de un “nuevo orden” (Tosfrit, Liven, Cotrading, Garias Pérez) 4 ANEJO I MATERIAS PRIMAS También se observó una disminución en las inversiones: mientras que las 10 principales inversiones del sector en 1991 sumaban más de 3.700 millones de ptas, esta cifra apenas ha superado los 2.500 millones anuales en los dos siguientes ejercicios. Esta reducción parecía ir pareja a la del crecimiento del sector. En 1993, tras varios años de reestructuración de los grupos de cabeza y aparición de nuevos proyectos ya consolidados, la pugna del mercado de “snacks” se centra en estrategias comerciales y de marketing, en un proceso auspiciado por el líder Snacks Ventures Europe, cuya marca es “Matutano”. A su campaña mencionada del “Precio joven”, hay que unir su introducción en el segmento de “marca blanca”, fabricando la línea de patatas “chips” que comercializa con enseña propia El Corte Inglés. Sumamos además la estrategia de recorte de precios en sus formatos familiares de patatas fritas en un claro intento de extender la presión a todos los frentes. Todo ello en un contexto de ralentización sectorial, que la mayoría de las fuentes consultadas coinciden en cifrar en un crecimiento en facturación y volumen por debajo del 2-3%, aunque no faltan los que hablan de crecimiento cero y bajada del consumo, tanto en 1993 como en 1994. Los resultados no se hicieron esperar y muchas empresas comienzan a sufrir la entrada del líder en su antiguo feudo infantil. Los más perjudicados por esta situación buscan alternativas al segmento infantil a través de otros canales como alimentación y hostelería. El segmento de las palomitas para microondas es el único con crecimientos considerables, tres años después de su introducción en España. Pasado el frenesí inversor de finales de los 80 y principios de los 90, a partir de 1992 las inversiones se han mantenido a un nivel más discreto pero constante. 5 ANEJO I MATERIAS PRIMAS El año 1994 se caracterizó más por la agresividad comercial que por la aparición de novedades en el sector de los “snacks”, como fueron las patatas artesanas o los extrusionados 3-Ds en años anteriores. Con todo, se lanzaron novedades como “morretes” de cerdo fritos, patatas fritas con aceite de oliva virgen, palomitas con sabor a queso y patatas paja destinadas al canal de hostelería. En este año, la continua presión de “Matutano” afecta de forma más directa a sus más inmediatos seguidores. Se trata de un período particularmente expansivo para Snacks Ventures Europe. Sus últimos movimientos, en especial su irrupción en el canal infantil con la línea “Precio joven”, primero, y la campaña promocional de los “Tazos” después, junto a su línea de patatas “chips” con un p.v.p. recomendado de 99 pta, la que elabora con marca de distribuidor para El Corte Inglés y novedades como los “snacks” extrusionados que comercializa con la submarca de campaña “Power Rangers”, le permitieron alcanzar crecimientos en facturación poco frecuentes para empresas de su dimensión. En 1994, la “marca blanca” y el mercado de impulso siguen siendo los segmentos más dinámicos del sector de “snacks” y el capítulo de inversiones no registra variaciones significativas respecto a 1994. Una vez puesta en duda la rentabilidad de los envases y formatos “5 duros”, con “Matutano” como precursor, que aunque potenciaba la penetración marquista y disparaba las ventas por unidades, no trasladaba los crecimientos ni a toneladas ni a pesetas, se tiende en 1997 a la línea de más gramaje y precio recomendado en torno a las 100 ptas, para tiendas detallistas, y por encima de las 200 ptas para distribución. 6 ANEJO I MATERIAS PRIMAS No es de extrañar, teniendo en cuenta la evolución del sector en los últimos años, que a la cabeza de esta estampida hacia el canal de alimentación, nos topemos de lleno con Snacks Ventures, ideólogo de la mayoría de las promociones, precios e innovaciones del sector de “snacks” y patatas “chips”. Tras el bajón experimentado en 1996 (-18% en ventas totales) hasta los 31.224 millones (89% patatas y “snacks”), Snacks Ventures prevé un crecimiento en ventas del 12% para 1997, hasta ubicar su facturación neta en los 35.000 millones de pesetas y elevar su producción de patatas “chips” y “snacks” a las 41.800 t (excluyendo pipas y frutos secos, y su división de chicles y caramelos). Este bajón de Snacks Ventures en 1996 estabilizó el segmento marquista en los 69.000 millones. Tabla 1. Principales elaboradores de patatas “chips” y “snacks” en 1996 (millones de ptas) Empresa SNACKS VENTURES, S.A. CRECS APERITIVOS ESPAÑOLES, S.A. Localidad Barcelona Ventas-95 38.455 Ventas-96 31.224 Prev-97 34.971 Marca Matutano Cuota* (%) 42,6 Barcelona 7.000 7.500 7.500 Crecs 7,6 GREFUSA, S.L. Alcira (Valencia) Castellbisbal (Barna) Mass.Selva (Gerona) Venta de Baños (Palencia) Manzanares (C. Real) 4.164 6.200 n/d Grefusa 6,2 3.154 3.400 3.500 Leng D’or 4,9 3.965 3.900 3.900 Frit Ravich 3,3 10.700 15.250 n/d Dora 3,6 938 1.500 1.600 Tosfrit 2,1 1.100 1.500 750 Vico 2,1 979 1.212 1.500 Vicente Vidal 1,7 1.058 1.026 1.177 1.100 1.300 n/d Risi Aspil/Abrego 1,7 1,5 18.281 20.781 n/d LENG-D’OR, S.A. FRIT RAVICH; S.L. GALLETAS SIRO, S.A. TOSTADOS Y FRITOS, S.A. (TOSFRIT) COTRADING, S.L. PAPAS VICENTE VIDAL, S.A. RISI, S.A. APERITIVOS Y EXTRUSIONADO S S.A. OTROS Fuente: Alimarket, 1997 Granollers (Barcelona) Benifayó (Valencia) Madrid Ribaforada (Navarra) 22,7 ∗ La cuota total del segmento marquista en 1996 es de 69.000 millones de pesetas 7 ANEJO I MATERIAS PRIMAS 1.2. Materias primas para la elaboración de patatas “chips” Los requerimientos de materia prima para el trabajo de la planta son: • 400-500 kg/h de patatas • 20-25 l/h de aceite • 1,5-2 kg de sal por cada 100 kg de “chips” Para hacer los cálculos de las necesidades semanales de materias primas consideraremos: • La planta trabajará 8 h/día y 5 días/semana • 1/5 de la producción (125 kg/h) se destinará a “chips” sin salar, por lo que sólo necesitaremos sal para 100 kg/h de “chips”, es decir, necesitaremos 1,5-2 kg/h de sal • Se trabajará con el valor superior de cada intervalo de los referidos a las necesidades de materias primas para evitar carencias a la hora del procesado, además, en el caso de las patatas se añadirá un pequeño margen de seguridad que será igual a la provisión necesaria para un día (4.000 kg) Una vez realizados los cálculos, se obtienen las necesidades semanales de materias primas: 20.000 + 4.000 = 24.000 kg de patatas 1.000 litros de aceite 80 kg de sal 8 ANEJO I MATERIAS PRIMAS 2. SITUACIÓN DEL SECTOR DE LA PATATA 2.1. Producción mundial de patata Con cerca de 3 millones de toneladas, la patata es el cuarto producto en producción mundial después del trigo, el maíz y el arroz, según la F.A.O. (1995). Los tres principales países productores son Rusia, China y Polonia, seguidos por EE.UU. y por los miembros de la U.E. Estas estadísticas cubren en realidad distintas condiciones de producción, ya que la producción puede estar completamente reservada a la alimentación humana, como es el caso de EE.UU. o U.E.; puede estar reservada en parte importante a la alimentación animal (China, Europa del Este); o puede que la producción dependa de las condiciones climatológicas (África, Latinoamérica, Asia suroriental). Tales variaciones tienen su origen en los niveles de rendimientos. El mayor rendimiento en producción de patata corresponde al Benelux, con 40,4 t/ha, seguido de Reino Unido, Dinamarca y EE.UU. El rendimiento correspondiente a España es de 19,9 t/ha. 2.2. Producción de patata en la Unión Europea Como ha sido ya indicado, la U.E. es el quinto país en importancia en la producción de patata a nivel mundial. Su producción es de 35,4 millones de toneladas, segunda en importancia tras la producción china. Las superficies dedicadas al cultivo y las producciones obtenidas se indican, para los principales países productores, en la siguiente tabla: 9 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Tabla 2. Superficies, producción y rendimientos en patata de los principales países productores de la U.E. en 1995. PAÍS Alemania Benelux Reino Unido Francia España Italia Portugal Superficie(ha) 346.000 52.000 164.000 171.000 211.000 89.000 96.000 Producción (t x 103) Rendimiento (t/ha) 10.382 30,0 2.100 40,4 6.445 39,4 5.754 33,7 4.195 19,9 2.061 23,3 1.454 15,2 Fuente: P. Rouselle, Y. Robert, J.C. Crosnier. 1999 Se puede comprobar, como ocurre a escala mundial, cierta variabilidad en los rendimientos. También es muy variable el consumo humano según los países, aunque es relativamente estable en el interior de cada país desde hace varios años. La evolución del consumo en la U.E. entre 1984 y 1991 ha sido negativa, pasando de 973,2 kg/habitante en 1984-1985 a 968,3 kg/habitante en 1990-1991, siendo el principal consumidor Irlanda, seguido de España y, últimamente, Portugal. En España esta evolución es también negativa, de 110,90 kg/habitante en 1984-1985 a 106,3 kg/habitante en 1990-1991. 2.3. Producción de patata en España 2.3.1. Tipos de producción Habitualmente se distinguen cuatro categorías en la patata: • Patata de consumo, que puede tener varias denominaciones según la longitud de su ciclo. Se destina al mercado de consumo en fresco o a la transformación industrial para la alimentación humana. • Patata feculera, destinada a la transformación industrial para producción de fécula con destino a distintas utilizaciones como la química, farmacéutica, para papelería, etc. • Patata de siembra o simiente. • Patata forrajera, para la alimentación del ganado 10 ANEJO I MATERIAS PRIMAS La principal producción es la destinada al consumo humano en sus distintas clases o ciclos. Antes de mostrar cifras de producción, se analizará la clasificación oficial de los distintos tipos de patata cultivadas en España en función de la longitud de su ciclo: • Patata extratemprana (Recolección entre 15 de enero y 15 de abril) Las principales zonas de producción son Andalucía (Granada, 32%; Málaga, 20%); Canarias (Tenerife, 17%; Las Palmas, 9%). Por su calidad, se ha de destacar también Baleares. • Patata temprana (Recolección entre 15 de abril y 15 de junio) Las más importantes zonas de producción están en Andalucía, con casi el 50% de la producción nacional, principalmente en las provincias de Córdoba, Sevilla, Málaga y Granada • Patata de media estación (Recolección entre 15 de junio y 30 de septiembre) Galicia es la región española donde mayor producción se alcanza en este tipo de patata, con el 43% del total español, seguida de Castilla y León (13%) y Andalucía (8%) • Patata tardía (Recolección entre 30 de septiembre y 15 de enero) La región con mayor producción de este tipo de patata es Castilla y León (40%), siendo también importante la producción de esta patata en Álava y La Rioja Observando los rendimientos de estos cuatro tipos de patata en España, se puede detectar que el menor rendimiento corresponde a la patata extratemprana cultivada en secano (6,9 t/ha) y el mayor a la patata tardía cultivada en regadío (26 t/ha). Según datos del M.A.P.A. (1994), la patata de media estación es la clase más cultivada (118.792 ha y 2.236.621 t), seguida de la patata tardía (47.579 ha y 970.762 t), la temprana (30.377 ha y 586.126 t), y la extratemprana (3.928 ha y 66.153 t). En total, la superficie cultivada de patata de consumo humano en España alcanzó en 1994 las 200.676 ha y una producción de 3.859.662 t. Los rendimientos medios fueron de 14,4 t/ha en secano y 23,7 t/ha en regadío. La Comunidad Autónoma con más importante superficie y producción fue Galicia (74.685 ha y 1.104.076 t), seguida de Andalucía (27.783 ha y 597.819 t) y Castilla León (23.428 ha y 670.450 t). 11 ANEJO I MATERIAS PRIMAS El Boletín Mensual de Estadística del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación nos da un avance de la superficie y producción de patata para el año 1999: Tabla 3. Avance de superficies y producciones de patata a 30-9-99. Superficie (ha x 103 ) Cultivo Producción (t x 103 ) 1997 1998 1999 1997 1998 1999 definitivo provisional avance definitivo provisional avance 150,1 141,7 136,7 3.253,9 3.246,8 3.342,8 Extratemprana 3,4 4,2 3,4 38,7 43,9 55,4 Temprana 27,3 23,1 31,2 516,2 466,9 694,4 Media estación 79,4 77,3 37,9 1.743,8 1.776,4 1.630,2 Tardía 39,9 37,1 34,2 955,2 959,6 962,8 Total Fuente: Boletín mensual de Estadística del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, 1999. 2.3.2. Datos históricos del cultivo de patata en España Son datos proporcionados por el Anuario de Estadística Agraria Española desde 1930. La mayor superficie cultivada correspondió a la cosecha de 1940, con 466.800 ha, siendo actualmente de unas 200.000 ha, es decir, un 43% de la de 1940. El mayor rendimiento se obtuvo en 1992, con una media de 20,1 t/ha; y la mayor producción total en 1984 (casi 6 millones de toneladas). Se deduce una fuerte disminución de la superficie total cultivada, compensada en parte por un aumento de los rendimientos (170%). La producción actual es un 64% menor que la alcanzada en el máximo anteriormente indicado de 6 millones de toneladas. 12 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Respecto al comercio exterior, España exportó casi siempre mayor cantidad de patata que importó, pero a partir de 1986 el saldo es francamente negativo para España. En 1994, este saldo fue muy importante, unas 380.000 t anuales de déficit. Esta situación responde a la evolución de la agricultura española. El aumento del nivel de vida y su calidad han influido sin duda de forma muy importante. La patata constituyó un alimento fundamental para la población, especialmente en los años de inestabilidad política y salarios muy bajos. Es a partir de los años 70 y 80 cuando aumentan fuertemente los rendimientos así como disminuye el consumo de patata. Al no encontrar mercados exteriores competitivos, nuestras exportaciones disminuyeron y aumentaron considerablemente las importaciones, especialmente de patata tardía y de media estación, compensadas con la exportación de las excelentes y bien valoradas patatas españolas de clases extratemprana y temprana. 2.3.3. Destino de la producción española de patata En la tabla 4 se observa el destino de la producción española de patatas, que incluye las estimaciones según el Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, y que son las de producción en las explotaciones, no incluyendo las compras efectuadas por los agricultores a otras personas para tales fines (1). Asimismo, observamos en esta tabla el total de la simiente utilizada, propia o adquirida, que se emplea en la obtención de la producción correspondiente, excluyendo la patata de siembra utilizada para la plantación de cultivos forrajeros (2). 13 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Tabla 4. Destino de la producción española de patatas y total de la simiente utilizada (propia o adquirida que se emplea en la obtención de la correspondiente producción, con exclusión de la simiente empleada para la plantación de cultivos forrajeros). Destino de la producción en las explotaciones (1) Total Reservas para consumo propio (t) Ventas fuera Utilizada Clases Producción Para siembra Pérdidas las Para siembra y Alimentación De (t) (2) (t) explotaciones alimentación humana (t) animal Extratemprana 66253 315 776 3312 61750 8212 Temprana 586126 6251 17828 42902 519145 47015 Media estación 2236621 45089 331132 426238 1434162 167651 Tardía 970762 22436 63240 87694 797392 70003 Total 3859662 74091 412976 560146 2812449 292881 Fuente: P. Rouselle, Y. Robert, J.C. Crosnier. 1999 (en base a datos del Anuario de Estadística Agraria del M.A.P.A.) 2.3.4. La patata en Castilla la Mancha y Albacete Aproximadamente el 85% de la superficie cultivada anualmente en Castilla la Mancha está ocupada por la vid, el olivar y los cereales, estando basado el modelo de agricultura de esta región fundamentalmente en grandes cultivos de carácter extensivo muy adaptados a sus condiciones agroclimáticas. No obstante, existen otros cultivos de un marcado carácter zonal o comarcal que contribuyen a diversificar la alternativa agrícola en la explotación y que tienen una gran importancia social en las zonas donde están instalados por la gran cantidad de jornales generados tanto en las tareas de cultivo como en las posteriores de comercialización. El total de las tierras de cultivo de Castilla la Mancha se distribuye de la siguiente manera: -Secano: 3.758.032 ha -Regadío: 454.633 ha 14 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Esta misma distribución aplicada a los cultivos herbáceos castellano-manchegos : -Secano: 1.770.063 ha -Regadío: 343.350 ha Las tierras de cultivo de Albacete se distribuyen: -Secano: 664.710 ha -Regadío: 135.549 ha Los cultivos herbáceos de Albacete se distribuyen: -Secano: 299.184 ha -Regadío: 111.251 ha Centrándonos ya en el cultivo de la patata (tabla 5) Tabla 5. Cultivo de patata en Castilla la Mancha y Albacete Castilla la Mancha Albacete Superficie Secano 942 304 (ha) Regadío 9.561 2.895 Total 10.503 3.199 Rendimento Secano 6.113 6.436 (kg/ha) Regadío 23.123 21.758 226.834 64.946 Producción (t) Fuente: Anuario de Estadística Agroalimentaria 1999. M.A.P.Y.A. 3. ELECCIÓN DE LA VARIEDAD La patata es una planta perteneciente a la familia Solanaceae, siendo su nombre científico Solanum tuberosum L. Es una planta herbácea, vivaz, provista de un sistema caulinar aéreo y otro subterráneo, de naturaleza rizomática, en el que se originan los tubérculos. Sus raíces son fibrosas y muy ramificadas. Sus tallos aéreos, en un principio, son erguidos y, con el tiempo, tienden a desarrollarse de forma más pegada al suelo. 15 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Sus hojas tienen el aspecto claro de compuestas imparipinnadas, con 3 ó 4 pares de foliolos ovales, pudiendo aparecer en la base del foliolo pequeños foliolillos. Las inflorescencias son cimas umbeliformes, las flores poseen la corola rotácea gamopétala y de color blanco, violeta, rosado, etc. La infrutescencia es en forma de baya redondeada. En los rizomas pueden verse hojas escuamiformes y de ellas surgen raíces adventicias. En estos tallos subterráneos se producen unos hinchamientos o tubérculos, de forma oval, redondeada o claviforme, con estructura caulinar típica, observándose a simple vista unas escamitas en cuyas axilas se encuentran yemas de crecimiento llamadas "ojos" y que se disponen en espiral sobre la superficie del tubérculo. Los tubérculos, que son los órganos comestibles de esta planta, tienen bajo contenido en prótidos, aunque de alta calidad biológica, y alto contenido en hidratos de carbono. En toda la planta de la patata existe un alcaloide muy venenoso, llamado “solanina”, que aparece en los tubérculos si sufren acción directa de la luz solar. Las variedades de patata son muy numerosas y las características que las diferencian y por las que se pueden clasificar son asimismo muchas: color y textura de la piel, color de la carne, número de ojos, forma del tubérculo, aptitudes culinarias, características de los brotes, características de la parte aérea, productividad, aptitudes de utilización, precocidad en la brotación, precocidad de la tuberización, precocidad de la cosecha, resistencia a plagas y enfermedades, etc., pero el criterio agronómico más utilizado para establecer la clasificación varietal de la patata es la duración del ciclo de cultivo, que clasifica las patatas en extratempranas, tempranas, de media estación y tardías. 16 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Vimos que había cuatro categorías en la patata; dentro de la patata de consumo encontramos en general variedades con tubérculos de carne poco fina, con frecuencia muy harinosa, de no muy buen comportamiento frente a la cocción, pero que tienen en mayor o menor grado una amplia gama de aptitudes culinarias. Su precocidad de maduración, traducido en la duración relativa del ciclo vegetativo, condiciona su forma de explotación. Las variedades precoces, sobre todo las de tuberización rápida, se cultivan principalmente para la producción de primores, es decir, para cosechar antes de su madurez y que se comercializan con esta denominación. Las variedades semiprecoces, medias, semitardías y tardías proporcionan las patatas llamadas “de conservación”, destinadas al consumo directo o a la transformación industrial; poseen muy variable contenidos en materia seca y en azúcares reductores, lo que determina en parte su aptitud para distintos usos. Hemos visto, por tanto, que las patatas se cultivan para muchos destinos, y cada uno tiene sus propias exigencias y precisa una calidad distinta de tubérculo. En consecuencia, existen distintos tipos de productos: Los “chips” son láminas delgadas de patata (entre 1,2 y 1,5 mm de espesor) fritas en un baño de aceite a 170-180 ºC. Deben ser de color claro y uniforme, crujientes y no grasas (el contenido en agua ha de ser del 2-3 %, y el contenido en aceite del 30-40 %). El rendimiento medio es de 1 kg de producto acabado por 4 kg de patatas. La elaboración de “chips” requiere tubérculos de calibre medio (30-60 mm), ya que las pérdidas por pelado son más importantes con los calibres pequeños que con los grandes y, además, los “chips” de dimensiones demasiado grandes se rompen en las bolsas. No obstante, generalmente se tolera una proporción de aproximadamente el 30 % de los tubérculos superiores a 60 mm. 17 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Tubérculos oblongos cortos o redondos son los preferidos para la elaboración de tal transformado industrial de la patata. Se han de poder pelar fácilmente y los ojos no deben ser profundos ya que, de lo contrario, permanecen después de la eliminación de la piel. Para minimizar la retención de aceite y obtener un buen rendimiento industrial, el contenido en materia seca debe estar comprendido preferentemente entre el 21 y el 25 % del peso de la materia fresca, es decir, un alto contenido en materia seca, siempre que las patatas no se desintegren ni resulten demasiado harinosas. El contenido en azúcares reductores debe ser lo menor posible, es decir, un máximo del 0,2-0,3 % del peso de la materia fresca, ya que, cuando el contenido de estos azúcares es alto, el producto toma un color pardo oscuro con la fritura que, en general, es inaceptable. Estas características se deben en parte a la variedad del tubérculo, pero también son afectadas por la madurez de la cosecha, la estación y las condiciones de almacenamiento. Los cultivos de patata son, por tanto, influenciados por los factores de producción más que cualquier otro vegetal. Factores tales como la elección de la variedad, maduración al recolectar, tipo de suelo y localidad, técnicas de cultivo y condiciones de almacenamiento ejercen en su totalidad una profunda influencia sobre su conveniencia para un determinado fin. Los cultivos de patata destinados a la producción de “chips” se plantan con baja densidad para obtener una alta producción de tubérculos de calibre medio. La cosecha no se recolecta hasta alcanzar su maduración máxima de forma que aumenta el contenido en materia seca y disminuye el contenido en azúcares reductores. Además, se cultivan variedades específicas para la elaboración de tal transformado. 18 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Tras un examen de las variedades de patata, y considerado especialmente su aptitud para la fritura, su productividad y su presencia en la zona donde se ubica la planta a proyectar, se ha elegido como materia prima de tal planta la variedad de patata Agria. A continuación, se indican las características más sobresalientes de esta variedad: Características agrícolas: • Maduración semitardía, lo que significa una duración de ciclo de 120 a 150 días. • Tubérculos grandes a muy grandes, poco sensibles al “azuleado”, con ojos superficiales. • Rendimiento muy bueno. • Contenido bastante alto en materia seca. • Calidad culinaria: harinosa, de color puro, apta para la preparación de patatas fritas. • Follaje de desarrollo rápido, alto y erguido, de tallos robustos y fuertes, cubriendo bien el terreno. • Enfermedades: medianamente sensible a la Phytophthora de la hoja, poco sensible a la del tubérculo, muy poco sensible al virus “Yn” y poco sensible al virus “A”, inmune al virus “X”, resistente al patotipo a del nematodo dorado. Características morfológicas: • Planta: tallos poco numerosos, gruesos, erguidos, de color morado pálido; hojas bastante grandes, flexibles, de color verde oscuro; foliolos primarios grandes, anchos, con nervios superficiales; floración abundante, inflorescencias grandes, flores blancas. • Tubérculos: de forma oval alargada; piel amarilla predominantemente lisa; carne amarilla oscura; ojos superficiales. • Brote: cilíndrico, de color morado azulado muy intenso, muy peloso; yema terminal bastante grande, abierta; yemas laterales cortas, poco numerosas. Ya elegida la variedad más idónea para esta transformación y descritas sus características, se analizará su calendario de recolección: 19 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Existen varias cosechas al año, siendo el ciclo de esta variedad semitardía de 120 a 150 días. La siembra de la patata comienza a finales de Diciembre o principios de Enero, y se sigue sembrando hasta Mayo aproximadamente, de forma que se comienza a obtener patata fresca cuando se coseche la patata sembrada en Enero, lo cual ocurre hacia Abril o Mayo y hasta Octubre o Noviembre. 4. CONSERVACIÓN Y ALMACENAMIENTO DE LA PATATA En patatas destinadas a transformación industrial, el período de conservación puede durar 250 a 300 días. En este período, las técnicas de conservación tienen la finalidad de limitar las pérdidas de peso, impedir la brotación y el desarrollo de enfermedades, preservar la presentación, la calidad culinaria de los lotes comercializables y la calidad tecnológica de los destinados a la transformación industrial. Por ello son indispensables las naves especializadas de almacenamiento para responder al conjunto de estas exigencias. 4.1. Evolución de los tubérculos después de la conservación Desde la recolección hasta la utilización, los tubérculos respiran y transpiran activamente y están expuestos a diversos ataques (daños mecánicos y desarrollo de enfermedades) que pueden provocar rápidamente su destrucción si el medio ambiente es favorable para ello. Asimismo, su contenido en azúcares reductores, del que depende mucho la aptitud para la conservación en productos fritos, varía durante la conservación. 4.2. Respiración Una parte de la energía necesaria para la vida del tubérculo durante el almacenamiento procede de la respiración (formación de gas carbónico y agua a partir de los glúcidos) la cual produce una importante cantidad de calor. 20 ANEJO I MATERIAS PRIMAS La intensidad de la respiración aumenta con la temperatura (la intensidad respiratoria es mínima entre 4 y 8 ºC), con el grosor del tubérculo, con el número de las manipulaciones sufridas por el tubérculo en el almacenamiento, y, por último, con el número y la importancia de las heridas sufridas durante la recolección. 4.3. Transpiración Se traduce en un desprendimiento de vapor de agua, que es importante después de la recolección y que se estabiliza a continuación si las condiciones de conservación son satisfactorias. La transpiración es responsable del 90 % de las pérdidas naturales de peso y supone en algunos casos el arrugamiento de los tubérculos. La intensidad de la transpiración depende de la cantidad de agua que puede tomar el aire que rodea a los tubérculos antes de que se sature, es decir, el poder desecante del aire ambiente (humedad relativa y temperatura), y de la permeabilidad de la epidermis al vapor de agua; es alta cuando los tubérculos están inmaduros, ya que en este momento su epidermis es poco espesa, o cuando están heridos, aunque después de la cicatrización la transpiración se reduce al mínimo. Durante el primer mes de conservación, los tubérculos inmaduros pueden perder entre el 3 y el 5 % de su peso y los maduros entre el 1 y el 3 %. A continuación, las pérdidas son mensualmente del orden del 0,6-0,8 % cuando las condiciones de almacenamiento son buenas. 4.4. Azúcares solubles Principalmente son la sacarosa y los azúcares reductores: glucosa y fructosa. Estos últimos condicionan mucho el color de los productos transformados. En la recolección, el contenido de azúcares reductores de los tubérculos depende sobre todo de la variedad y del grado de madurez. A continuación, puede evolucionar fuertemente durante la conservación. El “edulcorado” de las patatas durante la conservación depende de la 21 ANEJO I MATERIAS PRIMAS variedad, de la madurez del tubérculo en el momento de su colocación en almacén, de la temperatura y de la duración de la conservación. Es controlado al menos por tres mecanismos distintos: • La disponibilidad de sacarosa en la recolección. • El almacenamiento a temperaturas menores de 10 ºC: “edulcorado a bajas temperaturas”. • El envejecimiento fisiológico: “edulcorado de senescencia”. Algunos estudios (Sowokinos, 1973, 1978) demuestran que cuanto más elevado es el contenido de sacarosa al comienzo del almacenamiento, mayor es la acumulación de azúcares reductores. Por tanto, el contenido de sacarosa en la recolección no debería sobrepasar el 0,28 % del peso fresco para las patatas destinadas a la fabricación de “chips”. La sacarosa presente en la recolección puede ser realmente el origen de la formación de azúcares reductores en la conservación. La medición del contenido de sacarosa como método de evaluación de la aptitud de almacenamiento con vistas a la transformación parece un buen parámetro de estimación de la madurez fisiológica; pero el efecto de la madurez sobre la evolución de los azúcares reductores es distinto según la variedad de patata. La formación de azúcares reductores asociada a bajas temperaturas (activación enzimática) a partir de almidón sucede generalmente a partir de los 10 ºC, aunque es especialmente importante por debajo de los 6-8 ºC. Las diferencias de comportamiento varietal son importantes. Este “edulcorado a baja temperatura” es reversible parcialmente por calentamiento de los tubérculos a 15-18 ºC, al reconvertirse una fracción de los azúcares formados en sacarosa, o ser consumido por la respiración (reacondicionamiento). 22 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Por último, el aumento del contenido en azúcares reductores puede ser el resultado de un envejecimiento fisiológico del tubérculo después de un largo período de almacenamiento. Este “edulcorado de senescencia” se debe a importantes modificaciones de las membranas que recubren los granos de almidón debido a la presión germinativa y se caracteriza por una formación de azúcares no reacondicionables. Aparece tanto más rápidamente cuanto mayor es la temperatura de almacén. Algunos autores han demostrado también que una insuficiente ventilación (acumulación de CO2 ) provoca una estimulación de la brotación, sobre todo durante el período de cicatrización y una acumulación de azúcares reductores durante la conservación. Entre los distintos mecanismos que condicionan la formación de azúcares reductores durante la conservación, dos ó más de ellos pueden producirse simultáneamente según la variedad, la temperatura y la duración del almacenamiento, haciendo más complejo el problema. 4.5. Principios de almacenamiento Los aspectos que hay que tener en consideración al tratar el almacenamiento de la patata son: 4.5.1. Pérdidas de agua (Este aspecto ya ha sido considerado al hablar de la transpiración, dentro del apartado 4.1. Evolución de los tubérculos después de la recolección) 4.5.2. Endulzamiento (Este aspecto ya ha sido considerado al hablar de los azúcares solubles, dentro del apartado 4.1. Evolución de los tubérculos después de la recolección) 23 ANEJO I MATERIAS PRIMAS 4.5.3. Germinación El porcentaje de germinación es una característica de la variedad, pero está influído también por la temperatura de almacenamiento. En la mayoría de las variedades, esta germinación es inapreciable a 4,4ºC, pero por encima de esta temperatura se produce en una proporción que es mayor a medida que va aumentando la temperatura hasta 21,123,8 ºC. El crecimiento de los tallos germinativos, incluso si la temperatura está por encima de los 4,4 ºC, no comienza inmediatamente después de la recolección. Hay por lo general un tiempo de descanso, el período latente, que puede durar varias semanas. Su duración depende de la variedad, condiciones de almacenamiento, condiciones de crecimiento antes de la recolección, dureza del manejo durante la misma y de si los tubérculos llevan alguna infección. Los efectos de estas variables sobre el período latente y sobre la proporción de crecimiento hacen imposible predecir la pérdida potencial debida a la germinación en un año. 4.5.4. Pérdidas ocasionadas por enfermedades durante el almacenamiento Se deben fundamentalmente a la difusión de la putrefacción bacteriana. Los organismos capaces de producir esta enfermedad se encuentran en la tierra y por consiguiente están presentes en la superficie de las patatas almacenadas, donde causan daños a temperaturas mayores de 1,5-4,4 ºC (dependiendo del organismo) y si hay una película de agua sobre los tubérculos que facilite su crecimiento y difusión. En tales condiciones, penetran en la patata a través de cualquier abertura en la piel, como las lenticelas, las grietas hechas por golpes o rozaduras, o lesiones debidas a enfermedades. La película de agua puede resultar de la condensación atmosférica, penetración de lluvia, introducción de cargas húmedas durante la recolección o exudado de patata ya podrida. 4.5.5. Daños causados por las heladas y corazón negro Son alteraciones fisiológicas resultantes de fallos de almacenamiento o transporte. 24 ANEJO I MATERIAS PRIMAS El punto de congelación de las patatas se halla entre –2,2 y –1,1 ºC. Si se exponen los tubérculos a estas temperaturas o inferiores pueden congelarse, pero si las patatas están totalmente sanas pueden no congelarse tras varias horas de exposición incluso a temperaturas menores. Las lesiones de la congelación se deben a la formación de hielo y ruptura de las células. A mayor intensidad de la helada, mayor número de células afectadas y mayor intensidad del daño, manifestándose desde pequeñas motas negro-azuladas en el anillo vascular hasta afectar a todo el tubérculo, ocurriendo, en este caso que, al descongelarse, la patata queda totalmente estropeada, siguiéndose una invasión bacteriana. La putrefacción puede propagarse a los tubérculos adyacentes que no habían sido afectados por la helada. La alteración conocida como corazón negro se debe a una reducción de oxígeno en el centro del tubérculo ocasionada, generalmente, por una elevada temperatura de almacenamiento (mayor de 35 ºC) que hace que aumente la tasa de respiración. Esta alteración puede producirse también a bajas temperaturas cuando el suministro de oxígeno es restringido, por ejemplo, puede producirse en el campo en suelos encharcados, aunque en tales casos el tejido muerto tiende a repartirse por todo el tubérculo. 4.6. Condiciones de almacenamiento Para el caso de patatas para transformación en “chips”, la temperatura de conservación es el resultado de un compromiso entre un valor relativamente elevado (910 ºC), que permite evitar el “edulcorado a baja temperatura” y un valor más bajo (5-6 ºC), que limita las pérdidas de peso, la brotación y el “edulcorado de senescencia” 25 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Con la obtención de técnicas eficaces para supresión de la germinación, se ha dado una mayor importancia a la calidad, y el fin perseguido debe ser almacenar a la más baja temperatura posible que no produzca un contenido alto de azúcar, es decir, unos 8-10 ºC. Se pretende con ello reducir el peligro de putrefacción y el gasto de supresión de tubérculos germinados. Al evitarse un contenido excesivo de azúcares y la germinación se satisfarán dos de las necesidades de almacenamiento, pero quedan sin solucionar otros dos problemas: las pérdidas por enfermedad y el marchitamiento. Las primeras pueden reducirse manejando con el máximo cuidado la cosecha para reducir al mínimo el daño ocasionado; no almacenando tubérculos enfermos, ni los que estén realmente húmedos, y evitando que las patatas se humedezcan, ya sea por la lluvia, ya por condensación. Puede evitarse que los tubérculos se marchiten impidiendo la libre circulación del aire entre ellos cuando están almacenados. Si se amontonan las patatas, las del interior no estarán expuestas al aire libre del campo o del edificio, pero sí al que queda encerrado entre ellas. Incluso en un edificio, el aire comprendido entre los tubérculos no está quieto, sino en continuo movimiento, porque se calienta por el calor desprendido por las patatas, sube por encima del montón y es reemplazado por el aire del montón. Aunque existen importantes diferencias en el comportamiento varietal, las temperaturas óptimas de conservación se indicarán en la Tabla 6 Tabla 6. Temperatura y tiempo de conservación de las patatas Duración de la conservación (meses) Temperatura de conservación (ºC) 2-6 8-10 6-10 6.5-8 Fuente: P. Rouselle, Y. Robert, J.C. Crosnier. 1999 Para impedir la antes mencionada brotación, se usan también inhibidores químicos de la germinación ya que las patatas germinarán naturalmente después de enero o febrero. En general, a mayor temperatura de almacenamiento, menor será el periodo de latencia, es decir, antes se producirá la germinación. La germinación no es conveniente ya que 26 ANEJO I MATERIAS PRIMAS determina cambios en la calidad de los tubérculos y se asocia con un aumento del contenido de azúcares reductores. La aplicación de inhibidores de la brotación es necesaria desde el momento en que la temperatura de conservación sea mayor de 6ºC y la duración de la misma ha de ser de dos ó más meses. En España, están autorizadas las siguientes materias activas: N-fenilcarbamato de isopropilo ó Profam (IPC) N-(3-clorfenilo) carbamato de isopropilo ó Clorprofam (CIPC) Estas materias activas actúan por sus vapores, que impiden el crecimiento de los ojos, bloqueando las divisiones celulares. Se aplican después de la recolección por espolvoreo o durante la conservación por termonebulización. 4.7. Almacenamiento de las patatas Será necesario el diseño de una pequeña cámara frigorífica para la conservación de las patatas a procesar en el período de una semana. Esta cantidad será, considerando que la planta trabajará 8h/día y 5 días/semana y requiere de 400 a 500 kg/h de patatas para una producción de 100-125 kg/h de patatas “chips”, de 20.000 kg, añadiendo un margen de seguridad de 4.000 kg. Por tanto, la capacidad de la cámara a proyectar será de 24.000 kg de patata. Se ha elegido como método de conservación la refrigeración, debido a que la ventilación por aire exterior no permite el mantenimiento de una temperatura de 8-10 ºC y una humedad relativa del 90% a lo largo de todo el año, recurriendo por tanto al frío artificial. Es posible la utilización de una cámara frigorífica sin ventilación, ya que se trata de un almacenaje de corta duración en contenedores, a condición de que los tubérculos estén secos en el momento de su colocación en cámara fría y que los pasillos, que representan alrededor del 20% de la superficie total del local, estén situados entre las pilas de contenedores. 27 ANEJO I MATERIAS PRIMAS La temperatura de los tubérculos a la entrada puede ser relativamente alta (entre 20 y 25ºC) y debe ser tenida en cuenta en el cálculo del balance frigorífico. Se necesita generalmente un coeficiente de mezcla de aire de 60 veces por hora el volumen de la cámara fría vacía para asegurar un enfriamiento homogéneo. Aislamiento térmico. Cualquier local de almacenamiento ventilado debe disponer de un aislamiento térmico suficiente para evitar los fenómenos de condensación sobre las paredes y para mantener un control adecuado de la temperatura inferior, sobre todo cuando está equipado con una unidad de frío artificial. Se considera correcto un valor de q (cantidad de calor por unidad e superficie y tiempo) de 8 kcal/m2 h. Las puertas y accesos de entrada y salida del aire deben estar aislados de la misma forma y cerrarse herméticamente. Potencia frigorífica. Deben tenerse en cuenta las distintas fuentes de calor a evacuar, particularmente la respiración y enfriamiento de los tubérculos; pérdidas por las paredes, techo y suelos; enfriamiento del aire de renovación; calor de los motores; e iluminación. La respiración de los tubérculos representa alrededor de 0,02 kw/t a 20-25ºC y 0,01 kw/t a 515ºC. El calor de enfriamiento es de 3,6 kJ/kgºC para el rango de temperaturas analizado. 5. El ACEITE La función del aceite en la fritura es doble: por un lado actúa como medio transmisor del calor, y, por otro, llega a ser un ingrediente del producto frito, al ser absorbido por el mismo. Existen diferencias en cuanto al comportamiento de los aceites y grasas de fritura. Los aceites sometidos a un calentamiento excesivo y a una baja reposición se deterioran más rápidamente. Por el contrario, los que se calientan de forma continuada sin fluctuaciones de temperatura duran más. 28 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Al elegir el aceite, se consideran como características principales el precio, la estabilidad, el sabor y el producto a freír. Hay que tener también en cuenta el uso permitido de antioxidantes y antiespumantes que contribuirán a un mejor control y uso del aceite. En la fritura, las altas temperaturas empleadas (175-185ºC) “sellan” la superficie del producto evitando, en cierta manera, que se desprenda el vapor rápidamente, facilitando así la cocción del interior del producto y permitiendo que quede más jugoso. Al mismo tiempo, esta superficie sufre procesos de tostado, caramelización o pardeamiento no enzimático (reacción de Maillard) apareciendo colores entre dorados y pardos que dan un aspecto agradable al producto. Estas mismas reacciones desarrollan sabores deseados en los productos fritos. La importancia del aceite en la obtención de un sabor adecuado en el producto es muy manifiesta. Al introducir un alimento en un aceite caliente para freírlo ocurren una serie de procesos y reacciones que producen cambios en el alimento: • Mejora de la textura: los productos se vuelven crujientes y más agradables por su textura y sonido al ser mordidos. • Mejora de la presentación: los alimentos adquieren un color dorado uniforme y brillante. • Potenciación y matización de los sabores y aromas: debido al propio aceite o al desarrollo de nuevos compuestos después de someter el alimento a las altas temperaturas. De ahí que el proceso de fritura requiera un correcto control por la posible potenciación de determinadas características organolépticas debido a la degradación, la cual puede resultar incluso nociva para la salud. • Modificación del contenido de grasa del producto: en general los productos pierden humedad y ganan grasa, con el aumento de la palatabilidad que conlleva. • Prolongación del periodo de conservación del producto debido a la destrucción de microorganismos y enzimas presentes en los alimentos. 29 ANEJO I MATERIAS PRIMAS 5.1. Parámetros del proceso de fritura Temperatura Hay que evitar temperaturas superiores a 191ºC, ya que el deterioro del aceite en estos rangos comienza a ser inaceptable. De igual manera, se evitarán los calentamientos improcedentes, que oscurecen el alimento antes de que esté cocido. Si la temperatura es demasiado baja, al no "sellarse" la superficie del alimento tan rápidamente como a altas temperaturas, se producirá un alimento muy grasiento. Tipo de aceite Al elegir el tipo de aceite, consideraremos las siguientes características fundamentales: precio, estabilidad y sabor. Se indicará más adelante el fundamento de tal elección. Forma y preparación del alimento El producto a freír ha de estar seco, ya que, en caso contrario, se realiza una evaporación rápida, que además de producir salpicaduras provoca una capa de vapor que dificulta la acción del aceite. Además, el deterioro del aceite en presencia de humedad complica el alcance de una temperatura estable y suficientemente alta durante todo el proceso. Otro inconveniente de la presencia de humedad en el alimento a freír es la formación de espuma, que provoca un mayor deterioro del aceite, contribuye a su hidrólisis y puede ser peligroso. 30 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Relación aceite-alimento La más idónea es "aceite-peso de las láminas crudas de patata" = 6:1. Si la proporción de aceite es menor, el alimento será más graso, debido a que la temperatura de fritura baja demasiado rápidamente en el momento de la inmersión. Si la proporción de aceite es mayor, disminuye la absorción, pero el deterioro será mayor y más rápido. Relación superficie/volumen de aceite A mayor valor de esta relación, la velocidad de alteración de la grasa aumentará. Esto se debe a que hay más proporción de grasa en contacto con el aire ambiente y por tanto habrá más posibilidad de ocurrencia de reacciones oxidativas. Adición de aceite nuevo Algunos autores recomiendan añadir frecuentemente aceite nuevo para compensar el absorbido por el alimento, siendo esto beneficioso por la dilución de los productos de alteración. Sin embargo, otros autores consideran que se produce un mayor deterioro del aceite debido al efecto catalítico de los productos de alteración que se encuentran en los aceites usados. Además la evolución última de algunas moléculas que perviven en el aceite puede ser peligrosa y tóxica. Por tanto, debemos realizar una sustitución completa de la totalidad del aceite. A medida que aumenta el número de frituras sucesivas, disminuye el valor nutricional del aceite que penetra en el alimento, así como su valor como potenciador del sabor, llegando no sólo a perderse totalmente, sino incluso a tener un efecto negativo al respecto. No hay que esperar a que las características organolépticas del aceite obliguen a la sustitución del mismo, se sustituirán el aceite tan pronto como lo permita la relación de calidad buscada y el coste de la sustitución. 31 ANEJO I MATERIAS PRIMAS La reposición parcial del aceite de forma continua puede provocar modificaciones muy importantes en moléculas, evolucionando éstas de forma reiterada en calentamientos sucesivos, aparte de no beneficiar las características organolépticas. Limpieza del aceite Son necesarias una filtración y una purga de humedad periódicas. Con las filtraciones eliminaremos los restos de alimento carbonizados, que aportan sabor amargo y oscurecen el aceite de fritura; y con las purgas de humedad evitaremos dificultades para alcanzar la temperatura objetivo así como una merma de calidad del proceso ocasionada por la aparición de humos y malos olores y la aceleración de la descomposición en presencia de humedad. La periodicidad en la limpieza de equipos será semanal, con un vaciado total del aceite y una limpieza a fondo de todo el sistema, incluidas tuberías, válvulas y bombas. Se realizará el siguiente proceso: - Limpieza mecánica de los residuos del fondo y superficies laterales. - Llenado de la freidora con hidróxido sódico (NaOH) en solución 2N y calentar hasta temperaturas cercanas a la ebullición. - Circulación de tal solución caliente por todo el circuito. - Vaciado. - Enjuague mediante mangueras a presión, llenando la freidora y haciendo circular agua por todo el circuito. - Neutralización de los restos de álcali con ácido cítrico al 2 % y recirculación del mismo. - Enjuagues sucesivos hasta que las aguas de recogida tengan un pH neutro. - Favorecimiento del secado por calentamiento. 32 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Para una mayor calidad del aceite, cuidaremos los elementos eléctricos y la corrosión, evitando cobre, hierro o bronce en los materiales, prefiriendo aluminio o acero inoxidable. Las instalaciones de la planta a elaborar son de acero inoxidable Es necesario un especial cuidado con el extractor de humos y las conducciones. Optimizar el proceso de fritura exige un control de todos sus parámetros, consiguiendo una mayor vida útil del aceite de fritura, menor porcentaje de aceite absorbido por el alimento, mayor eficacia de la limpieza y tiempos empleados más cortos, ahorro energético y, menores costes de producción. 5.2. Aditivos del aceite Con el fin de mantener en las mejores condiciones posibles los aceites empleados para freír, se emplean distintas sustancias normalmente clasificadas como aditivos con cuyo uso se obtiene un producto de mejor calidad organoléptica y, al mismo tiempo, se alarga el tiempo de utilización del aceite. Actualmente existen muchos compuestos, naturales o sintéticos, con propiedades antioxidantes. La mayoría de los antioxidantes contienen estructuras tipo fenol que actúan a un doble nivel: transfiriendo un átomo de H al radical hidroperóxido y actuando a su vez como aceptores de los radicales libres formados en la primera fase de la autooxidación, deteniéndola a este nivel. Los antioxidantes con función radical libre son estables al ataque por oxígeno, por lo que ellos mismos no pueden actuar como propagadores de la autooxidación. Las estructuras fenólicas que han bloqueado un radical libre no se regeneran, por lo que el antioxidante se va gastando a medida que actúa. Por otro lado, hay que señalar que los antioxidantes no revierten los procesos de oxidación, sino que evitan su propagación, por lo que es inútil utilizar antioxidantes cuando el proceso de oxidación está avanzado. 33 ANEJO I MATERIAS PRIMAS La Legislación Española no permite el uso de aditivos en el aceite de oliva virgen, pero sí en el aceite de oliva refinado, aceite de oliva y aceite de orujo refinado. Se permite, para sustituir el tocoferol natural perdido en la refinación, el uso de alfa-tocoferol (E-307), en una cantidad inferior a 200 mg por kg de producto terminado. Para el caso de aceites de otras semillas oleaginosas, entre los aditivos permitidos se encuentran los siguientes antioxidantes químicos: Butilhidroxianisol (BHA) Butilhidroxi-tolueno (BHT) Galato de propilo Galato de dodecilo Ácido cítrico 5.3. Evolución del aceite en la fritura Las grasas y aceites pueden obtenerse de distintas fuentes, cada una con sus características propias, pero todas con la misma estructura química. Las distintas grasas y aceites difieren en los tipos de ácidos grasos de su estructura química, así como en los insaponificables (tocoferoles, esteroles, colorantes, etc.) Todos los procesos químicos y enzimáticos se aceleran al aumentar la temperatura, de ahí que una grasa calentada tienda a degradarse con bastante rapidez, en especial si en ella hay sustancias o residuos que actúan como catalizadores o potenciadores de la alteración. Para conocer la cantidad de compuestos de alteración en los aceites el método más fiable actualmente es la determinación de compuestos polares. En España, la Norma de Calidad sobre Aceites y Grasas Calentados establece un límite en el 25% de compuestos polares, para los compuestos de alteración (BOE núm. 26, de 31/01/1989). A partir del 20% de compuestos polares se considera que el aceite está alterado y debe ser vigilado. Se 34 ANEJO I MATERIAS PRIMAS entiende por compuestos polares aquellos de polaridad mayor a la de los triglicéridos, estando éstos en una proporción mayor del 95% en la mayoría de los aceites y grasas no calentados. Los compuestos polares difieren en su peso molecular y en su significación nutricional: los compuestos de hidrólisis tienen pesos moleculares inferiores a los de los triglicéridos y son compuestos normales originados por la acción de la lipasa pancreática. Los compuestos que se forman a través de la vía oxidativa y térmica tienen pesos moleculares similares o superiores a los triglicéridos iniciales y contienen ácidos grasos alterados capaces de modificar el valor nutricional de la grasa. Los productos no volátiles no son eliminados durante la fritura y pasan al alimento siendo de mayor interés desde el punto de vista nutricional. El origen de las alteraciones producidas durante la fritura es múltiple: Hidrólisis Los triglicéridos del aceite en contacto con humedad o agua (proveniente del producto a freír o no) se descomponen en diglicéridos y monoglicéridos, liberando una o dos cadenas de ácidos grasos. Los triglicéridos con ácidos grasos de cadenas cortas son más sensibles que los que presentan ácidos grasos de cadena larga. Durante el proceso de fritura, a temperaturas de 180-190 ºC, el proceso de hidrólisis tiene poca importancia puesto que la humedad se elimina en forma de vapor, aunque algunos autores describen contenidos de agua del 0,5-1,5 % incluso a esas temperaturas. Las mayores alteraciones ocurren si existe humedad en el momento de calentar o enfriar el aceite (<100ºC) y durante el almacenamiento del mismo, puesto que el agua no se evapora. El resultado de la hidrólisis es la aparición de ácidos grasos libres, que aumentan la acidez del aceite, y, en menor cantidad, la formación de metilcetonas y lactonas, que pueden producir aromas desagradables. Se produce además liberación del aldehído insaturado acroleína a partir de la deshidratación del glicerol debida al sobrecalentamiento de la grasa. La aparición de la acroleína provoca un aumento del punto de humo de la grasa. La sosa cáustica y otros álcalis utilizados para limpiar favorecen la hidrólisis, por lo que han de ser bien eliminados tras su uso. Es necesario realizar purga inferior para eliminar los residuos de humedad. 35 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Autooxidación La autooxidación es un proceso oxidativo no enzimático, el más frecuente en los procesos de fritura, caracterizado por la oxidación de los ácidos grasos en presencia del oxígeno del aire, dando lugar a compuestos intermedios inestables denominados hidroperóxidos o peróxidos, que darán lugar a la formación de radicales libres. Este proceso se ve favorecido y potenciado por la incidencia de luz, que actúa como catalizador, y por la presencia de sustancias fotosensibles en el medio, tales como la riboflavina y eritrosina. Los ácidos grasos insaturados son más sensibles a la oxidación que los saturados. Las grasas que han sufrido un proceso de oxidación tienden a oscurecerse, aumentar la viscosidad, incrementar la formación de espuma y desarrollar gustos y olores anómalos. Algunos metales, principalmente el hierro, son catalizadores de los procesos de oxidación, por lo que es conveniente el uso de recipientes de acero inoxidable. Al tratarse de una reacción en cadena, es fácil comprender que la extendida práctica de desechar el 50 % de un aceite de fritura en punto de descarte y sustituirlo por aceite nuevo con el fin de alargar la vida del primero, no sólo no es beneficioso, sino que acelera la alteración del aceite nuevo incorporado. Polimerización Los radicales libres tienden a combinarse entre ellos o con otros ácidos grasos, formando compuestos lineales, más o menos largos y ramificados, o compuestos cíclicos, especialmente en el caso de que existan dobles enlaces. 36 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Estos polímeros, al ser de mayor tamaño y peso molecular, tienden a aumentar la viscosidad del aceite, lo que, por un lado, favorece la formación de espuma y por lo tanto la oxidación y, por otro lado, producen un arrastre mayor de aceite por parte del producto frito debido a que gotea con más dificultad. Los polímeros forman en la superficie del aceite y en los laterales de la freidora una capa muy adherente y difícil de eliminar de consistencia plástica. Desde el punto de vista nutricional, parece ser que los polímeros de alto peso molecular son indigeribles, por lo que tienen poca importancia respecto a la nutrición y salud, pero los compuestos más cortos sí que son absorbido por la pared intestinal, repercutiendo en la salud del consumidor. Se resumen a continuación las degradaciones que sufre el aceite: • Oscurecimiento del aceite y del alimento frito. El oscurecimiento del aceite se debe a los productos formados en la oxidación del mismo y a la dilución de los productos derivados de la caramelización del alimento. El oscurecimiento del alimento frito se debe a tal caramelización. • Aparición de olores y flavores debidos a los nuevos componentes surgidos de la descomposición de la grasa (fundamentalmente en las reacciones de oxidación e hidrólisis). Suelen ser desagradables y, al ser volátiles, acompañan al vapor formado. • Espesamiento del aceite conforme aumenta el número de frituras. La causa es principalmente la polimerización. El espesamiento del aceite provoca un oscurecimiento del mismo así como la necesidad de un mayor tiempo de fritura, ya que el aceite es el medio de transmisión de calor al alimento. Otras consecuencias son el aumento del porcentaje de aceite adsorbido por el alimento y el aumento de la oxidación, ya que las burbujas se hacen más estables en la superficie del aceite, estando más expuesto al aire. 37 ANEJO I • MATERIAS PRIMAS Formación de humos del aceite debido al incremento de ácidos grasos libres presentes. A menor temperatura de fritura, menor cuantía de humo se formará, siendo el humo un indicador de las condiciones en que se encuentra el aceite. Cada aceite tiene un punto de humo diferente, es decir, una temperatura a la que el humo se hace visible. • Tendencia a la formación de espuma, provocada por las reacciones de oxidación e hidrólisis, y por algunas impurezas, como las materias activas usadas en la limpieza de los recipientes. Estas reacciones provocan también una mayor penetración del aceite en el alimento. 5.4. Elección del aceite de fritura Se han tenido en cuenta ensayos realizados con diversos tipos de aceite (oliva, girasol, soja, palma, cacahuete y maíz) que ofrecen las siguientes conclusiones: • La transformación interna de los ácidos grasos es mucho mayor en los aceites poliinsaturados que en los monoinsaturados. Por ello, en el aceite de oliva la alteración está retardada por la mínima velocidad de desaparición del ácido oleico. • En los aceites estudiados, los únicos antioxidantes son los tocoferoles, excepto en el aceite de oliva, que presenta al menos cuarenta compuestos distintos de acción antioxidante. • El aceite de oliva virgen presenta mayor resistencia a la oxidación que los demás aceites en las mismas condiciones. • El aceite de oliva, en un calentamiento prolongado, forma menos peróxidos que los demás aceites. También es menor la concentración de los productos de descomposición. • La penetración de aceite en el alimento es mayor para el aceite de soja que para el de oliva, debido al mayor porcentaje de ácidos grasos insaturados de sus triglicéridos constituyentes. Por otro lado, en el aceite de soja se produce mayor liberalización de ácidos grasos por hidrólisis de los triglicéridos que en el aceite de oliva. 38 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Vemos, pues, que el aceite de oliva goza de unas características que le hacen ideal para su uso como aceite de fritura. Una de ellas es su grado de insaturación medio-bajo: con su elevado contenido en ácido oleico es líquido a temperatura ambiente, lo que favorece todas sus aplicaciones en frío y hace no necesario un gasto extra de energía para fundirlo a la hora de su utilización para la fritura. El bajo contenido en ácidos grasos poliinsaturados le proporciona gran estabilidad frente a la oxidación y escasa tendencia a la polimerización. Sus características organolépticas, debidas a sus componentes volátiles de origen natural, son únicas y muy apreciadas por el consumidor. Tiene una alta concentración, máxima en el aceite de oliva virgen, de componentes menores beneficiosos entre los que destacan los polifenoles y tocoferoles, inhibidores de la oxidación; el β-sitosterol, inhibidor de la polimerización; y compuestos volátiles y ácidos grasos libres, que garantizan su uso a la temperatura de fritura y pueden modificar características físicas de la grasa, como la tensión superficial y el volumen específico, contribuyendo a un mayor rendimiento. No experimenta cambios químicos sustanciales ni produce reacciones tóxicas cuando se le somete a fritura en condiciones normales de temperatura, mejorando, al mismo tiempo, las cualidades gastronómicas de los alimentos. Al freír, forma una capa más fina y consistente alrededor del producto frito que impide que absorba más aceite y permite retener todos los jugos por lo que el consumo de aceite de oliva es menor que el de otros aceites. Los fenómenos de oxidación son proporcionales al grado de insaturación de las grasas y a la eventual presencia de sustancias antioxidantes. Las grasas animales, aunque poseen un bajo grado de insaturación, sufren rápidamente el proceso de autooxidación, porque están privadas de agentes antioxidantes. Por contra, los aceites de semilla tienen buena cantidad de antioxidantes (tocoferoles), pero presentan un alto grado de insaturación. En el caso del aceite de oliva ambas circunstancias son favorables: posee un grado intermedio de insaturación y contiene numerosas sustancias antioxidantes (alfa-tocoferoles y polifenoles), de forma que tiene un comportamiento muy estable frente a los ataques de oxígeno. Además se observa, durante el proceso de fritura, un descenso porcentual de los ácidos grasos poliinsaturados, quedando sin modificar los monoinsaturados. 39 ANEJO I MATERIAS PRIMAS El uso del aceite de oliva en los procesos industriales está, por tanto, plenamente justificado, por lo que se usará como aceite de fritura en la planta a proyectar aceite de oliva virgen fino. Tal aceite de fritura se suministrará a la planta elaboradora con periodicidad semanal y el volumen será de 1.000 litros/semana. La forma de recepción será en bidones de acero inoxidable de 50 litros. 6. MATERIAS PRIMAS AUXILIARES 6.1. Sal La sal para alimentación es el producto cristalino, blanco, de grano muy fino, soluble en agua y con sabor franco, constituido fundamentalmente por cloruro sódico en un porcentaje no inferior al 97% de la materia seca y en condiciones que le hacen apto para usos alimenticios. El suministro de esta materia prima es, al igual, que el de las restantes, de periodicidad semanal. La cantidad recibida es de 80 kg por semana y la forma de recepción es en bolsas de plástico con capacidad para 10 kg de sal. 7. PLAN DE SUMINISTRO DE MATERIAS PRIMAS. CONTRATOS Para la adquisición de las materias primas, la industria agraria debe entrar en contacto con el agricultor. Un problema especial de las industrias agrarias deriva de determinadas características de la materia prima agraria y en especial su carácter perecedero y la estacionalidad de la producción. Estos inconvenientes pueden minimizarse diversificando la producción en lo que se refiere a variedades y especies, adaptando los procesos de forma que puedan aprovecharse al máximo las instalaciones. También pueden 40 ANEJO I MATERIAS PRIMAS disminuirse en algunos casos utilizando sistemas de conservación de la materia prima que permiten alargar el período de industrialización, aunque ello da lugar a un aumento de los costes. La falta de homogeneidad de la producción agraria, como consecuencia de la aleatoriedad de las condiciones atmosféricas es otro inconveniente característico de las industrias agrarias, que puede ser disminuido por medio de contratos o acuerdos con los agricultores en donde se fijan determinadas condiciones relativas a variedades, sistemas de cultivo, etc. Para la distribución del producto elaborado, las industrias deben establecer relaciones con comerciantes distribuidores (mayoristas o minoristas) 7.1. Contrato compra-venta Los contratos de compra entre el agricultor que suministra la materia prima y la industria han de contar con una serie de especificaciones: Situación de la mercancía Las distintas situaciones de la mercancía dan lugar a que los distintos costes (carga, transporte, descarga, seguros, etc.) sean a cargo del comprador o del vendedor. El sistema usado varía según factores tales como costumbres, disponibilidad de medios de transporte por parte de compradores y vendedores, etc. En el caso de la industria a proyectar, el contrato de compra-venta especificará que la mercancía se situará sobre muelle de fábrica, de modo que la recolección (en el caso de las patatas), el transporte y la descarga de los productos corren a cargo del suministrador. 41 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Fecha de entrega de la mercancía Es una especificación muy importante, sobre todo en el caso de productos perecederos o que tienen grandes oscilaciones de precios, como es el caso de la patata. En el caso que nos ocupa, la entrega será de forma escalonada en periodos posteriores a la realización del contrato, ya que la empresa suministradora de materias primas cuenta con almacenes, evitando así la necesidad de éstos en la planta a proyectar. La periodicidad de la entrega será semanal. Precio de la mercancía Especificación muy importante, sobre todo en los contratos de entrega diferida. El contrato de la empresa suministradora de materias primas y la planta procesadora a proyectar establecerá un sistema de "precio fijo con aumentos progresivos". Es una variante del sistema de "precio fijo preestablecido", el cual es independiente de que el precio del mercado esté por encima o por debajo. El "precio fijo con aumentos progresivos" es aplicable a otros casos de suministro continuado a lo largo de la campaña y considera los costes de almacenamiento y otros aspectos de la estacionalidad de precios. Forma de pago Se establecerá en el contrato el pago "al contado", entendiéndose normalmente unos días después de la entrega de la mercancía. Envase a utilizar Las patatas serán recibidas en muelle de fábrica en cajas de madera, cada una con una capacidad de 37 kg y dimensiones: 60 x 31 x 31 cm, dispuestas en palets de dimensiones 100 x 120 cm . La capa de palet consta de 6 cajas y cada palet consta de tres capas en altura, de manera que el palet contiene 666 kg de patatas. Dado que se reciben 24.000 kg de patatas a la semana, el número de palets recibidos será 36 semanalmente. 42 ANEJO I MATERIAS PRIMAS El aceite de fritura será recibido en muelle de fábrica en bidones de acero inoxidable de 50 litros (se reciben 1.000 litros/semana) La sal se recibirá en muelle de fábrica en bolsas de plástico de capacidad 10 kg. Se recibirán 8 de estas bolsas ya que el suministro es de 80 kg a la semana. Plan de suministro y devolución de envases El plan de suministro de la materia prima será detallado más adelante en el epígrafe "Programa de suministro de la materia prima", quedando resumido como sigue: La periodicidad de suministro será semanal y las cantidades suministradas cada semana serán: 24.000 kg de patatas 1.000 litros de aceite de fritura 80 kg de sal La devolución de envases será igualmente semanal y simultánea a la recepción de la siguiente partida de materias primas. Forma de presentación y calidad del producto Dado que la forma de pago de la mercancía es "al contado", (frecuentemente, unos días después de la entrega de la mercancía), y que hay presencia física de la misma, el observador puede proceder a la observación directa de toda la partida, juzgando sobre su calidad. 43 ANEJO I MATERIAS PRIMAS Peso El peso bruto es el peso total de una mercancía incluyendo envase y, en su caso, otros elementos ajenos a la naturaleza del producto, mientras que en el peso neto éstos no se incluyen. Los tipos de contrato en cuanto al peso son: • contrato en base al peso neto • sistema bruto por neto, en el que el peso estipulado se refiere al peso bruto Al igual que ocurre con la calidad, el peso puede experimentar pérdidas desde que sale del puerto de origen hasta que llega al punto de destino, estas pérdidas pueden estimarse y tenerse presentes en el contrato con el objeto de evitar conflictos. En el caso de la planta a proyectar, el contrato se hará en base al peso neto y las posibles pérdidas en el transporte serán estimadas y pasarán a cargo de la empresa suministradora, de manera que, en caso de producirse, habrán de ser suplantadas por tal empresa. Momento de realización del contrato En cuanto al momento en que se hace el contrato de venta, es un sistema muy extendido para los productos destinados a la industria el sistema de contratos previos a la siembra. Al tener los productos industrializados unos precios más estables, a la industria le interesa, en general, conocer a priori los precios de las materias primas y, al mismo tiempo, asegurarse el abastecimiento de las mismas, para lo cual establece contratos con los agricultores previos a la siembra, en los cuales se fijan de forma más o menos precisa los precios y las cantidades, y, a causa de la aleatoriedad de los rendimientos, puede fijarse en el contrato también la superficie. El establecimiento de un precio fijo en el contrato presenta un inconveniente importante cuando existe un mercado libre del mismo producto. Si el precio del mercado libre es mayor que el establecido en el contrato, el agricultor tiende a entregar a la industria la menor cantidad posible, para vender el resto en el mercado. Si, por el contrario, el precio 44 ANEJO I MATERIAS PRIMAS del mercado libre es más bajo que el establecido en el contrato, es el industrial el que tiende a incumplir el contrato para comprar la mayor parte en el mercado libre. Un sistema muy utilizado por las industrias, en este último caso, consiste en la limitación de la distribución de los envases cuando aquéllos son los propietarios de éstos. En el contrato se establecen otras cláusulas relativas a variedades y cuidados del cultivo, siendo frecuentemente los industriales quienes suministran las semillas, aunque éste no es el caso de la industria a proyectar. 7.2. Canales de comercialización El conjunto de los agentes por los que pasa el producto desde que sale de la explotación agraria hasta que llega al consumidor final suele recibir el nombre de canales o circuitos de comercialización. En la mayor parte de los casos, un producto puede circular por varios canales de importancia variable, empezando todos en el agricultor y terminando en el consumidor y pudiendo tener una o varias fases en común. Los canales se representan normalmente por medio de gráficos que empiezan en el agricultor y terminan en el consumidor, en medio de los cuales se sitúan los agentes de comercialización o los mercados u otras instituciones. La importancia relativa o absoluta de cada canal paralelo suele indicarse con el porcentaje o el valor absoluto del producto que pasa por cada uno de ellos.(fig. 1) 45 ANEJO I MATERIAS PRIMAS AGRICULTOR PRODUCCIÓN COMERCIALIZABLE (100) 3 COOPERATIVA (3) 30 12 54 2 CORREDOR (30) 28 MAYORISTA EN ORIGEN (82) 3 77 2 CANALES PARALELOS (15) 3 MAYORISTA EN DESTINO (82) INDUSTRIA (4) DETALLISTA (87) COLECCTIVIDADES (10) CONSUMIDOR (100) Figura 1.Flujos de comercialización de la patata Fuente: Instituto de Reforma de las Estructuras comerciales. 1984 46 ANEJO I MATERIAS PRIMAS 7.3. Funciones de la comercialización En la comercialización de productos agrarios, se consideran tres funciones: • Acopio. Esta función se deriva de la existencia de un gran número de explotaciones agrarias. La producción se halla dispersa en un gran número de pequeños lotes en poder de los agricultores individuales. Hay que reunir tales lotes en partidas de mayor volumen para pasar a la fase siguiente con una rentabilidad mínima. • Preparación para el consumo. Esta función surge debido a que el producto es obtenido en unas condiciones de forma, tiempo y lugar que no son las que pide el consumidor. • Distribución. Como unidad de producción considerábamos la explotación agraria, como unidad de consumo se suele considerar la familia, aunque existen unidades de consumo menos típicas como hoteles, restaurantes, comedores colectivos, etc. Exceptuando algunas de estas unidades, que pueden adquirir productos alimenticios en grandes cantidades, la mayor parte de las unidades de consumo, es decir, las familias y algunas instituciones, adquieren pequeños lotes. Por lo tanto, las grandes partidas que se han formado anteriormente deben ser divididas en lotes pequeños para atender a la demanda de las unidades familiares. Esta es la función conocida con el nombre de distribución. En el caso de la industria suelen coincidir los conceptos de distribución y comercialización ya que, al producir la industria en grandes cantidades, no es necesario reagrupar en lotes mayores, como ocurría con los productos agrícolas y, por tanto, no es necesario el acopio. Tampoco es necesaria la preparación para el consumo, ya que los productos suelen salir dispuestos para su uso por las familias, incluida la presentación en envases. 47 ANEJO I MATERIAS PRIMAS ANEJO I. MATERIAS PRIMA ÍNDICE 1. PATATAS CHIPS: DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO................................................ 1 1.1. Mercado del sector “snacks”...................................................................................... 3 1.2. Materias primas para la elaboración de patatas “chips” ............................................ 8 2. SITUACIÓN DEL SECTOR DE LA PATATA.............................................................. 9 2.1. Producción mundial de patata.................................................................................... 9 2.2. Producción de patata en la Unión Europea ................................................................ 9 2.3. Producción de patata en España............................................................................... 10 2.3.1. Tipos de producción.......................................................................................... 10 2.3.2. Datos históricos del cultivo de patata en España............................................... 12 2.3.3. Destino de la producción española de patata..................................................... 13 2.3.4. La patata en Castilla la Mancha y Albacete ...................................................... 14 3. ELECCIÓN DE LA VARIEDAD.................................................................................. 15 4. CONSERVACIÓN Y ALMACENAMIENTO DE LA PATATA................................ 20 4.1. Evolución de los tubérculos después de la conservación......................................... 20 4.2. Respiración............................................................................................................... 20 4.3. Transpiración........................................................................................................... 21 4.4. Azúcares solubles..................................................................................................... 21 4.5. Principios de almacenamiento ................................................................................. 23 4.5.1. Pérdidas de agua ................................................................................................ 23 4.5.2. Endulzamiento................................................................................................... 23 4.5.3. Germinación...................................................................................................... 24 4.5.4. Pérdidas ocasionadas por enfermedades durante el almacenamiento ............... 24 4.5.5. Daños causados por las heladas y corazón negro.............................................. 24 4.6. Condiciones de almacenamiento.............................................................................. 25 4.7. Almacenamiento de las patatas................................................................................ 27 48 ANEJO I MATERIAS PRIMAS 5. El ACEITE..................................................................................................................... 28 5.1. Parámetros del proceso de fritura............................................................................. 30 5.2. Aditivos del aceite.................................................................................................... 33 5.3. Evolución del aceite en la fritura ............................................................................. 34 5.4. Elección del aceite de fritura.................................................................................... 38 6. MATERIAS PRIMAS AUXILIARES .......................................................................... 40 6.1. Sal............................................................................................................................. 40 7. PLAN DE SUMINISTRO DE MATERIAS PRIMAS. CONTRATOS........................ 40 7.1. Contrato compra-venta............................................................................................. 41 7.2. Canales de comercialización.................................................................................... 45 7.3. Funciones de la comercialización............................................................................ 47 49 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO 1. INTRODUCCIÓN En el presente anejo se va a realizar una descripción de las operaciones básicas de las líneas de proceso y de los equipos que se proyectan instalar en la industria. La línea se diseña para funcionar durante todo el año, excepto, evidentemente, los días de fiesta y el mes de agosto, mes en el que la industria permanecerá cerrada para su limpieza y revisión de maquinaria en profundidad. Se trabajará de lunes a viernes con jornada partida y el siguiente horario: Mañana: de 9:00 a 14:00 horas. Tarde: de 15:00 a 18:00 horas. En los meses de junio, julio, agosto y hasta el 15 de septiembre, la jornada será continua de 7:00 a 15:00 horas. Dicho cambio de jornada partida a jornada intensiva está recogido en el Convenio Laboral que rige este tipo de industrias. 2. DEFINICIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO La producción de la planta elaboradora de patatas “chips” a proyectar será de 125 kg/h. Se esquematizan a continuación las operaciones unitarias en que se divide el proceso productivo: RECEPCIÓN ALMACENAMIENTO PELADO INSPECCIÓN CORTADO LAVADO 1 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO ESCALDADO SECADO FRITURA SALADO ENFRIAMIENTO ENVASADO Y EMBALADO ALMACENAMIENTO EXPEDICIÓN Cuando las patatas, tras su adquisición, llegan a la planta procesadora, se descargan y se almacenan en condiciones adecuadas, a una temperatura de 9 ºC, y una humedad relativa del 90 %. Los métodos más extendidos de pelado utilizan el vapor, la lejía o la abrasión como principios de pelado. En nuestro caso se trata de un pelado abrasivo, método preferido en muchos casos debido a los menores costes energéticos. Las pérdidas medias originadas por el pelado varían en función del tamaño, forma, profundidad de los ojos y tiempo de almacenamiento de la patata. Algunos investigadores apuntan que el pelado no resulta necesario en todos los casos, obteniéndose sin dicho proceso un producto final con similar apariencia, sabor, resistencia al almacenamiento y estabilidad en el aceite, pero con un mayor rendimiento y menor volumen de residuo. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la “Legislación Alimentaria Española” indica que las patatas fritas se elaborarán a partir de patatas peladas. Tras el pelado, y una vez enjuagadas, las patatas pasan por una cadena de inspección para la eliminación de las porciones deterioradas. 2 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO A continuación se procede a realizar el corte del producto. Las máquinas cortadoras serán de tipo rotatorio, permitiendo la obtención de rodajas de distinto espesor dependiendo de variables tales como la edad, variedad, turgencia y contenido en azúcar de la patata, temperatura del aceite y tiempo de fritura. A continuación, las rodajas se lavan para eliminar el almidón de la superficie cortada y separar los trozos no deseados. Para mejorar el color final de las patatas “chips”, evitando su pardeamiento, se realiza un escaldado para inactivar las enzimas. Antes de la descarga en la freidora se elimina la humedad superficial de las rodajas de patata mediante el uso de ventiladores de aire comprimido. El tipo de fritura empleado para la producción de patatas “chips” se conoce con el nombre de fritura por inmersión o "Deep frying". Se realiza en una freidora que opera de forma continua. Las rodajas son descargadas en un baño de aceite previamente calentado a la temperatura de fritura (140-180 ºC) y donde éstas permanecen sumergidas durante dos o tres minutos aproximadamente. La adición de sal se produce a la salida de la freidora y, por último, las “chips” se dejan enfriar antes de proceder al envasado. El envasado incluye pesado e introducción en envases. El material de envase, en el caso de la planta a procesar, es flexible, aplicándose el término de “película flexible” a materiales fibrosos de grosor inferior a 0,25 mm. El producto final obtenido se almacena en un lugar fresco, seco y preservado del sol hasta el momento de su expedición. A continuación se describirán las operaciones más importantes del proceso productivo. 3 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO 3. RECEPCIÓN La recepción se realizará mediante camiones de gran tonelaje, generalmente entre 25 y 30 tn, por ser éste el medio de transporte más adecuado teniendo en cuenta la localización de la planta. Un camión de la empresa suministradora proveerá semanalmente a la industria todas las materias primas necesarias para la transformación en dicha semana. A su entrada en la industria, las materias primas se someterán a un control de calidad y cantidad. Las cantidades de materias primas a recibir semanalmente son: 24.000 kg de patatas/semana 1.000 litros aceite/semana 80 kg sal/semana Las patatas se recibirán y almacenarán en cajas de madera dispuestas en palets de 100 x 120 cm. El número de cajas por palet será de 18, y el peso de cada caja será de 37 kg. El aceite se recibirá envasado en 20 bidones de acero inoxidable de 50 litros cada uno. La sal se recibirá en bolsas de plástico de 10 kg cada una. Antes de que el camión descargue su mercancía, se pesará en una báscula de suelo controlada desde la sala de control de la báscula, localizada en el interior de la nave, junto a la zona de recepción. Las características más importantes de la báscula puente son las siguientes: • Fuerza de pesada: 60 t. • Dimensiones de la plataforma: 16,05 x 3,05 m • 8 puntos de apoyo La báscula puente consta de un mecanismo de impresión digital que imprime a color el 4 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO peso bruto y la tara, en boletos de 34 x 170 mm, con hasta cinco copias. El control automático en vacío garantiza pesadas invulnerables. Este aparato no requiere prácticamente mantenimiento, ya que no presenta problemas de polvo, humedad, o cambios de temperatura. Una vez vacíos los vehículos, se pesarán de nuevo y, por diferencia, se calculará la cantidad de materia prima recepcionada. 4. ALMACENAMIENTO En el Anejo de Materias Primas se trató con amplitud el almacenamiento de las patatas. Éstas se almacenarán en una cámara frigorífica donde se conservarán las patatas a procesar en el periodo de una semana. Las condiciones de conservación de las patatas serán de 9 ºC de temperatura y 90 % de humedad relativa. El almacenamiento del aceite y de la sal se llevará a cabo en el almacén previsto para ello y contenidos en los mismos envases en los que han sido recepcionados. El transporte de las materias primas desde la zona de recepción hasta sus respectivos almacenes será realizado mediante una carretilla elevadora de horquilla. 5. PELADO DE LAS PATATAS Para proceder al funcionamiento de la línea de procesado de las patatas, un operario conductor de la carretilla, se encargará de abastecer de materias primas a la línea de procesado, así como de reponer los materiales de envasado y embalaje en los distintos equipos. De este modo, se inicia el procesado de las patatas. Las patatas parten de una tolva en el inicio de la línea, desde donde pasarán a la tolva de dosificación volumétrica del equipo pelador mediante una cinta elevadora vertical. La tolva inicial tiene una capacidad para 500 kg de patatas y cuenta con un sensor de control de nivel 5 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO con señal de alarma que avisa al operario de su funcionamiento en vacío. La potencia instalada de la cinta vertical elevadora será de 2 CV, y su longitud, 2.650 mm. El coste de la operación de pelado se procura reducir al mínimo eliminando la menor parte posible del producto - el dextrío del pelado supone únicamente un 6-10 %- y reduciendo al máximo los gastos energéticos, de material y de mano de obra. Durante el pelado el tubérculo no debe sufrir daños y, después de éste, la superficie del mismo ha de quedar limpia. El pelado será por abrasión, consistiendo este sistema en que el producto entra en contacto con unos rodillos de carborundo (material abrasivo a base de silicio y carbono). Esta superficie abrasiva arranca la piel, que es seguidamente arrastrada por una corriente abundante de agua. Las ventajas de este sistema de pelado son su bajo coste energético, ya que esta operación se realiza a temperatura ambiente, los escasos gastos de inversión que requiere, y el buen aspecto de los alimentos pelados de esta manera. El equipo de pelado posee un sistema abrasivo con fondo giratorio, camisa recambiable y la apertura y cierre son automáticos por pistón neumático. Las características técnicas son las siguientes: - Potencia instalada: 4,5 CV. - Consumo de agua: 0,3 litros/s. - Dimensiones: 1.500 x 1.150 x 2.780 mm. - Instalación eléctrica: 220/380 V. 50 Hz. Trifásico - Material de construcción: acero inoxidable18/8. 6 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO Un inconveniente del pelado abrasivo es el efluente generado, por lo que el equipo de pelado estará dotado con un tanque de recogida y filtrado del efluente, con reutilización de éste en un 50 %, con lo que se consigue eliminar los posibles restos que quedarán adheridos a las patatas. Tal recirculación se lleva a cabo con una bomba de 0,5 CV, tras pasar por una criba para reducir el consumo y hacer más eficaz el tratamiento del vertido procedente del lavado. La piel se recogerá en dos cubos colectores. Las patatas peladas pasarán a continuación a una correa lisa tipo parrilla, donde un operario las inspeccionará para eliminar las porciones deterioradas. La longitud de la correa de inspección es de 1.700 mm, y la potencia instalada de la misma de 1 CV. 6. CORTADO DE LAS PATATAS El dextrío obtenido del cortado en rodajas y lavado de las mismas depende del tamaño de las rodajas deseado y de la consistencia y estructura de las patatas crudas. Se debe contar con un mínimo del 6 %. Tras la inspección, las patatas peladas pasan a una tolva y de ésta a un transportador vertical de dosificación, de velocidad variable, que las llevará a la máquina cortadora. Las características técnicas de este transportador vertical son las mismas que las del anterior, precedente al equipo de pelado, es decir, 2 CV de potencia instalada, y una longitud de 2.650 mm. La cortadora consiste esencialmente en una serie de cuchillas rotatorias que cortan el alimento que circula bajo ellas, fabricada en estructura de acero inoxidable y que proporcionará un corte liso y de un espesor de lámina de entre 1,2 y 2,5-3 mm, ya que, a menor espesor de las láminas, éstas se romperán con menor frecuencia y absorberán menos aceite. Junto a la cortadora hay una plataforma de servicio para el intercambio del cabezal de cuchillas cuando éstas se deterioren y no sean aptas para el corte del producto. 7 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO Después del proceso de cortado, el almidón presente en las rodajas de patata ha de ser eliminado, ya que éste afecta al aceite de fritura. Para ello, se somete a las rodajas de patata a un lavado suave, por inmersión en agua. Para la reutilización de este agua, el almidón presente ahora en ella ha de ser eliminado, utilizándose para ello un equipo de filtración y recirculación de agua como el anterior incluido en el equipo de pelado. El almidón se recogerá en un cubo colector. Las características técnicas de la máquina cortadora son las siguientes: - Potencia instalada: 5 CV. - Consumo de agua: 0,2 litros/s. - Dimensiones: 1.800 x 1.150 x 2.780 mm. - Instalación eléctrica: 220/380 V. 50 Hz. Trifásico - Material de construcción: acero inoxidable. Tras el lavado suave, las rodajas de patata pasan a una mesa vibradora con criba para la eliminación de pequeñas piezas y separación del agua. Las características técnicas de la mesa vibradora con criba son las siguientes: - Potencia instalada: 3 CV. - Dimensiones: 2.400 x 1.150 x 1.425 mm. - Instalación eléctrica: 220/380 V. 50 Hz. Trifásico - Material de construcción: acero inoxidable. 8 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO 7. ESCALDADO La rotura celular y el incremento de superficie que se produce como consecuencia del cortado de las patatas favorece la oxidación y la actividad microbiológica y enzimática. Para destruir esta actividad enzimática se realiza un escaldado previo a la fritura. El escaldado reduce el número de microorganismos contaminantes presentes en la superficie de los alimentos y contribuye, por tanto, al efecto conservador de las operaciones subsiguientes. El método de escaldado que se empleará en la planta a procesar será el escaldado por vapor, consistente en mantener durante un tiempo el alimento en una atmósfera de vapor saturado. Se ha elegido el escaldado por vapor frente al escaldado por agua caliente, debido a que produce una menor pérdida de componentes hidrosolubles y un menor volumen de efluentes, y por tanto menor gasto, que los escaldadores de agua caliente, especialmente cuando se usan sistemas de enfriamiento por aire, en lugar de por agua. Son además fáciles de limpiar y esterilizar. Un escaldador a vapor está constituido, esencialmente, por una cinta sinfín de malla que transporta el producto en una atmósfera de vapor. El tiempo de permanencia del producto se controla variando la velocidad de la cinta, siendo para este tipo de producto de 3 minutos. El vapor necesario para esta operación procederá de una caldera instalada para tal fin en la industria. El alimento entra y sale del escaldador a través de unas válvulas rotatorias o cierres hidrostáticos que reducen las pérdidas de vapor. La calidad del agua de alimentación de la caldera será crítica para el buen funcionamiento de la misma, por lo que se instalará, en la sala de la caldera, un conjunto de equipos para el tratamiento de tales aguas de alimentación de la caldera. Dichos equipos son un descarbonatador, un desmineralizador, y un desgasificador, como aparece recogido en el Anejo de Instalación de Vapor. 9 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO - Potencia instalada: 3,5 CV. - Dimensiones: 3.000 x 1.150 x 4.700 mm. - Instalación eléctrica: 220/380 V. 50 Hz. Trifásico - Material de construcción: acero inoxidable. Desde el escaldador, las láminas de patata pasarán a una cinta transportadora donde quedarán esparcidas y allí les será eliminada el agua mediante un equipo secador con ventilador de aire, ya que, si las patatas están secas, se freirán mejor y más rápido. Tal cinta transportadora, de acero inoxidable, tiene una potencia instalada de 1 CV y unas dimensiones de 2.000 x 1.150 mm. La disposición de la misma será ligeramente inclinada para depositar las láminas de patata en la siguiente cinta transportadora cubierta, que está a una altura algo inferior, y que será la que lleve las rodajas hasta la freidora. Esta última cinta transportadora tiene, asimismo, una potencia instalada de 1 CV y unas dimensiones de 1.800 x 1.150 mm, y se encuentra a una altura superior, de 1.570 mm. El equipo secador con ventilador de aire eliminará el agua de las láminas de patata, haciendo así más efectivo el trabajo de la freidora. Constará de dos ventiladores, con un radio de 300 mm cada uno. La potencia instalada del equipo secador será de 3 CV. 8. FRITURA La fritura es una operación unitaria destinada a modificar las características organolépticas del alimento, consiguiendo también un efecto conservador por la destrucción térmica de los microorganismos y enzimas presentes en el mismo y por la reducción de la actividad de agua en su superficie, o en toda su masa, en el caso de los alimentos cortados en rodajas finas, tales como las patatas “chips”. 10 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO La vida útil de los alimentos sometidos a fritura depende esencialmente de su contenido en agua residual. Las patatas “chips”, sometidas a un intenso proceso de fritura, se conservan hasta doce meses envasadas a temperatura ambiente en condiciones adecuadas. En el proceso de fritura es muy importante la grasa a emplear, pero no menos importante es el equipo de fritura, tanto a nivel de diseño, como de limpieza y mantenimiento. El tiempo de fritura depende del contenido de humedad de las patatas y del agua de lavado que no se ha conseguido eliminar en el secado de las rodajas. Normalmente este tiempo oscila entre 2 y 3 minutos. La temperatura de fritura oscilará entre 140-180 ºC. Se puede freír a una temperatura inferior para evitar un oscurecimiento excesivo de las láminas de “chips” en algunas variedades. La proporción entre el aceite y el peso de las láminas crudas ha de ser de 6 a 1. Dentro de los métodos comerciales de fritura, se utilizará el de inmersión, en el que la transmisión de calor se produce por una combinación de convección (en la masa del aceite) y de conducción (en el interior del alimento). En este tipo de fritura, el alimento recibe en toda su superficie el mismo tratamiento térmico, lo cual le confiere un color y aspecto uniformes. La instalación utilizada para esta operación será una freidora continua automática con bajo consumo de aceite, de 20-25 litros/h. Esta instalación está constituida por una cinta sinfín de malla de acero, sumergida en un baño de aceite. El aceite es calentado por gasoil a una temperatura determinada, controlada por un termostato, para lo cual la freidora cuenta con un equipo auxiliar, un calentador térmico de aceite, con quemador para gasoil. 11 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO El alimento se introduce en el baño a la cadencia adecuada y es impulsado por unas paletas que lo mueven lentamente, sumergiéndose en él y atravesándolo sobre la cinta sinfín. Ya que la densidad del alimento le permite flotar, éste se mantiene sumergido por una segunda cinta sinfín a poca altura sobre la anterior. El tiempo de fritura se controla mediante la velocidad de la cinta y la temperatura del aceite. Una vez frito, el alimento es extraído del baño por una cinta sinfín en la que escurre. El aceite circula en la freidora de forma continua por intercambiadores de calor externo y a través de un filtro, para eliminar las partículas de alimento. El filtrado aumenta el tiempo de utilización del aceite eliminando las partículas de alimento que, de otra forma, se quemarían, afectando al aroma y al bouquet del producto. Además, esta instalación posee un sistema para controlar la polución, que evita que el humo y otros productos de degradación del aceite se evacuen a la atmósfera, ya que los gases evacuados se reconducen al quemador que calienta el aceite. La freidora cuenta con dos tanques de aceite en una estructura común: un tanque para el almacenamiento del aceite de fritura durante el tiempo en que no hay procesado, y el otro tanque para suministrar aceite fresco. Las características técnicas del equipo de la freidora son: - Potencia instalada: 7,5 CV. - Dimensiones: 6.450 x 1.550 x 4.700 mm. - Capacidad de aceite máxima = 200 litros - Capacidad de aceite mínima = 89 litros - Instalación eléctrica: 220/380 V. 50 Hz. Trifásico. - Material de construcción: acero inoxidable, debido a la no conveniencia de la presencia de trazas de metales en el aceite, que actuarían como catalizadores, acelerando todas las reacciones de degradación. 12 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO Se hicieron, en el Anejo Materias Primas, unas consideraciones acerca de la fritura, que han determinado el consumo de aceite de la freidora: • La relación alimento: aceite más adecuada es 1:6. • La adición de aceite nuevo al aceite ya usado para reponer las pérdidas debidas a evaporación y absorción por el producto provoca un deterioro mayor del aceite usado. • Debido a las características del aceite, es posible utilizarlo en una jornada de fritura de 8 horas, sin que con ello se exceda el límite del 25% de polifenoles marcado en la legislación. Para mantener la proporción deseada alimento:aceite durante la fritura sin adicionar aceite se irá reduciendo la producción horaria desde 175 kg/h hasta 80 kg/h de patatas “chips” según: Kg de patatas Tiempo (h) Kg de patata Litros de aceite 0:00 - 1:00 790 200 175 1:00 - 2:00 700 175 155 2:00 - 3:00 624 156 140 3:00 - 4:00 556 139 125 4:00 - 5:00 500 125 110 5:00 - 6:00 448 112 100 6:00 - 7:00 400 100 90 7:00 - 8:00 356 89 80 chips De esta manera, considerando unas pérdidas por evaporación y absorción por el producto de un 10-12%, se obtiene una producción media de 125 kg/h de patatas chips y la renovación del aceite será total al término de cada jornada. 13 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO Al final de la línea de producción y antes del empaquetado se lleva a cabo una inspección visual de las patatas “chips” eliminándose a mano las de calidad inferior. La inspección se lleva a cabo sobre una cinta transportadora de dimensiones 2.000 x 600 mm, que va ligeramente inclinada hacia arriba hasta descargar en el tambor de salado. La potencia instalada de tal cinta transportadora es de 1 CV. 9. SALADO Se emplearán dos líneas en la producción de “chips”, unas con sal y otras sin sal. La cantidad de sal, en su caso, será de 1,5-2 kg por cada 100 kg de “chips”. La sal no debe contener humedad. El sistema de salado consiste en una cinta sinfín que transporta el alimento bajo una tolva cuyo fondo está constituido por una malla y que contiene la sal. Al final de la cinta sinfín, el producto cae al interior de un tambor de acero inoxidable que rueda en posición ligeramente inclinada. Los salientes que el tambor posee en su cara interna agitan suavemente el alimento y distribuyen la sal homogéneamente por toda su superficie. El ángulo y velocidad de rotación se ajustan para controlar el tiempo de permanencia del producto en su interior. Las características técnicas del equipo de salado son: - Potencia instalada: 4,5 CV. - Dimensiones: 2.400 x 1.250 x 2.565 mm. - Instalación eléctrica: 220/380 V. 50 Hz. Trifásico. - Material de construcción: acero inoxidable. 14 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO 10. ENVASADO El envase constituye una barrera entre el alimento y el medio ambiente, que se opone a la transmisión de calor, de humedad, de gases, y a la eventual contaminación por microorganismos o insectos. El envasado se realizará una vez el producto procesado esté enfriado. El envase que se usará en la planta a proyectar será una película flexible, dadas las siguientes ventajas: su coste es relativamente bajo, es bastante impermeable al oxígeno, al vapor de agua y a los gases, se puede termosellar, puede emplearse en cadenas de llenado a gran velocidad, mantiene su resistencia tanto en condiciones húmedas como secas, puede imprimirse fácilmente, se maneja con facilidad y es un material muy ligero. Para el envasado se dispone de una pesadora envasadora multicabezal totalmente automatizada, que realiza las funciones de pesado de las patatas, formación de las bolsas a partir de la película flexible termosoldable embobinada y llenado y cerrado de las mismas. Se trata de una instalación vertical donde una bobina de material es estirada intermitentemente sobre un dispositivo de moldeo, por el movimiento vertical de unas mandíbulas cerradoras. En el proceso se forma una costura lateral, el fondo del envase se sella por una pinza caliente y éste se rellena. Seguidamente se cierra de forma simultánea la boca del envase y el fondo del envase siguiente. La dosificación se realiza mediante el ascenso a la tolva de alimentación de las patatas mediante una noria de cangilones. 15 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO Características: Sistema automático de taraje para autocalibración y corrección de errores. Armazón de acero al carbono. Protecciones antiaccidentes y antirruido. Dosificación mediante mecanismo de selección y pesado automático. Dosificador doble. Peso máximo de las bolsas: 1000 g. Dimensiones máximas de las bolsas: 250 x 600 mm. Diámetro del agujero del paquete: 60-70 mm. De 100 a 210 pesadas por minuto. Potencia instalada: 8,85 CV. Presión aire: 6 kg/cm2. Instalación eléctrica: 220/380 V. 50 hz. Trifásico. Dimensiones: 3.200 x 1.600 x 3.450 mm. Se realizará el envasado en bolsas de tres tamaños: 140 g. Dimensiones: 270 x 190 mm. 225 g. Dimensiones: 380 x 220 mm. 400 g. Dimensiones: 590 x 250 mm. 11. FORMACIÓN DE CAJAS Se empleará un sistema de envasado combinado, ya que las patatas “chips” envasadas en películas flexibles serán embaladas en cajas de cartón. Estas cajas se embalan a su vez, para su transporte, en plástico retráctil. 16 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO Antes de que las bolsas de patatas se dispongan en las cajas de cartón, hay que preparar tales cajas, se hará con una formadora de cajas completamente automática y prevista para trabajar con cajas de cartón ondulado. Puede ser ajustada a los distintos tamaños de cajas. En este proyecto se usará un solo tamaño de cajas para los distintos tamaños de bolsas. Las cajas serán de dimensiones: 530 x 360 x 310 mm. y se llenarán con : 6 bolsas de 400 g. 12 bolsas de 225 g. 14 bolsas de 140 g. Las cajas son manipuladas con ventosas y expulsadas de la máquina para su posterior llenado. La formadora está equipada con un almacén que puede contener hasta 80 cajas. Características: Formadora de cajas en acero inoxidable. Capacidad máxima: 10 cajas/minuto. Potencia instalada: 1 CV. Presión de aire comprimido: 0,6 kPa (6 bar). Consumo de aire: 20-40 litros de aire libre por caja. Instalación eléctrica: 220/380 V. 50 hz. Trifásico. Dimensiones: 2.240 x 1.685 x 1.740 mm. 17 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO 12. PALETIZADO Una vez las bolsas embaladas en las cajas, se procederá al paletizado y enfardado de las mismas para su transporte. Se ha proyectado el paletizador como un equipo semiautomático. Se usarán Europalets, cuyas dimensiones son: 1.200 x 800 mm. Cada capa del palet constará de cuatro cajas y serán 5 las capas, por lo que la altura de palet será de 1.550 mm. El paletizador está controlado por una serie de transmisores que convierten las señales en movimientos. La altura del palet está controlada por dos células fotoeléctricas. Especificaciones técnicas del paletizador: Altura de entrada de la bandeja: Ajustable. Altura máxima de cajas: 500 mm. Peso máximo por capa: 250 kg. Capacidad: 10-15 cajas/minuto, dependiendo de las medidas y del mosaico. Potencia: 3 CV. El paletizador no requiere aire comprimido. Equipamiento de seguridad: Estera eléctrica de seguridad bajo la bandeja de transferencia. Corta la corriente si existe contacto. Estera eléctrica de seguridad en la zona del operario. Protecciones de seguridad en los laterales libres. Peso neto del equipo: aproximadamente 600 kg. Dimensiones: 3.010 x 1.808 x 2.250 mm. 18 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO 13. ENFARDADO Para el embalado del papel en el plástico retráctil se usará una enfardadora con pisón superior automático. El pisón superior se mueve hacia arriba y hacia abajo automáticamente sujetando el palet durante el ciclo de enfardado. El pisón superior puede ajustarse en altura de acuerdo con la altura máxima del palet: el desplazamiento es entonces minimizado, obteniendo una mayor producción de la máquina. Características: Dos programas automáticos. Número opcional de vueltas arriba y abajo. Fácil elección entre enfardado simple o doble (espiral). Ajuste manual de la tensión del film y fácil colocación del mismo. Accesorios: freno electromagnético, pre-estiraje, sistema automático de corte del film, velocidad variable del carro portabobinas, carro para malla, arranque suave, motor frenado de la plataforma, rampa de acceso, rodillos sobre la plataforma, sistema de transporte de la máquina, alarma fin de film. Dimensiones de los palets: longitud: 1.200 mm.(máx.) anchura: 8.00 mm. (máx.) altura: 1.755 mm. (máx.); 570 mm. (mín.) Dimensiones de la máquina: anchura: 1.500 mm. longitud: 2.615 mm. Diámetro de la plataforma: 1.480 mm. Número de vueltas/minuto: 10 rpm. Altura de columna: 2.500 mm. Capacidad de la máquina por hora: máximo 50 enfardados. Peso máximo del palet: 1.500 kg. Instalación eléctrica: 220/380 V. 50 hz. Trifásico. 19 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO Potencia instalada: 1 CV. Bobina de film: diámetro máximo del núcleo 400 mm. diámetro del núcleo 76 mm. anchura de la bobina 440-520 m. 20 ANEJO II INGENIERÍA DEL PROCESO ANEJO II. INGENIERÍA DEL PROCESO ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 1 2. DEFINICIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO ............................... 1 3. RECEPCIÓN.................................................................................................................... 4 4. ALMACENAMIENTO .................................................................................................... 5 5. PELADO DE LAS PATATAS .......................................................................................... 5 6. CORTADO DE LAS PATATAS ...................................................................................... 7 7. ESCALDADO .................................................................................................................. 9 8. FRITURA ....................................................................................................................... 10 9. SALADO ........................................................................................................................ 14 10. ENVASADO ................................................................................................................ 15 11. FORMACIÓN DE CAJAS .......................................................................................... 16 12. PALETIZADO .............................................................................................................. 18 21 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD 1. INTRODUCCIÓN Las empresas agroalimentarias están fuertemente influenciadas por el marketing, y pretenden, cada vez más, satisfacer al consumidor por encima de cualquier otro objetivo, para lo cual llevan a cabo un adecuado manejo de sus variables comerciales o de marketing. La calidad constituye una más de estas variables comerciales, siendo cada vez más demandada, junto con un bajo precio, a tales empresas. Esto requiere la implantación de un sistema de calidad que pueda garantizar ambos requerimientos. En la actualidad, por tanto, la calidad constituye el factor clave de la gran mayoría de las empresas agroalimentarias con éxito comercial, donde se está erigiendo como el máximo responsable de los niveles de ventas y beneficios, aunque para las pequeñas y medianas empresas está ya dejando de ser un argumento de competitividad para convertirse en un factor de supervivencia en el mercado El concepto de calidad es muy intuitivo aparentemente, pero resulta en la práctica difícil de acotar con una definición. Según las Normas Industriales Japonesas, la calidad de un producto es “ la totalidad de las características o rendimientos propios que son objeto de evaluación para determinar si un producto o servicio satisface o no las finalidades de su uso”. Esta definición es básicamente la mantenida también por la Sociedad Americana para el Control de Calidad, para quien la calidad es “la totalidad de funciones o características de un producto o servicio dirigidas a su capacidad para satisfacer las necesidades de un cierto usuario”. Otra definición coincidente con las anteriores es la que aparece reflejada en la Norma Internacional ISO 8401-1986, para quien la calidad es “el conjunto de propiedades y características de un producto o servicio que le confieren aptitud para satisfacer unas necesidades expresadas o implícitas”. 1 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Atendiendo a estas definiciones del concepto de calidad, se puede decir que la calidad se orienta en la actualidad hacia el consumidor, de modo que un producto de calidad es aquel que, a un menor coste, cubre mejor las necesidades y expectativas del consumidor. Por lo tanto, el objetivo principal de la empresa será identificar y definir qué es lo que los consumidores entienden por un producto de calidad. Conseguido este primer objetivo, es necesario establecer un sistema que permita garantizar que la empresa puede proporcionar de forma continuada productos con dicha calidad. Según Pagola (1994), la calidad de una empresa puede conseguirse mediante diferentes planteamientos: • Control de calidad, basado en la inspección de los productos finales • Aseguramiento de la calidad, basado en la prevención • Calidad total, principio de cero defectos Lo ideal es tender a la calidad total, pero esto requiere una evolución que pase por los anteriores estados. Una vez implantado el sistema de aseguramiento de calidad, la empresa puede plantearse la obtención de la certificación de empresa concedida por AENOR. Por tanto, la calidad en una empresa es una evolución continua en busca de la mejora desde el control de calidad hasta la certificación y, aún más, hasta la calidad total. En su obtención son claves la implicación de la totalidad del equipo humano que compone la empresa y una fluida comunicación con el consumidor para mantenerse en todo momento próximo a sus preferencias. 2 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD 2. FACTORES QUE AFECTAN A LA CALIDAD Las buenas prácticas higiénicas están basadas en la Directiva 93/43/CEE del Consejo, de 14 de junio, relativa a la Higiene de los Productos Alimenticios. y se encuentran vinculadas a los siguientes elementos: - Hábitos higiénicos de los manipuladores. - Requisitos y mantenimiento de instalaciones, equipos y utensilios. - Transporte de productos alimenticios. - Buenas prácticas de fabricación. - Formación del personal. 2.1. Hábitos higiénicos de los manipuladores El personal que trabaja en la industria alimentaria y que manipula materias primas y alimentos debe tomar conciencia de la importancia y repercusión social que tiene el correcto desempeño de su labor, así como de su influencia en la calidad sanitaria y comercial del producto final. Pueden suponer un riesgo de transmisión de microorganismos patógenos a los alimentos y, por tanto, de producir infecciones e intoxicaciones en los consumidores. La contaminación debida a los manipuladores puede reducirse al mínimo con una buena higiene personal. Algunos procedimientos son: • Lavado cuidadoso de las manos y posterior secado con aire caliente tras la utilización de los servicios y antes de empezar a trabajar. Durante la manipulación deberán lavarse las manos tantas veces como sea necesario y después de todo tipo de interrupción. • Las uñas deben llevarse limpias, sin esmaltes y cortas, puesto que debajo de ellas se albergan con gran facilidad todo tipo de microorganismos. 3 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD • Se debe comunicar de forma inmediata cualquier patología o enfermedad infectocontagiosa que se sufra y que pueda representar un riesgo de transmisión de agentes patógenos a los alimentos. • Cuando hay lesiones cutáneas ya reconocidas por el médico, éste deberá certificar la adecuación del empleado y, en caso de permanencia en la cadena, la herida deberá aislarse por completo, protegiéndola con una cubierta impermeable, preferiblemente de color vivo para facilitar su hallazgo en caso de pérdida. • Si se permite fumar, debe limitarse a zonas especiales, nunca en las zonas de elaboración, recepción ni expedición. • En las zonas de elaboración, recepción y expedición estará prohibido tomar caramelos y masticar chicle, ya que aumenta el riesgo de contaminación. • La ropa de trabajo debe ser distinta de la de calle, limpia y preferentemente de colores claros. No debe estar confeccionada con material absorbente, que puede acumular microorganismos y residuos de alimentos. • El pelo y la barba deben protegerse con mallas y redecillas, para evitar contaminación por pelos. • Los manipuladores y personal en contacto con los alimentos no deben usar joyas, pendientes, relojes, gemelos, laca de uñas, etc. • Higiene personal en las instalaciones sanitarias y en los aseos convenientemente ubicados. 2.2. Requisitos y mantenimiento de las instalaciones, equipos y utensilios Todas las instalaciones y equipos que entren en contacto con los productos alimenticios han de mantenerse en buen estado de conservación y se deben limpiar y desinfectar de acuerdo con el programa correspondiente. 4 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Los lavabos para la limpieza de las manos deberán estar debidamente localizados y en número suficiente, así como los inodoros de cisterna, que deberán estar conectados a un sistema de desagüe adecuado para los objetivos previstos y en cuya construcción y diseño deberá haberse evitado cualquier riesgo de contaminación de los productos alimenticios. Los inodoros no deberán comunicar directamente con los locales en los que se manipulen alimentos. Las estructuras de apoyo tales como mesas, carros, etc. se conservarán en perfecto estado y se inspeccionarán y limpiarán periódicamente. Las superficies de tales estructuras se mantendrán en todo momento limpias, cuidando especialmente aquellas que se encuentran en contacto directo con los alimentos. Las superficies de las paredes se conservarán en buen estado y serán fáciles de limpiar y desinfectar. Los techos, falsos techos y demás instalaciones suspendidas estarán diseñados, construidos y acabados de forma que impidan la acumulación de suciedad y reduzcan la condensación. Las ventanas y demás huecos practicables deberán tener una construcción tal que impida la acumulación de suciedad. Si al abrir las ventanas se favorece la contaminación, éstas permanecerán cerradas durante la producción. 2.3. Transporte de los productos alimenticios Se utilizarán vehículos que se encuentren en condiciones adecuadas de limpieza y mantenimiento con el fin de proteger a los alimentos de la contaminación. El transporte de los alimentos será exclusivo si, en caso contrario se puede producir contaminación de los mismos. 5 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD 2.4. Buenas prácticas de fabricación Los puntos en los que el control ha de ser mayor de cara a la obtención de la máxima calidad son: las materias primas, la preparación y fabricación del producto, el producto final obtenido y las operaciones finales tales como el envasado o la distribución. Materias primas Personal del Departamento de Calidad participará en la selección y valoración de los proveedores apropiados. Para cada lote de material a adquirir se obtendrá y analizará una muestra; de cada una de ellas se evaluará la calidad y la idoneidad y se comprobará que el material cumple las especificaciones y corresponde a lo esperado de él. Donde las circunstancias lo permitan se comprobará que el proveedor posee un sistema adecuado de control de calidad, pero, en cualquier caso, los envíos deben ser inspeccionados y, si el tiempo lo permite, tomar una muestra y realizar un análisis antes de que el material sea descargado o trasvasado. Cuando las materias primas estén ya descargadas o en depósito, se realizará un muestreo más amplio y un análisis más completo. Cada partida será claramente identificada con el fin de relacionarla con las muestras tomadas para el análisis y con los documentos aportados por el proveedor. El técnico de laboratorio y el encargado del almacén realizarán un examen completo de las existencias, asegurando la calidad de las mismas y, en el caso de que las materias primas no cuenten con la calidad exigida, se devolverán las partidas inadecuadas y se tomarán las medidas oportunas para asegurar la continuidad de la producción del alimento con la calidad deseada. 6 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Procesado Para asegurar la elaboración satisfactoria del producto se efectuarán pruebas, y éstas se realizarán lo más cerca posible de la línea de procesado, ya que, de esta manera, la aplicación de la información se hará con la mayor brevedad. El producto elaborado se someterá a comprobaciones adicionales para confirmar que los controles durante el proceso han asegurado la obtención de un producto satisfactorio. Se comprobarán parámetros tales como: color, aspecto, sabor, humedad, etc. Envasado y etiquetado Aunque los materiales de envasado tienen la consideración de materias primas, el tema del envasado es amplio y complejo en el contexto del control de calidad. En el caso de las patatas ”chips”, el envase, además de cumplir su función de contenedor del producto, también sirve de información promocional, proporcionando una apariencia atractiva que ayuda a la venta del producto. El material de envasado, además de cumplir las anteriores funciones, debe interaccionar satisfactoriamente con el equipo de producción, tanto mecánico como humano, de acuerdo con el coste real y sin causar una excesiva pérdida de tiempo, dar origen a residuos o afectar a la integridad final del producto. Es importante el establecimiento de las especificaciones del material de envasado y el cumplimiento de las mismas en su recepción. Ya envasado el producto también se tomarán muestras para comprobar que el pesado se haya realizado de acuerdo con los límites permitidos y que el producto en su conjunto cumple las normas que la industria desea. Es más difícil tomar muestras representativas del producto ya envasado, pero estas muestras son importantes ya que representan la forma en la 7 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD que el consumidor lo adquirirá y utilizará. La fama del productor dependerá de la calidad que tenga el producto en esta fase. El envase ha de mantener el producto con la calidad deseada durante un tiempo superior al de vida útil declarado y con un margen de exceso. Se marcará cada envase con un código que estará relacionado con el número de lote de producción, guardándose los oportunos registros. De esta manera, cualquier envase devuelto tras un examen posterior, podrá ser relacionado con una partida determinada de materias primas o con algún problema u operación defectuosa en la línea de elaboración. Respecto al etiquetado, las Normas para el Etiquetado de Alimentos de 1984, obligan a indicar la naturaleza del producto, una lista de ingredientes, en orden descendente, y de los pesos declarados, y una indicación de la caducidad. Almacenamiento y distribución El producto final debe almacenarse en unas condiciones óptimas a una temperatura adecuada. El encargado de almacén realizará un control de los productos que permanezcan unos días almacenados enviando muestras periódicamente a la sección oportuna. Los envases se controlarán inmediatamente antes de su distribución para comprobar que están en buen estado y asegurar que su contenido se corresponde con el que figura en la etiqueta. Antes de la carga de los vehículos para la distribución, se comprobará que estén limpios y en buen estado y que no hayan transportado otros artículos que hayan podido causar contaminación. 8 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Establecimiento de cambios Si la industria alimentaria cuya planta se proyecta evoluciona prósperamente es muy probable que se establezcan cambios en la misma, incluso varios al año. Ejemplos de cambios en la industria alimentaria son la introducción de una nueva línea de elaboración, un nuevo proceso o un envasado diferente. En el caso de que se produzca un cambio, habrá de ser debidamente documentado y notificado con antelación. Se identificarán los suministros de ingredientes y los lotes de producción correspondientes para que cualquier problema que pueda presentarse durante la venta del producto pueda analizarse. Cuando se produce un cambio es difícil saber todas las implicaciones que del mismo se derivan, debido a lo cual se implantará un sistema de comprobaciones que tenga en cuenta todos los aspectos. Sistemas que garanticen la calidad La comprobación de los puntos críticos de control se llevará a cabo por el Departamento de Control de Calidad, el cual será informado de los PCC que ha de comprobar, de los métodos analíticos a utilizar, de la frecuencia de aplicación de los mismos, de los límites aceptables y de las acciones a tomar cuando se superan tales límites. Los datos deben ser revisados con regularidad para comprobar que todos los PCC se hallan bajo control y que no son necesarios puntos adicionales o distintos criterios de control. Para facilitar la interpretación de los datos por el personal del Departamento de Control de Calidad, del Departamento de Producción y por las autoridades reguladoras, se implantará un sistema de registro de tales datos. 9 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD 2.5. Formación del personal Como se ha indicado anteriormente, el personal que trabaja en la industria alimentaria y que manipula materias primas y alimentos debe mantener la máxima higiene, tanto personal, como la higiene de las operaciones y manipulaciones. Para conseguir este cometido, se realizarán programas de formación en materia de higiene. Además, todo manipulador de alimentos tiene la obligación de contar con un Carnet de Manipulador expedido por la Administración competente y un certificado médico que acredite, en el momento del inicio de la relación laboral, que no existe ningún impedimento sanitario para la realización de su trabajo. 3. CONTABILIDAD DE LOS COSTES TOTALES DE CALIDAD Y AUDITORÍAS La Gestión de la Calidad consiste en ofrecer la calidad demandada en un mercado de manera rentable para la empresa, lo cual implícitamente exige el menor coste posible. Los costes que conlleva la implantación de un sistema de control de calidad se definen a continuación. En primer lugar están los costes controlables derivados de las actividades de prevención y de evaluación. Con la prevención, la empresa intenta reducir o evitar los fallos. Con la evaluación, la empresa intenta comprobar el nivel de calidad de su producto. La última componente del coste total de calidad son los costes debidos a los fallos. Se pueden clasificar en internos (los aparecidos antes de la venta o de que lleguen al cliente) o externos, ocurridos cuando el producto ya ha sido vendido o está en manos del cliente. En este último caso, los costes pueden ser de tipo tangible (los ocasionados por el cambio de un producto defectuoso) 10 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD o intangibles (la pérdida de imagen comercial o la desmotivación de los empleados o del equipo de vendedores). Se muestran a continuación, con más detalle, los diferentes componentes de los costes de cada grupo anterior: Costes de prevención: • Coste de la investigación de mercados inicial para analizar cuál es el concepto de Calidad (y sus variables) que tienen los clientes de la empresa. • Costes de formación previa implantación del plan de control de calidad. • Costes de los grupos de control de calidad. • Coste de edición de los manuales de calidad. • Coste del funcionamiento de los círculos de calidad. • Coste de las actividades de mantenimiento preventivo. • Costes de preparación, diseño y puesta en marcha del plan de control de la calidad total. Costes de evaluación: • Coste de funcionamiento del Departamento de Calidad. • Coste de formación de evaluadores. • Coste de auditorías (internas o externas) • Costes de los estudios de mercado para conocer la imagen de calidad de los productos ofrecidos. • Coste de los materiales y productos utilizados en la evaluación. Costes de los fallos: • Coste de productos defectuosos (productos no vendidos que no alcanzan la adecuada calidad). • Costes de los retrasos y aceleraciones. 11 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD • Costes de las ventas perdidas. • Costes de los accidentes. • Coste de desmotivación de empleados. • Coste de exceso de stocks. • Coste de incrementos del plazo de cobro de clientes. • Coste de reclamaciones, pleitos e indemnizaciones. • Coste de la pérdida de imagen por los fallos. • Costes financieros. 4. LAS NORMAS DE CALIDAD ALIMENTARIA EN LA EMPRESA AGROALIMENTARIA La gestión de la calidad en la empresa agroalimentaria está pasando de estar centrada en el cumplimiento de la normativa de calidad alimentaria, referida básicamente al producto, a ser un ambicioso proyecto para alcanzar la Calidad Total. Del concepto de calidad tal como se ha definido, es decir, como un juicio del consumidor, se puede deducir fácilmente la existencia, en cada mercado o segmento, de unas condiciones mínimas de venta para cada producto agroalimentario. Las Normas de Calidad pueden entenderse como estos “requisitos mínimos”, pero en vez de ser exigencias del consumidor, lo son de la legislación, siendo siempre independientes del mercado objetivo de la empresa. La Normalización, es decir, el establecimiento de normas para un producto agroalimentario, puede resultar un término equívoco, pues parece estar relacionado exclusivamente con las Normas Alimentarias de Calidad. Sin embargo, se utilizará el concepto de Normalización en un sentido más amplio, como el establecimiento de especificaciones o 12 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD documentos (las Normas) que prescriban las exigencias a las que el producto y la propia empresa agroalimentaria deben estar conformes. Así pues, exigencias sobre la calidad establecidas libremente por una empresa agroalimentaria deberán entenderse también como una Norma Alimentaria de Calidad, evidentemente diferenciada de las habituales Normas de Calidad. Como muchas otras actividades empresariales, la agroalimentaria no está exenta del intervencionismo por parte de los poderes públicos nacionales y de la U.E. con la finalidad de garantizar aspectos tan básicos como la salud y la correcta información al consumidor. En una primera aproximación, las Normas Alimentarias de Calidad que regulan la actividad agroalimentaria pueden clasificarse en tres grandes grupos: • Las Normas de Derecho Alimentario • Las Normas Comunes de Comercialización • La Normativa Medioambiental Las Normas de Derecho Alimentario incluyen disposiciones destinadas fundamentalmente a proteger la salud del consumidor, por ello estas normas se basan en variables como la composición, el etiquetado, el envasado, los aditivos, los aromas y los materiales en contacto con los alimentos. En este apartado se pueden incluir las siguientes Directivas de la C.E.E.: • "Norma general de Etiquetado, Presentación y Publicidad de los productos alimenticios" (Directivas 89/395/CEE, 89/396/CEE y 91/72/CEE). • "Marcas de identificación de los lotes" (Directiva 91/238/CEE). • "Regulación de cantidades nominales y de capacidades nominales para determinados productos envasados" (Directiva 88/316/CEE y 89/676/CEE). • "Norma general de etiquetado nutricional de los productos alimenticios" (Directiva 90/496/CEE). • "Gama de envases" (Directiva 88/316/CEE). 13 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD • "Reglamentación técnico-sanitaria de aditivos autorizados en los productos alimenticios destinados al consumo humano" (Directiva 89/107/CEE). • "Materiales en contacto con los alimentos" (Directiva 89/109/CEE). • "Reglamento sobre Registro General Sanitario de Alimentos" (Real Decreto 1712/1991, BOE 4,XII, 1991) • "Normas relativas a los manipuladores de alimentos" (R.D. 202/2000, de 11-2) Las Normas Comunes de Comercialización tienen como objetivos principales el eliminar del mercado los productos con calidad deficiente y el facilitar los intercambios intracomunitarios. La Normativa Medioambiental (Directiva 83/189/CEE) incide tanto en la recuperación de los envases y embalajes, aspecto importante en un sector que los utiliza con profusión, como en la regulación de la materia orgánica vertida como agua residual (Directiva 91/271/CEE), aspecto no menos importante en la actividad de ciertas empresas del sector. 5. LOS SISTEMAS DE ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD La gestión de la calidad en la empresa agroalimentaria está pasando de estar centrada en el cumplimiento de la normativa alimentaria, referida únicamente al producto, a un ambicioso proyecto para alcanzar la Calidad Total. El Aseguramiento de la Calidad es, según lo define la Norma ISO 8402-1986, “el conjunto de las acciones preestablecidas y sistemáticas necesarias para dar la confianza apropiada de que un producto o servicio satisfará las exigencias fijadas en cuanto a calidad”. El Aseguramiento de Calidad exige en la práctica disponer de un “sistema de calidad”, es decir, de “la estructura organizativa, los procedimientos y los recursos necesarios para la puesta en marcha de un sistema de aseguramiento de la calidad” (Norma ISO 8402-86). Existen unas 14 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD normas que sirven como indicadores tanto para crear un sistema de aseguramiento de la calidad como para evaluar dicho sistema: las normas Internacionales ISO serie 9000. 15 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Por otra parte, la Certificación de “Empresa Registrada” dada por AENOR (Asociación Española de Normalización y Certificación) es el reconocimiento por este organismo de la conformidad del Sistema de Aseguramiento de Calidad de la empresa a las normas UNE 66.901, UNE 66.902 y UNE 66.903 equivalentes a las internacionales ISO 9001, ISO 9002 e ISO 9003 (nos referiremos a ellas indistintamente). En ningún caso la certificación anterior es un reconocimiento técnico o sobre la bondad del producto. En la actualidad existe reciprocidad en el reconocimiento a nivel europeo de esta certificación debido a que AENOR pertenece a la red EQNet. La empresa que desee esta certificación de “Empresa Registrada” debe demostrar que para el conjunto de su organización, las responsabilidades, los procedimientos, los procesos y los recursos satisfacen las exigencias descritas en una de las Normas UNE 901, 902, ó 903. Estas Normas precisan además la documentación del Sistema de Aseguramiento de la Calidad (Manual de Calidad, Plan de Calidad, etc.) Las Normas ISO serie 9000 pueden ser utilizadas como indicadores tanto para crear un sistema de aseguramiento de la calidad como para evaluar dicho sistema. Describen lo que un proveedor tiene que hacer para garantizar que sus productos cumplan con los requisitos/normas contractuales y que un nivel de calidad acordado sea alcanzado. No sustituyen a los requisitos técnicos de normas de producto o contractuales, sino que los complementan. Las Normas internacionales pertenecientes a la familia ISO 9000 son genéricas e independientes de cualquier industria o sector económico. En conjunto proporcionan una guía para la gestión de la calidad y modelos para el aseguramiento de la calidad. En general, describen los elementos que deberían componer los sistemas de calidad, no cómo implantarlos en una organización específica. 16 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD La certificación del Sistema de aseguramiento de Calidad otorgado por AENOR es un estímulo para la puesta en marcha y, posteriormente, para el mejoramiento del Sistema de Calidad en la empresa agroalimentaria. Además esta certificación es positiva para la imagen de la empresa, representando una ayuda para la expansión y conquista de mercados exteriores. Permite también suprimir las auditorías por parte de los clientes y, por tanto, sus costes asociados. Por último, permite valorar el plan de control de la calidad en la empresa. Se exponen, a continuación, las exigencias de cada uno de los tres Sistemas de Calidad: ISO 9001 Establece los requisitos que debe cumplir un sistema de calidad cuando contractualmente debe ponerse de manifiesto la capacidad de un suministrador para concebir, desarrollar, producir, instalar y, en ocasiones, mantener un proyecto. Dos son los objetivos de esta norma: evitar productos no conformes en todas las etapas, desde la concepción del proyecto hasta el final de su vida útil; y en su caso, permitir detectar tales productos no conformes y tomar las oportunas medidas correctivas. La certificación se centra en este caso en la capacidad de la empresa y el funcionamiento de su sistema de aseguramiento de la calidad, que es evaluado en todas las fases del proyecto (concepción, realización, instalación y mantenimiento). ISO 9002 Establece los requisitos que debe cumplir un sistema de calidad cuando contractualmente se exige que se demuestre la capacidad de un suministrador para producir e instalar un proyecto. 17 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD La certificación se centra en este caso en los procesos de realización e instalación del producto o servicio, considerando especialmente aquellos procedimientos que tienen una incidencia directa sobre la calidad. ISO 9003 Establece los requisitos que debe cumplir un sistema de calidad cuando contractualmente se exige que se demuestre la capacidad de un suministrador para poner de manifiesto y controlar cualquier producto no conforme durante la inspección y ensayos finales. La certificación se centra en este caso en determinar la aptitud de la empresa para detectar cualquier no conformidad del producto. Conviene comentar posibles malentendidos acerca de estas normas. El primero es que las propias Normas recogen que son complementos a los requisitos técnicos especificados para el producto o servicio. No deben entenderse como sustitutivas de otras condiciones que deben reunir los productos. En segundo lugar, el cumplimiento de estas normas no es garantía de que el cliente quede satisfecho, ya que pueden producirse deficiencias en las especificaciones o en el propio sistema organizativo de la empresa. Las Normas ISO 9001 y 9002 exigen la realización de auditorías internas totalmente planificadas y con informes escritos. Respecto a estas auditorías existen las Normas UNE 66905-87/1, UNE 66-905-87/2 y UNE 66-905-87/3, que sirven de guía en la evaluación de los sistemas de calidad de una empresa, en relación a su conformidad con los requisitos establecidos en las Normas UNE 66.901, 66.902 y 66.903. La Norma ISO 9004, equivalente a la UNE 66.904.89, describe el conjunto básico de elementos con los que puede desarrollarse e implantarse un sistema de gestión de calidad, siendo cada empresa responsable de adaptarlos y seleccionar los más apropiados. 18 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Aunque un Sistema de Análisis de Peligros y Puntos de Control Críticos, APPCC, y un Sistema de Aseguramiento de la Calidad son por definición cosas diferentes y el primero es obligatorio y el segundo voluntario, ambos tienen una relación muy estrecha y el hecho de tener uno de ellos facilita enormemente el poder implantar el otro. El APPCC responde a una exigencia de controles preventivos, adecuadamente registrados, impuesta para todas las empresas de alimentación por el Real Decreto 202/2000, de 11 de Febrero, sobre Normas relativas a los manipuladores de alimentos. Para su implantación es necesario que la empresa identifique sus procesos, sus riesgos y las medidas de control. Garantiza, principalmente desde la prevención, la integridad y salud de los consumidores de alimentos, sin embargo, se para ahí, no contempla, pues no es su objetivo, la satisfacción del cliente y del consumidor, la adecuación de las materias primas, el tratamiento de las reclamaciones, las acciones de mejora sobre el proceso, etc., que sí son contempladas en las normas ISO 9000. De hecho, tanto la Directiva 93/43 como el Real Decreto 202/2000 recomiendan, de manera específica, la aplicación de las normas ISO 9000. El APPCC es un subsistema de calidad, que tiene su entronque más lógico en un sistema de calidad y, hoy por hoy, los únicos sistemas que proporcionan una garantía son aquellos que cumplen las normas ISO 9000 y que han sido certificados por una entidad independiente. Pero que el APPCC no sea la panacea no es óbice para su no consideración, ya que es obligatorio en las industrias alimentarias y porque la experiencia demuestra que constituye un primer paso en el desarrollo de un sistema de calidad en tales industrias. Una vez que el sistema está documentado y funciona efectivamente, la expansión hacia los modelos ISO 9000 es el siguiente paso lógico a dar, y, cuando el sistema de Gestión de 19 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Calidad esté implantado, es importante que la empresa solicite la certificación de acuerdo con las normas ISO 9000. Si la consigue, la confianza del mercado en la empresa y su prestigio aumentarán, pudiendo obtener contratos de compradores importantes que insisten en que sus suministradores estén certificados. El Sistema de Aseguramiento de la calidad es voluntario, y es aplicado por muchas empresas por razones de mejora, de imagen o de exigencia de los clientes. Tiene por objeto el establecer las pautas de actuación, de forma documentada, para el control de los procesos y productos. Dentro del Sistema de Calidad se deben contemplar todas las actividades recogidas en la Norma de referencia UNE -EN- ISO 9001/2/3 que aplique la empresa. No es un requisito de las normas ISO la evaluación de riesgos. Se refiere por tanto a la Calidad en el proceso de producción, esto es, en el modo de hacer las cosas o trabajar. No entra en la calidad del producto en sí, que puede ser superior o inferior, dependiendo de la clientela objetivo, ni en la rentabilidad de la empresa. Desde el punto de vista práctico, la implantación de un Sistema de Gestión de Calidad en una empresa exige la identificación de sus procesos, los controles operacionales, el establecimiento de registros, la elaboración de instrucciones y procedimientos, etc. y la definición de una política de calidad recogida en un Manual de Calidad. En definitiva, una vez implantado adecuadamente un Sistema APPCC, se ha realizado una buena parte del trabajo que hay que hacer para implantar un Sistema de Aseguramiento de la Calidad, en concreto todo lo relativo al control operacional 20 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD 6. EL SISTEMA APPCC Muchas veces, cuando se han llevado a cabo programas para el control de la calidad microbiológica, se ha centrado tal programa en la comprobación del producto acabado, lo cual supone un planteamiento ineficaz para el control. El sistema APPCC incluye la anticipación de los riesgos asociados con la producción o empleo de los alimentos y la identificación de los puntos en que pueden ser controlados tales riesgos. El concepto de análisis de peligros y puntos de control críticos supone un planteamiento sistemático para la identificación, valoración y control de los riesgos. Al centrar el interés en aquellos factores que influyen directamente en la inocuidad microbiológica y en la calidad del alimento, elimina el empleo inútil de recursos en consideraciones superfluas, con lo que resultan más favorables las relaciones coste/beneficios. Si se determina que un alimento sea producido, transformado y utilizado de acuerdo con el sistema APPCC, existe un elevado grado de seguridad sobre su inocuidad microbiológica y su calidad. El sistema es aplicable a todos los eslabones de la cadena alimentaria, desde la producción, procesado, transporte y comercialización, hasta la utilización final en los establecimientos dedicados a la alimentación o en los propios hogares. . 6.1. Antecedentes El sistema APPCC, conocido internacionalmente por sus siglas inglesas HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points), tiene su origen en la metodología desarrollada por la NASA para el control de la seguridad de los alimentos empleados en los Programas espaciales. Esto ocurría en los años 70 en EE.UU., aunque previamente existía la idea en 21 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Europa, pero no llegó a ser desarrollada. En Europa se promocionó con las siglas LISA (Garantía de Seguridad Sanitaria Integrada en la Línea). Para generalizar la implantación de este sistema en todas las industrias ha comenzado a incluirse como exigencia en la legislación. Así, en la Directiva 93/43/ CEE, artículo 3.3., relativa a la Higiene de los Productos Alimentarios, cuyo cumplimiento entró en vigor el 19 de enero de 1996, se impone la obligación de disponer de sistemas de autocontrol basados en el APPCC no sólo a toda la industria de elaboración o transformación de la Unión Europea, sino también a las empresas de distribución (mayoristas y minoristas), restauración, etc. Es aplicable de forma eficaz tanto a problemas microbiológicos como de otro tipo, tales como físicos, químicos, etc., por lo que es un instrumento muy útil en el control de calidad en general. El Comité del Codex Alimentarius, desde 1986, recomienda a las empresas alimentarias la aplicación de los sistemas de autocontrol basados en la metodología APPCC. Es fundamental en esta metodología el hecho de que concentra todos sus esfuerzos en corregir primero los defectos más importantes, es decir, los que provocan la alteración de los alimentos y las enfermedades del consumidor, relegando a un segundo plano los aspectos más relacionados con lo accesorio o lo estético. 6.2. Términos y componentes del sistema APPCC El sistema APPCC comprende las siguientes etapas secuenciales: 1. Identificación de los riesgos, valoración de su gravedad y valoración de la probabilidad de su presentación (análisis de riesgos). 2. Determinación de los puntos críticos de control (PCC), en los que pueden ser controlados los peligros o riesgos identificados. 22 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD 3. Especificación de los criterios que indican si una operación está bajo control en un determinado PCC. 4. Establecimiento y aplicación de procedimiento(s) para comprobar que cada PCC a controlar funciona correctamente. 5. Si la comprobación de resultados muestra que un determinado PCC se encuentra fuera de control, aplicar la acción correctora conveniente. 6. Verificación o confirmación, es decir, el empleo de información suplementaria para asegurar que funciona correctamente el sistema APPCC. El significado de los términos usados en el ámbito del método de Análisis de Peligros y Puntos de Control Críticos: Peligro o riesgo (hazard): contaminación inaceptable, crecimiento inaceptable y/o producción o persistencia inaceptable en los alimentos de productos derivados del metabolismo microbiano. Gravedad: magnitud del riesgo o peligro. Riesgo (risk): estimación de la probabilidad de que exista un riesgo o peligro. Punto Crítico de Control (PCC): lugar, práctica, procedimiento o proceso en los que puede ejercerse control sobre uno o más factores, que si son controlados, podría reducirse al mínimo o prevenirse un peligro o riesgo. Se consideran dos tipos de PCC: PCC1, que asegurará el control de un riesgo o peligro PCC2, que reducirá al mínimo, aunque no asegurará el control de un riesgo o peligro. Criterios: límites especificados de características de naturaleza física, química o biológica. 23 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Comprobación, vigilancia o monitorización: procedimiento mediante el cual se averigua si un procedimiento de procesado o de manipulación en un PCC se lleva a cabo correctamente y se halla bajo control. Supone la observación sistemática, la medición y/o el registro de los factores significativos necesarios para el control. Los procedimientos de comprobación o vigilancia seleccionados deben permitir que se tomen acciones para rectificar una situación que está fuera de control, bien antes de iniciar, o durante el desarrollo de una operación en un proceso. 6.3. Análisis de peligros Consiste en la valoración de todos los procedimientos relacionados con la producción, distribución y empleo de materias primas para: • identificar materias primas y alimentos potencialmente peligrosos que puedan contener sustancias venenosas, microorganismos patógenos o un número elevado de gérmenes capaces de alterar los alimentos y/o que puedan permitir la multiplicación microbiana. • identificar las fuentes potenciales y los puntos específicos de contaminación mediante el análisis de cada etapa en la cadena alimentaria. • determinar el potencial de los microorganismos para sobrevivir o multiplicarse durante la producción, procesado, distribución, almacenamiento y preparación para el consumo. • valorar la probabilidad de presentación y la gravedad de los peligros o riesgos identificados. La identificación de peligros se puede producir debido a la evidencia proporcionada por la información epidemiológica. Si se carece de tal evidencia sobre un riesgo microbiológico, debe obtenerse información técnica sobre todos los aspectos relativos a la producción, procesado, almacenamiento, distribución y empleo de un determinado alimento que pudieran constituir un riesgo. Aunque pueda obtenerse información exacta acerca de la composición del 24 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD producto y la influencia de su procesado, suele ser difícil relacionar esto con los efectos posteriores del almacenamiento, distribución y empleo del producto, ya que el fabricante del alimento desconoce los detalles sobre todas las posibles incorrecciones. Por tanto, si se desea someter a análisis de riesgos un producto, deberá ser consultado un microbiólogo de alimentos y especialistas cualificados en el proceso y en el producto. El análisis de peligros ha de ser cuantitativo para que sea significativo, lo que impone la valoración de dos factores en relación con cualquier riesgo o peligro: la probabilidad de presentación y la gravedad. A partir de la valoración de los aspectos cuantitativos del análisis de riesgos serán identificados los PCC, en los que puede ser controlado el peligro. Si aparecen problemas cuando los PCC han sido correctamente controlados y comprobados o monitorizados, esto se debe a que no se ha identificado un determinado peligro o a que la posterior manipulación del producto puede diferir de la que se supuso en el análisis inicial de peligros. La presentación de un peligro imprevisto desencadenará una posterior valoración de los peligros, así como cambios en materias primas, elaboración, distribución o condiciones de empleo. El análisis de peligros será repetido siempre que se sospeche que han cambiado ciertos peligros y/o la posibilidad de su presentación. 6.4. Puntos de Control Críticos Los PCC1 se pueden controlar con seguridad, frecuentemente mediante la vigilancia o monitorización continuada de parámetros tales como temperatura y tiempo. Los PCCs que minimizan un riesgo aunque no lo controlan totalmente son denominados PCC2. Ambos tipos de PCCs son importantes y deben ser controlados. Algunos PCCs no pueden ser vigilados o comprobados de forma continua y el control se logra mediante determinaciones periódicas en la cadena de elaboración o fuera de ella. 25 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD La identificación de PCCs requiere experiencia técnica y un planteamiento cuantitativo. Deben ser puntos en los que puede ejercerse el control y el mismo resulta necesario. En cualquier operación existirán otras etapas o localizaciones en las que se reconozca la necesidad del control aunque éste no sea crítico porque la posibilidad de presentación es baja y/o escasa la gravedad de los peligros posibles. Tales etapas serán controladas y comprobadas con menor intensidad que aquellas identificadas como PCCs. Si un peligro puede ser controlado en varios puntos, debe decidirse cual será probablemente el más efectivo. Si es necesario controlar más de un peligro, el control se aplicará primero normalmente al peligro más importante. De cara a la identificación de los PCCs, debe establecerse qué constituye contaminación, supervivencia o multiplicación inaceptable de gérmenes patógenos transmitidos por alimentos o capaces de alterar un producto. Aquí es importante considerar el futuro manejo o empleo del producto. Es importante identificar los medios que se emplearán para controlar el peligro en un PCC. Éstos pueden ser: necesidades de tiempo y temperatura para alimentos procesados mediante el calor, aw para alimentos con humedad intermedia, control de humedad en el almacenamiento de los productos desecados, instrucciones en las etiquetas de los productos acabados que describen los procedimientos adecuados para su preparación y empleo por el consumidor, etc. Todos estos hechos deben ser documentados de forma clara o como especificaciones en los manuales de trabajo, incluyendo, cuando sea conveniente, tolerancias. La elección de las opciones de control dependerá de su utilidad, coste y capacidad de la empresa alimentaria en particular para aplicar la opción de control. 26 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD 6.5. Comprobación, vigilancia o monitorización Consiste en determinar que el tratamiento o proceso de manipulación en un determinado PCC se encuentra bajo control. La implantación de unos procedimientos eficaces de vigilancia o monitorización requiere disponer de experiencia técnica. La comprobación será capaz de detectar cualquier pérdida de control y aportar esta información a tiempo de que pueda establecerse una acción correctora que permita volver a controlar el proceso antes de que sea necesario rechazar el producto. Para que los resultados de los análisis de comprobación sean significativos deben realizarse sobre muestras tomadas u observaciones realizadas, de acuerdo con un plan de muestreo con una base estadística. Los principales tipos de comprobación son: observación visual, valoración sensorial, determinaciones físicas, análisis químicos y examen microbiológico. Observación visual Al estar la eficacia de la comprobación en relación directa con la rapidez en la obtención de resultados, las observaciones visuales suelen ser sumamente útiles. Pueden incluir el examen visual de las materias primas, limpieza de la planta y el equipo, higiene de los trabajadores, procedimientos de procesado, medios para almacenamiento y transporte. No necesita de un equipo costoso e incluso puede que no sea necesario un personal altamente especializado, pero para que sea eficaz debe ser bien organizada y correctamente supervisada. Hay que asegurarse de que la comprobación cumple su finalidad, es decir, una verificación de la eficacia de las medidas de control, y no constituye una inspección repetitiva, ya que en este caso la inspección inicial supone un esfuerzo inútil y el control sigue sin estar asegurado. La comprobación o monitorización visual será realizada según un programa predeterminado o lista de verificaciones con registro de los resultados. 27 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Constituyen parte de la comprobación las verificaciones sobre la aplicación correcta de otras formas de comprobación. Estas verificaciones y comprobaciones también serán registradas. Valoración sensorial La comprobación de atributos del producto correspondientes a su sabor y olor constituye una ampliación de la comprobación visual que algunas veces puede aportar una indicación rápida de pérdida de control. Hay que tener en cuenta ciertas consideraciones cuando se aplica una técnica simple aunque eficaz de la valoración organoléptica o táctil. Una de ellas es que los productos agrícolas suelen llegar en contenedores que representan varios lotes de material, de forma que el muestreo para la inspección debe realizarse asegurándonos que el producto examinado es representativo del “embarque” como un todo. En el caso de que el transporte se efectúe en grandes cajones, se buscará incluir material de las partes superior, central e inferior. Determinaciones físicas/químicas Existen numerosas determinaciones físicas/químicas que pueden realizarse en la cadena de producción o fuera de la misma y que aportan información útil en un período de tiempo relativamente corto, tales como las comprobaciones de temperatura, pH, acidez total, aw, o humedad, cuando estos factores constituyen los medios de control en un determinado PCC. Estas pruebas físicas y químicas son métodos normalizados. Sin embargo, con frecuencia es preciso modificar tales métodos para acomodarlos a un propósito particular. El análisis microbiológico desempeña un papel limitado en la comprobación de los PCC debido a la lentitud en la obtención de resultados, pero sirve de ayuda a las observaciones visuales y sensoriales y a las determinaciones físico-químicas rápidas. 28 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Los resultados de estos análisis indican si el sistema APPCC ha sido aplicado correctamente, es decir, si se han controlado los PCCs. Si los análisis de confirmación indican la existencia de un peligro inesperado, deberá determinarse el origen del fallo. Si esto no se descubre a través de los resultados de la comprobación, puede haberse pasado por alto un PCC en el análisis de peligros, o puede haber sido ineficaz la comprobación de un PCC existente. La comprobación suele ser realizada por personas con escasa preparación ténica. Sin embargo, cada vez va siendo más común el empleo de microprocesadores o dispositivos similares para comprobar o monitorizar un PCC, instrumentos que son programados para responder antes de llegar a una situación de pérdida de control. Los métodos de vigilancia o comprobación serán ajustados generalmente a métodos de análisis que puedan ser aprendidos por personal no técnico. Registro Hay que especificar la frecuencia de la comprobación y el plan de muestreo que ha de seguirse. Estos aspectos serán determinados en relación con la posibilidad de presentación y la gravedad del peligro que debe ser controlado en un determinado PCC. Mediante el empleo de listas de control para registrar las observaciones visuales, así como tablas o gráficos para registrar parámetros tales como la temperatura, tiempo, pH y contenido en sal, será posible contemplar los resultados de la comprobación con respecto a un determinado PCC sobre una base histórica. Tales registros estarán disponibles para ser revisados por el personal responsable de la garantía de la calidad, ya que es esencial un análisis de la tendencia mediante un estudio adecuado de los datos de comprobación, ya que sin el mismo resulta imposible saber si un proceso o una fase del mismo están dejando de ser controlados. También son importantes los registros de comprobación para que sean revisados 29 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD por las autoridades reguladoras. Para que el sistema APPCC sea un instrumento eficaz para la Administración, ésta debe tener acceso a todos los registros de los resultados de la comprobación en los PCCs que tienen importancia directa sobre la inocuidad del alimento, junto con los registros de la acción tomada cuando se han superado los límites. 6.6. Confirmación o verificación La confirmación se define como el empleo de información suplementaria para comprobar que funciona el sistema APPCC. Se usa la confirmación cuando un sistema de control basado en el APPCC se introduce por primera vez en un proceso nuevo, o como parte de la necesaria revisión continuada del rendimiento de un programa APPCC establecido. Cuando ha de confirmarse un sistema establecido, pueden realizarse pruebas adicionales en un PCC que sean más intensas o minuciosas, aunque como consecuencia de limitaciones de tiempo no sean adecuadas para una comprobación rutinaria. 7. SISTEMA DE CONTROL DE CALIDAD APLICADO A UNA PLANTA PROCESADORA DE PATATAS “CHIPS” 7.1. Objetivos a cumplir por una empresa que desee implantar un sistema de aseguramiento de calidad • Implantar un sistema de calidad basado en el Análisis de Peligros y Puntos de Control Críticos (APPCC) que actúe sobre cada etapa que compone el proceso de producción desarrollado en la empresa, tratándose en este caso de la elaboración de patatas “chips” a partir de patatas frescas enteras, sal y aceite, y permita obtener, al menor coste, un producto de la calidad exigida por el consumidor al que va destinado. 30 ANEJO III • CONTROL DE CALIDAD Diseñar un sistema de aseguramiento de la calidad que permita: ⇒ Prevenir la aparición de defectos en cualquier actividad de la empresa. ⇒ Detectar los posibles defectos a pesar de las acciones, para poder mejorar los procesos y los productos. ⇒ Poder demostrar mediante documentos y registros de las actividades que se han cumplido todos los requisitos de calidad. • Obtener el reconocimiento de AENOR, siempre que se demuestre su necesidad, ya por exigencias del cliente o del consumidor, ya por suponer la obtención de una mayor cuota de mercado. Para conseguirlo, hay que adaptar el sistema de aseguramiento de calidad previamente implantado a los requerimientos de la certificación de empresa que AENOR otorga. 7.2. Legislación La "Legislación Alimentaria Española" establece la siguiente definición de patatas fritas: “Producto obtenido a partir de patatas sanas, sin inicios de verdeo, peladas, debidamente lavadas, cortadas y fritas en aceite de oliva u otros aceites y grasas vegetales comestibles”. La "Reglamentación Técnico Sanitaria para la Elaboración y Comercialización de Patatas Fritas y Productos de Aperitivo" establecida por el Real Decreto 126/1989 (BOE del 8 de Febrero de 1989) obliga a fabricantes, elaboradores, envasadores, comerciantes e importadores de patatas fritas y productos de aperitivo que ejerzan su actividad en instalaciones fijas, establecimientos de hostelería y similares e instalaciones no permanentes, que elaboren y comercialicen este tipo de producto. 31 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD En esta Reglamentación se recoge: las condiciones que deben reunir las industrias, los materiales y el personal; las manipulaciones permitidas y prohibidas; las características de las materias primas y otros ingredientes utilizados en el proceso de elaboración; los límites establecidos para el producto final en cuanto a humedad, contenido en cloruro sódico, productos contaminantes, pesticidas y sustancias tóxicas, así como residuos de metales; los requisitos microbiológicos que ha de cumplir el producto final; así como requisitos acerca de las condiciones de envasado, etiquetado, rotulación, publicidad, transporte, almacenamiento y venta. Permanece pendiente de aprobación la regulación de la toma de muestra y métodos analíticos, señalándose que en tanto no sean aprobados, podrán ser utilizados los establecidos por los Organismos nacionales e internacionales de reconocida solvencia. En cuanto a la reglamentación referente a las materias primas utilizadas en la elaboración de patatas “chips”, cabe señalar el vacío legal existente para la normalización del uso de la patata con fines industriales. Los aceites y grasas comestibles se regulan según el Real Decreto 308/1983 (BOE del 21 de Febrero de 1983, modificada posteriormente), por el que se aprueba la "Reglamentación Técnico Sanitaria de Aceites Vegetales Comestibles" . El BOE del 31 de Enero de 1989 recoge la orden del 26 de Enero de 1989 por la que se aprueba la "Norma de Calidad para los Aceites y Grasas Calentados" . En esta Norma se recogen las manipulaciones permitidas y prohibidas y las características higiénico-sanitarias que deben reunir, apuntando que el contenido en componentes polares, indicativo del grado de deterioro de los aceites empleados en la fritura, será inferior al 25% determinado según el método analítico que se recoge en dicha Norma. 32 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD La sal se regula por la "Reglamentación Técnico Sanitaria para la Obtención, Circulación y Venta de la Sal y Salmueras Comestibles" , aprobada por el Real Decreto 1424/1983 (BOE del 1 de Julio de 1983), modificada posteriormente. Esta disposición obliga a aquellas personas dedicadas a la elaboración, envasado, circulación y comercio de los productos definidos por ella. En cuanto al uso de la sal en otros sectores de la industria alimentaria, especifica sólo condiciones de transporte y almacenamiento. 7.3. Diseño de un sistema de control de calidad basado en el Análisis de Peligros y Puntos de Control Críticos (APPCC) 7.3.1. Etapas en la aplicación del sistema APPCC 1. Constitución del equipo de trabajo. 2. Descripción del producto. 3. Identificación de la utilización esperada. 4. Definición del proceso productivo y diagrama de flujo. 5. Verificación in situ del diagrama de flujo. 6. Identificación de los riesgos y de su gravedad. 7. Determinación de los puntos críticos. 8. Selección de los criterios para el control y establecimiento de los límites de aceptación. 9. Establecimiento de un sistema de monitorización y vigilancia para controlar que cada uno de los puntos críticos de control funciona correctamente. 10.Aplicación de acciones correctoras. 11.Validación del sistema establecido. 12.Registro y archivo de datos. Etapa 1. Constitución del equipo de trabajo 33 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Este grupo debe incluir personas con conocimientos del proceso y del comportamiento del producto y técnicos con experiencia en los distintos aspectos del proceso. 34 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Etapa 2. Descripción del producto Denominación: patatas fritas tipo “chips”. Ingredientes: patata, aceite y sal. Composición media: 30-40% de aceite; 2-5% de humedad; 1,5-2% de sal. Modo de conservación: envasadas en película flexible y mantenidas en lugar fresco y seco, protegido del sol. Presentación: en bolsas de tres formatos distintos y de capacidades: 140 g; 225 g; y 400 g, cumpliendo los requisitos especificados en la Reglamentación Técnico Sanitaria de las patatas fritas en cuanto a normas de etiquetado y rotulación. Etapa 3. Identificación de la utilización esperada El grupo de consumidores al cual va dirigido este producto está constituido fundamentalmente por personas jóvenes, aunque también se incluye un número elevado de personas de cualquier edad. Se suelen utilizar para aperitivos o reuniones “entre horas”. También en formatos grandes tienen amplia aplicación en hostelería. Etapa 4. Descripción del proceso productivo y diagrama de flujo La descripción del proceso productivo de patatas “chips” se ha hecho en el “Anejo II. Ingeniería del proceso”. La figura 1 refleja el diagrama de flujo del proceso: 35 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD 36 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Figura 1. Diagrama de flujo del proceso de elaboración de patatas “chips” 37 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Etapa 5. Verificación “in situ” del diagrama de flujo El equipo humano encargado de aplicar el sistema APPCC debe contrastar las operaciones que se lleven a cabo en la planta de producción para verificar que el diagrama corresponde a la realidad; y en caso contrario, introducir las modificaciones oportunas. Etapas 6, 7, 8, 9 y 10 Las siguientes cinco etapas constituyen el núcleo central del sistema APPCC . Se trata de las etapas: • Etapa 6. Identificación de los peligros y de su gravedad. • Etapa 7. Determinación de los puntos críticos. • Etapa 8. Selección de los criterios para el control y establecimiento de los límites de aceptación. • Etapa 9. Establecimiento de un sistema de monitorización y vigilancia para controlar que cada uno de los puntos críticos funciona correctamente. • Etapa 10. Aplicación de acciones correctoras. Estas etapas son, por lo tanto, claves en la implantación del sistema APPCC y han de tenerse en cuenta a nivel de recepción de materia prima, formulación, operaciones de procesado, ambiente de trabajo, empaquetado y almacenamiento. Se muestra a continuación, para cada operación, la relación existente entre cada una de estas cinco etapas: 38 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Recepción de materias primas Peligros: • Características físicas / químicas / organolépticas inadecuadas. • Contaminación microbiana. • Contaminación física. PCC: No. Procedimiento de control: • Control organoléptico. • Control analítico, si procede. • Control documental al proveedor. • Control visual. • Análisis microbiológicos, si procede. Nivel objetivo / tolerancia: • Características visuales organolépticas, físicas y químicas establecidas. • Parámetros microbiológicos y analíticos. Vigilancia: • Anotaciones de controles visuales, organolépticos, físicos y químicos. • Anotaciones de control documental al proveedor y transporte. Acciones correctoras: • Rechazar materia prima. Almacenamiento Peligros: • Germinación de patatas. • Endulzamiento por exceso de frío. • Reblandecimiento y podredumbre por proliferación microbiana y fúngica. • Enranciamiento. 39 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD PCC: PCC2. Procedimiento de control: • Control de las condiciones físico-químicas de la cámara de almacenamiento (temperatura, humedad, luz). • Control de las condiciones higiénico-sanitarias de la cámara. Nivel objetivo / tolerancia: • Valores determinados de temperatura, humedad. • Nivel de oreación y oscuridad. • Límites de procesos degradativos. • Tiempo en cámara limitado. Vigilancia: • Anotaciones control, temperatura y humedad. • Control microbiológico, si procede. • Anotaciones de la entrada y salida de lotes. Acciones correctoras: • Rechazar producto. • Revisar condiciones de almacenamiento. • Revisar la limpieza e higienización de las cámaras. Lavado Peligros: • Contaminación microbiana por agua de lavado, equipos. • Contaminación físico-química (metales, nitratos, nitritos). • Proliferación microbiana por humedad residual tras lavado. PCC: No. Procedimiento de control: • Control de procedencia de aguas. • Control del sistema de potabilización de aguas. 40 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD • Control de las condiciones higiénico-sanitarias de los equipos. Nivel objetivo / tolerancia: • Límites microbiológicos y físico-químicos de aguas según legislación. Vigilancia: • Anotaciones del control microbiológico y físico-químico del agua. • Anotaciones del control de las condiciones higiénico-sanitarias de los equipos. Acciones correctoras: • Potabilización de aguas. • Reprocesar producto. Pelado Peligros: • Contaminación microbiológica por equipos. • Contaminación física y química. • Modificaciones en la calidad del producto. PCC: No. Procedimiento de control: • Control higiénico-sanitario de equipos y utensilios. • Control de los parámetros del sistema de pelado. • Control físico y químico. • Control visual. Nivel objetivo / tolerancia: • Producto adecuado para continuar el proceso. Vigilancia: • Anotaciones del control microbiológico de maquinaria y utensilios. • Anotaciones del control de los parámetros del sistema de pelado. • Anotaciones del control físico-químico y visual. 41 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Acciones correctoras: • Revisar proceso. • Reprocesar producto. • Rechazar producto. Enjuagado Peligros: • Contaminación por agua de enjuagado. • Contaminación por equipo. PCC: No. Procedimiento de control: • Control de la procedencia de las aguas. • Control del sistema potabilizador de aguas. • Control de las condiciones higiénico-sanitarias del equipo. Nivel objetivo / tolerancia: • Límites microbiológicos y físico-químicos del agua según legislación. Vigilancia: • Anotaciones del control microbiológico y físico-químico. • Anotaciones del control de las condiciones higiénico-sanitarias del equipo. Acciones correctoras: • Potabilización del agua. Inspección Peligros: • Separación incompleta de porciones deterioradas. • Contaminación por equipo o manipuladores. PCC: No. 42 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Procedimiento de control: • Control visual. • Control de las condiciones higiénico-sanitarias del equipo y manipuladores. Nivel objetivo / tolerancia: • Características visuales. • Parámetros microbiológicos establecidos para equipo, manipuladores y producto. Vigilancia: • Anotaciones del control visual. • Anotaciones del control de las condiciones higiénico-sanitarias. Acciones correctoras: • Revisar sistemas de limpieza e higienización. • Reprocesado. Cortado Peligros: • Contaminación microbiana por equipos. • Contaminación física y química. • Espesor inadecuado para parámetros de tiempo y temperatura de fritura. PCC: No. Procedimiento de control: • Control higiénico-sanitario de maquinaria y utensilios. • Control visual y físico. • Control de los parámetros del equipo. Nivel objetivo / tolerancia: • Características aparentes y físicas establecidas. • Espesor establecido en función de parámetros de fritura y características de la patata. • Parámetros de equipo establecidos. 43 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Vigilancia: • Anotaciones del control de funcionamiento del equipo. • Anotaciones del control microbiológico del equipo y utensilios. • Anotaciones características del producto. Acciones correctoras: • Revisar proceso. • Rechazar producto. Lavado Los peligros, procedimientos de control, nivel objetivo/tolerancia, vigilancia y acciones correctoras son los mismos que los considerados para la operación de lavado que sigue al pelado de las patatas. Escaldado Peligros: • Color indeseable en el producto final. • Contaminación por equipos. PCC: No. Procedimiento de control: • Control de los parámetros del proceso. • Control de las condiciones higiénico-sanitarias de los equipos. Nivel objetivo / tolerancia: • Parámetros establecidos del proceso. • Producto adecuado para continuar el proceso. Vigilancia: • Anotaciones del control del proceso. • Anotaciones del control de las condiciones higiénico-sanitarias de los equipos. 44 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Acciones correctoras: • Reprocesar el producto. • Revisar el proceso. • Rechazar el producto. Secado Peligros: • Secado incompleto. • Modificación de la calidad del producto. PCC: No. Procedimiento de control: • Control visual. • Control de los parámetros del proceso. Nivel objetivo / tolerancia: • Parámetros establecidos del proceso. Vigilancia: • Anotaciones de las características del producto. • Anotaciones del control del proceso. Acciones correctoras: • Revisar proceso. • Reprocesar. • Rechazar producto. Fritura Peligros: • Aroma, color y sabor desagradables. • Fritura no homogénea, excesiva o insuficiente. • Excesiva absorción de grasa. 45 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD PCC: PCC1. 46 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Procedimiento de control: • Control visual organoléptico y analítico (de composición). • Control analítico del aceite de fritura según legislación y recomendaciones experimentales. • Control de los parámetros del proceso: temperatura y tiempo de fritura, longitud y velocidad de la cinta transportadora, “turnover” del aceite de fritura. • Control del sistema de filtración de partículas carbonizadas. • Control de las condiciones higiénico-sanitarias del equipo. • Control de la idoneidad del equipo de fritura (materiales, diseño, capacidad,etc.). Nivel objetivo / tolerancia: • Características organolépticas aceptables y acordes con la legislación. • Parámetros de proceso establecidos: valores definidos de temperatura y tiempo de fritura, longitud y velocidad de la cinta. • Aceite en buenas condiciones según el “turnover” óptimo para el proceso; límites analíticos por debajo del punto de descarte. • Equipos con material de acero inoxidable y de diseño higiénico, con protección del aire y luz. Vigilancia: • Anotaciones del control organoléptico. • Anotaciones de los parámetros del proceso. • Anotaciones del control analítico rápido del aceite. • Anotaciones del control higiénico-sanitario del equipo Acciones correctoras: Revisión de los parámetros del proceso. Descartar el aceite. Descartar producto. Revisar la idoneidad del equipo: sistema de calentamiento, de filtración, materiales, diseño, protección ambiental,etc. Recepción y almacenamiento de sal 47 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Peligros: • Carga microbiana inicial. • Proliferación microbiana. PCC: No. Procedimiento de control: • Control organoléptico y microbiano, si procede. • Control documental del suministrado. • Control analítico, si procede. Nivel objetivo / tolerancia: • Parámetros analíticos requeridos. • Tiempo y condiciones de conservación adecuados. Vigilancia: • Anotaciones del control analítico y documental del suministrador. • Anotaciones tiempo/temperatura de almacenamiento. Acciones correctoras: • Revisar las condiciones de almacenamiento. • Rechazar ingrediente. Adición de sal Peligros: • Proporción inadecuada en la adición. • Introducción de contaminantes. PCC: No. Procedimiento de control: • Control analítico de la pureza/contaminantes. • Control del sistema de adición. • Control analítico del producto, si procede. 48 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Nivel objetivo / tolerancia: • Parámetros de pureza establecidos por el suministrador. • Proporción adecuada de adición. Vigilancia: • Anotaciones de los controles de pureza/contaminantes. • Anotaciones de los controles del sistema de adición. • Anotaciones de los controles analíticos. Acciones correctoras: • Revisar sistemas de adición. • Reprocesado. • Rechazar productos. Enfriamiento Peligros: • Contaminación por equipo o manipuladores. PCC: PCC2. Procedimiento de control: • Control de las condiciones higiénico-sanitarias del equipo y manipuladores. • Control microbiológico del producto, si procede. Nivel objetivo / tolerancia: • Parámetros microbiológicos establecidos para equipo, manipuladores y producto. Vigilancia: • Anotaciones del control de las condiciones higiénico-sanitarias. • Anotaciones del control del producto. Acciones correctoras: • Revisar sistemas de limpieza e higienización. • Rechazar producto. 49 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Recepción y almacenamiento de embalajes Peligros: • Etiquetado y rotulación incorrectos. • Calidad no higiénica de los envases. • Manipulación inadecuada. PCC: No Procedimiento de control: • Control visual del etiquetado y rotulación. • Control de la calidad física de los envases y embalajes. • Control de la calidad higiénica de los envases y embalajes • Control documental de los proveedores. • Control de la protección de los envases y embalajes en recepción y almacenamiento. Nivel objetivo / tolerancia: • Etiquetado y rotulación según legislación vigente. • Buenas condiciones de almacenamiento. • Buenas condiciones higiénico-sanitarias en la nave de almacenamiento. Vigilancia: • Anotaciones de los controles de recepción y almacenamiento de envases y embalajes. • Anotaciones del control de las condiciones higiénicas de los envases y embalajes. • Anotaciones del control de la calidad física de los envases y embalajes. Acciones correctoras: • Rechazo de envases y embalajes. • Rectificar condiciones de recepción y almacenamiento. • Rectificación de las condiciones de la nave de almacenamiento. 50 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Envasado y embalado Peligros: • Contaminación microbiana y físico-química por equipos. • Modificaciones en la calidad del producto final (roturas). • Llenado excesivo o insuficiente de los envases y embalajes. • Cierre incorrecto. PCC: PCC2. Procedimiento de control: • Control de posibles contaminaciones. • Control visual del producto. • Control del peso. • Control regular del cierre. Nivel objetivo / tolerancia: • Tiempo de llenado adecuado. • Sistema de envasado adecuado por las características físicas del producto. • Declaración legal de peso. • Cierre total sin defectos. Vigilancia: • Anotaciones de control del envasado y embalaje. • Anotaciones del estado físico del producto. • Anotaciones del peso. • Anotaciones del estado de los cierres. Acciones correctoras: • Rechazar producto. • Reenvasar / reembalar producto. • Revisar tiempo de llenado. • Revisar máquinas de envasado y embalaje. 51 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Almacenamiento y expedición Peligros: • Modificación de la calidad por condiciones inadecuadas. • Daños mecánicos originados por manipulación inadecuada. • Recontaminación microbiana por defecto de cierres. PCC: No. Procedimiento de control: • Control de la manipulación de los envases y embalajes. • Control de los cierres. • Control de las condiciones ambientales e higiénico-sanitarias en la nave de almacenamiento. • Control de la entrada y salida de lotes de fabricación en la nave de almacenamiento. Nivel objetivo / tolerancia: • Perfecta localización de lotes. • Distribución rápida. • Temperatura, humedad, oreación y protección de la luz adecuada en las naves de almacenamiento. • Aspecto correcto de los envases y embalajes. Vigilancia: • Anotaciones del control de cierres. • Anotaciones del control de las condiciones ambientales en la nave. • Anotaciones del control de la entrada y salida de lotes de fabricación. Acciones correctoras: • Rechazar producto. • Reenvasar producto. • Rectificar las condiciones de almacenamiento. • Rectificar las pautas de manipulación. 52 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Etapa 11. Validación del sistema establecido Para comprobar la validez y operatividad del sistema APPCC establecido, es conveniente el establecimiento de una serie de pruebas, tales como: • Análisis físico-químico y microbiológico de materias primas y aditivos en recepción. • Análisis microbiológicos de superficies, tanto de equipos como de utensilios, para establecer la eficacia de los sistemas de limpieza y desinfección. • Análisis microbiológicos y de composición centesimal del producto final para establecer que están dentro de los límites fijados por la legislación. • Análisis microbiológicos de los envases en recepción. Etapa 12. Registro y archivo de datos Se clasificará y archivará toda la documentación, datos y observaciones referidas a los controles efectuados, correspondientes a un período de tiempo establecido por los Organismos oficiales. 8. LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD La planta a proyectar contará con un laboratorio de calidad adecuadamente equipado y dispondrá de personal cualificado para realizar los ensayos necesarios y proporcionar los servicios con precisión y rapidez. En caso necesario, se podrá recurrir a análisis fuera del laboratorio propio o al servicio de otros expertos. 53 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Se realizará revisión del laboratorio con una periodicidad semestral, en la que se controlará: • Que se siguen los procedimientos establecidos de recepción de muestras, manipulación, y los sistemas de información. • Que la selección cuidadosa de las muestras y los puntos de muestreo, y el análisis de la información disponible proporcionan la obtención de unos resultados detallados. • Que los métodos designados se siguen fielmente sin la supresión de pagos y modificaciones no autorizadas. • Cómo se seleccionan los métodos analíticos, comprobando así que los métodos utilizados son adecuados, que han sido controlados adecuadamente y que el equipamiento de que se dispone es idóneo. • Los ensayos de nuevos métodos para conseguir un laboratorio puesto al día, con un coste adecuado, y que no introduzca modificaciones de los métodos estándar. 8.1. Ensayos que se deben realizar Entre los ensayos y determinaciones que se deben realizar en el laboratorio, se encuentran las siguientes pruebas: Determinación del contenido de humedad. Determinación del contenido de Cloruro Sódico sobre sustancia seca. Determinación del contenido de productos contaminantes, pesticidas y sustancias tóxicas; para lo cual se llevará a cabo un análisis microbiológico. Determinación del contenido de residuos de metales. Determinación de compuestos polares en aceites y grasas calentados. 54 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD Los límites e intervalos permitidos para tales parámetros a determinar están establecidos en la "Reglamentación Técnico Sanitaria para la Elaboración y Comercialización de Patatas Fritas y Productos de Aperitivo", incluida al final del presente Anejo. 8.2. Equipos y materiales de laboratorio Los materiales y equipos con los que cuenta el laboratorio de calidad se relacionan a continuación: Probetas Embudos y matraces Pipetas Buretas Erlenmeyer Balanza analítica con precisión de 0,1 mg pH-metros Tubos de ensayo Vasos de precipitado Estufa isotérmica de calefacción eléctrica Desecador provisto de un deshidratante eficaz Varillas de vidrio con una extremidad aplanada Crisoles con dimensiones de 40 mm de altura y 45 mm de diámetro superior Reactivos necesarios Centrífuga Butirómetros Otros equipos y materiales 55 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD 9. PROCEDIMIENTOS DE EMERGENCIA Es posible que se produzca la detección de lotes de alimentos que presenten peligro sanitario inmediato, debido a defectos en la línea de elaboración, en el envasado, a alteraciones provocadas, etc. Ante situaciones de emergencia como las anteriores, los fabricantes de alimentos han de contar con un sistema de retirada de alimentos del mercado que sea rápido y eficaz. Se retirará el producto inmediatamente de la venta o distribución y se pondrán en práctica medidas que solucionen el problema. Para que la cantidad de producto a retirar sea lo menor posible en una situación de emergencia, se llevará a cabo un control, por medio de los códigos de las etiquetas de los envases, para poder identificar a qué proceso de fabricación pertenece el lote de alimentos que presenta el problema. Se intentará también relacionar los lotes de producción con los suministros individualizados de los distintos ingredientes y material de envasado, y así retirar del mercado una cantidad relativamente pequeña del total distribuido. 10. UBICACIÓN, DISTRIBUCIÓN Y DISEÑO DE LA INDUSTRIA Estos tres aspectos de la industria han de ser cuidados con el fin de prevenir una contaminación cruzada entre materias primas, producto elaborado y semi-elaborado y residuos. Los alrededores de la fábrica se mantendrán bien cuidados, sin basuras ni trastos viejos que puedan acumular suciedades y cobijar plagas. Las entradas a la fábrica, puertas, ventanas, sumideros y tuberías deben estar diseñados de tal manera que impidan la entrada de pájaros, 56 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD roedores u otros mamíferos. Cerca de estas entradas, pero no a la vista, deben colocarse venenos contra insectos. Son adecuadas las telas metálicas renovables. Los edificios de industrias alimentarias han de ser luminosos, limpios, sólidos y bien conservados. Con esto se consigue, entre otras cosas, que los empleados se mentalicen de que allí se espera que salgan unos productos alimenticios con unos valores elevados de calidad. En el interior de la industria, la distribución de los locales y áreas de procesado ha de ser adecuada, siendo de gran importancia la separación de zonas limpias y sucias. Las paredes han de ser de acabado liso con superficie altamente resistente a impactos y formación de grietas. Se evitarán, al constituir un cobijo para insectos, las cavidades y agujeros en las paredes así como cualquier colgado en ellas. Los suelos serán de material impermeable, no absorbente, sin fisuras ni grietas y fácilmente lavables. Contarán con una leve pendiente hacia los drenajes, para facilitar la limpieza húmeda, siendo favorable para ésta la uniformidad de los suelos, aunque no total, ya que se podrían producir resbalos en el caso de derrame de agua o de grasa. Las tuberías y los cables de la instalación eléctrica deben situarse circundando la zona de producción. En los casos en que sea inevitable que la atraviesen, nunca se instalarán en zonas donde los alimentos estén al descubierto o por encima de equipos en proceso de elaboración. Se diseñará un programa de limpieza que especifique los siguientes aspectos: el método de limpieza a utilizar, la necesidad o no de desmontar las máquinas en sus piezas individuales, los materiales y productos de limpieza a emplear en las zonas más sensibles de la sala de elaboración y el modo de montar las máquinas en el caso de ser necesario su desmontaje para la limpieza. 57 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD ANEJO III. CONTROL DE CALIDAD ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ...........................................................................................................1 2. FACTORES QUE AFECTAN A LA CALIDAD..............................................................3 2.1. Hábitos higiénicos de los manipuladores.....................................................................3 2.2. Requisitos y mantenimiento de las instalaciones, equipos y utensilios ...........................4 2.3. Transporte de los productos alimenticios....................................................................5 2.4. Buenas prácticas de fabricación.................................................................................6 2.5. Formación del personal...........................................................................................10 3. CONTABILIDAD DE LOS COSTES TOTALES DE CALIDAD Y AUDITORÍAS......10 4. LAS NORMAS DE CALIDAD ALIMENTARIA EN LA EMPRESA AGROALIMENTARIA......................................................................................................12 5. LOS SISTEMAS DE ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD......................................14 6. EL SISTEMA APPCC....................................................................................................21 6.1. Antecedentes ..........................................................................................................21 6.2. Términos y componentes del sistema APPCC..........................................................22 6.3. Análisis de peligros..................................................................................................24 6.4. Puntos de Control Críticos ......................................................................................25 6.5. Comprobación, vigilancia o monitorización...............................................................27 6.6. Confirmación o verificación.....................................................................................30 7. SISTEMA DE CONTROL DE CALIDAD APLICADO A UNA PLANTA PROCESADORA DE PATATAS “CHIPS”.......................................................................30 7.1. Objetivos a cumplir por una empresa que desee implantar un sistema de aseguramiento de calidad ......................................................................................................................30 7.2. Legislación..............................................................................................................31 58 ANEJO III CONTROL DE CALIDAD 7.3. Diseño de un sistema de control de calidad basado en el Análisis de Peligros y Puntos de Control Críticos (APPCC)........................................................................................33 7.3.1. Etapas en la aplicación del sistema APPCC ....................................................33 8. LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD..........................................................53 8.1. Ensayos que se deben realizar .................................................................................54 8.2. Equipos y materiales de laboratorio .........................................................................55 9. PROCEDIMIENTOS DE EMERGENCIA .....................................................................56 10. UBICACIÓN, DISTRIBUCIÓN Y DISEÑO DE LA INDUSTRIA .............................56 59 ANEJO IV ESTUDIO GEOTÉCNICO 1. ANTECEDENTES El presente estudio tiene como objetivo determinar los siguientes parámetros: • Características geológicas geotécnicas del terreno. • Tipo de cimentación a emplear. • Profundidad de apoyo. • Tensiones admisibles del terreno en la cota de cimentación. 2. CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS La zona donde se encuentra la planta de elaboración es de altitud media (690 m) y totalmente llana. Está constituida por terrenos modernos que, conforme a su estratigrafía, van desde el Mioceno al Cuaternario. El Mioceno se sitúa en la región de los Llanos y es de facies lacustre-continental, con variaciones locales a facies de borde y sedimentación química. La datación miocénica exacta no ha sido posible, pero los escasos datos faunísticos existentes permiten atribuirle una edad entre el Vindoboniense y Plioceno. En conjunto está formado por un tramo inferior de arcilla arenosa roja, con intercalaciones de yeso y conglomerado de caliza y cuarcita en la base, y sobre él las calizas y margas del Pontiense. El Cuaternario está constituido por material indiferenciado. Estos depósitos cuaternarios antiguos indican una sedimentación continental bajo condiciones de aridez, marcada tanto por las series rojas de facies raña como por las costras que aparecen en los coluviones y cuaternario de los Llanos. 1 ANEJO IV ESTUDIO GEOTÉCNICO 3. TIPO DE CIMENTACIÓN En base a la información recopilada en bibliografía, se recomienda una cimentación consistente en zapatas empotradas a nivel de arcillas. La profundidad que se deberá alcanzar se estima en 1-1,50 m, por lo que se deberán ejecutar zapatas, rellenando con hormigón armado. Además se deberá fijar los asientos. 4. TENSIÓN ADMISIBLE Dado que el tipo de suelo corresponde a una litología de arcillas de bastante espesor, se tomará para el cálculo de las cimentaciones una tensión admisible de 1-1,5 kg/cm2 . Es importante constatar que el valor de esta presión admisible se ha fijado por métodos meramente empíricos, por lo que sirve sólo como indicador en cálculos y predimensionados de la cimentación. 5. OBSERVACIONES Y PRECAUCIONES DURANTE LA EJECUCIÓN Las dimensiones de los elementos de cimentación no deben ser menores de 0,50 m, a fin de evitar que singularidades puntuales puedan afectar al correcto funcionamiento. La terminación de la excavación de los elementos de cimentación, tanto en el fondo como en paredes, debe tener lugar inmediatamente antes de la ejecución de la capa de regulación de hormigón de limpieza de 5-10 cm de espesor. 2 ANEJO IV ESTUDIO GEOTÉCNICO Además la excavación se debe hacer evitando en lo máximo que se modifiquen las características del suelo. Se inspeccionará el terreno durante la ejecución de las obras, con la intención de verificar que las características aparentes del terreno que existe realmente corresponden a los datos en que se basa este informe. En el caso de que se encontraran discordancias en los resultados reales, deberán ser objeto de un estudio más detallado y completar la prospección si fuese necesario. 3 ANEJO IV ESTUDIO GEOTÉCNICO ANEJO IV. ESTUDIO GEOTÉCNICO ÍNDICE 1. ANTECEDENTES........................................................................................................... 1 2. CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS ........................................................................... 1 3. TIPO DE CIMENTACIÓN ............................................................................................. 2 4. TENSIÓN ADMISIBLE.................................................................................................. 2 5. OBSERVACIONES Y PRECAUCIONES DURANTE LA EJECUCIÓN .................... 2 4 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 1. INTRODUCCIÓN El presente anejo tiene como objeto recoger el dimensionamiento y diseño de los elementos constructivos de las edificaciones de que consta el proyecto, calculando la estructura resistente, cimentaciones, placas de anclaje de los pilares y cerramientos. La industria a proyectar se emplazará en el Polígono Industrial “Campollano”, dentro del término municipal de Albacete. Se trata de suelo industrial de categoría compatible con el tipo de instalación a que se refiere este proyecto. Para el cálculo de la estructura del edificio de la instalación industrial se utilizará el programa informático “CYPECAD”, sin olvidar las comprobaciones que dicta la norma y atendiendo a los siguientes criterios: • La tensión deducida a partir de los esfuerzos máximos mayorados deberá ser inferior a la tensión máxima admisible para el material de que se trate. • La flecha que se produzca deberá ser menor que la admisible para el elemento, según su longitud y función dentro del esquema de la estructura. Las acciones consideradas en los cálculos se obtendrán de acuerdo con la NBE-AE88, “Acciones en la edificación”. 2. CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS Y DE DISEÑO DE LA NAVE Se proyecta la construcción de una nave a dos aguas con cerchas sobre pilares metálicos. Tendrá 30 m de luz, 50 m de longitud y una altura de pilares de 7m. La nave tendrá dos plantas en una zona de la misma, de dimensiones 50 x 6,5 m2. 1 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Situación: Polígono industrial “Campollano”, en Albacete. Altitud topográfica: 690 m. Situación topográfica del emplazamiento del edificio: Normal. Zona eólica: W. Longitud de la nave: 50 m. Luz de la nave: 30 m. Altura de pilares: 7 m. Altura de coronación: 10,64 m. Ángulo de vertiente: α = 10º. Separación entre cerchas: 5 m. Número de correas por vertiente: 9 Separación entre correas: 187,5 cm en proyección vertical 190,39 cm en vertiente Nave con menos del 33 % de huecos 2 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 2.1. Materiales de construcción Se empleará acero y hormigón en la construcción de la estructura resistente de la edificación. Acero Para la estructura metálica se emplearán aceros laminados del A-42b, de acuerdo con la NBE-EA-95, “Estructuras de acero en edificación”. Sus características son: Límite elástico: σe = 2.600 kp/cm2 Módulo de elasticidad: E = 2,1 x 106 kp/cm2 Módulo de rigidez: G = 8,1 x 105 kp/cm2 Hormigón El hormigón será empleado en la ejecución de las cimentaciones, soleras y forjado. Se utilizarán los siguientes hormigones, de acuerdo con la Instrucción de Hormigón Estructural, EHE: • Base zapatas cimentación: HM-20/P/40/I Resistencia característica a compresión: fck = 20 N/mm2 Peso específico = 2.500 kg/cm3 • Zapatas-vigas; Forjado: HA-25/P/20/I Resistencia característica a compresión: fck = 25 N/mm2 Peso específico = 2.500 kg/cm3 • Soleras: HM-20/B/20/I 3 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Resistencia característica a compresión: fck = 20 N/mm2 Peso específico = 2.500 kg/cm3 Para las armaduras del hormigón armado se utilizarán barras corrugadas de acero B400S, según la norma EHE. El límite elástico de la armadura utilizada es: fYk = 400 N/mm2 2.2. Cubierta El material de cubierta empleado será panel sandwich, constituido por dos chapas de acero perfiladas y un alma de espuma rígida de poliuretano de 40 kg/m3 de densidad y 30 mm de espesor, especialmente diseñado para cubiertas. Tiene una anchura útil de 1,15 m y su longitud puede llegar hasta 18 m. Se instala el panel sandwich sobre las correas metálicas, teniendo en cuenta que la zona de apoyo debe tener como mínimo 60 mm de anchura. Las correas se sujetarán a la chapa mediante ganchos de acero galvanizados que la perforen en la cresta de la greca. Se considerarán en los cálculos un peso del material de cubierta de 16 kp/m2, en el que se incluyen todos los elementos auxiliares de fijación. Se ha elegido este material de cubierta por las ventajas que presenta: gran aislamiento térmico, buen aspecto estético y alta rigidez. 4 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 2.3. Correas Las correas se diseñarán como vigas continuas de dos tramos de acero de perfil laminado, del tipo IPE, teniendo en cuenta que la flexión en el plano de la cubierta se limitará mediante el arriostramiento con tirantillas en el caso de las correas de cubierta. 2.4. Cerchas La estructura metálica de la nave estará formada por cerchas metálicas de 30 m de luz y separadas 5 m sobre las que se sitúan las correas. Las cerchas transmitirán los esfuerzos a los pilares a través de sus apoyos, ambos fijos. Las cerchas estarán formadas por perfiles cuadrados huecos normalizados regulados por la NBE-EA 95. 2.5. Pilares Para el dimensionamiento de los pilares se usarán perfiles laminados tipo HEB. Se dispondrán los pilares distanciados 5 m en el sentido longitudinal de la nave. Se consideran empotrados en la cimentación y unidos a las cerchas mediante uniones articuladas. 2.6. Muros hastiales Los cerramientos de los extremos de la nave se harán por medio de muros hastiales que soportarán la acción del viento. 5 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Estos muros hastiales, también denominados muros “piñón”, se conformarán mediante dos pilares extremos diseñados con perfiles del tipo 2 UPN soldados a tope y siete pilares intermedios del tipo HEB, equidistantes, que dividen el muro en paños de menor dimensión, unidos todos mediante un dintel en cabeza. 6 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 2.7. Cimentación La cimentación se realizará con hormigón HA-25/P/20/I, y estará formada por: - Zapatas en la base de los pilares, unidas a ellos por medio de placas de asiento y pernos de anclaje. - Zunchos de cimentación, que formarán una retícula que unirá entre sí las zapatas de la nave. 2.8. Arriostramientos Se dispondrán arriostramientos en cubierta con objeto de mantener la estabilidad longitudinal de la nave. Los arriostramientos en cubierta evitarán el vuelco de los pórticos por una posible acción del viento sobre los muros hastiales. 2.9. Soleras El revestimiento del suelo en el interior de la nave se realizará de acuerdo con la NTERSS (1.973) “Revestimientos de Suelos. Soleras”. Se propone para ello una solera semipesada, que se compone de: - Grava, con tamaño de árido inferior a 2 cm, formando capa compacta de 20 cm de espesor, extendida sobre suelo limpio y compactado. - Arena de río, con tamaño máximo de grano de 0,5 cm, formando una capa de nivelación de 2 cm de espesor, extendida sobre la capa de grava. 7 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS - Losa de hormigón HM-20/B/20/I de 10 cm de espesor con malla electrosoldada. - Tratamiento superficial antidesgaste, antideslizante y anticorrosivo, con un pavimento continuo por tratamiento de resinas epoxi. - En la zona de oficinas, laboratorio y servicios se colocarán baldosas de terrazo sobre capa de mortero. - El suelo de la cámara frigorífica se describe en el anejo correspondiente al diseño de la misma. 2.10. Cerramientos Los cerramientos exteriores estarán formados a base de placas prefabricadas de hormigón armado de 15 cm de espesor, con acabado liso en su interior y rugoso en el exterior. Dichas placas discurrirán entre las almas de los pilares a modo de corredera. Para corregir el exceso de anchura de los pilares respecto a la placa, en éstos se dispondrán pletinas 30 x 10 mm soldadas a las almas de dichos pilares. El arranque desde el suelo se resuelve apoyando las placas sobre la superficie superior de la cimentación, debidamente nivelada, y macizando los pies de las placas dentro de la zanja, una vez aplomadas, para fijar su posición y darles un cierto grado de empotramiento. Los extremos de las placas quedarán enlazados a los pilares de la estructura, de modo que puedan transmitirle los esfuerzos. En las dependencias interiores se dispondrá de fábrica de ladrillo de 7 cm de espesor, más 1,5 cm de enfoscado en ambas caras con mortero de cemento P-350 de dosificación 1:6. Las paredes, después de enlucidas, irán pintadas con dos manos de pintura, a excepción de las correspondientes a la cámara frigorífica, cuya composición se expone en el anejo 8 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS correspondiente a la instalación frigorífica. En la sala de la caldera la fábrica de ladrillo lleva un guarnecido por la parte interior. Las separaciones interiores en los aseos se harán con ladrillo hueco de 4 cm de espesor. La zona de servicios y el laboratorio estarán alicatados hasta el techo con azulejo blanco de 15 x 15 cm. 2.11. Falsos techos En toda la superficie de la nave se dispondrá un falso techo a 7 m de altura. En la sala de máquinas, en el almacén de aceite y sal, en el almacén de envases y embalajes y en el almacén del producto final se dispondrá un falso techo a 4 m de altura. En la sala de control de la báscula, a 3,5 m de altura. Consta de un panel rígido de lana de vidrio aglomerada con resinas termoendurecidas, con la cara vista recubierta de PVC blanco pegado con cola ignífuga, decorativo, aislante y de gran absorción acústica. El falso techo de la cámara frigorífica se dispondrá también a 4 m de altura y su descripción se encuentra en el Anejo Instalación Frigorífica. 2.12. Forjado Se indicó anteriormente la existencia de una doble planta en una zona de la nave de superficie 50 x 6,5 m2. Para soportar el peso de la planta superior se diseña un forjado de viguetas de acero formado por chapas galvanizadas grecadas, como encofrado perdido, y losa 9 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS de hormigón HA-25/P/20/I, levemente armado, de 5 cm de espesor. Las viguetas de forjado, separadas 80 cm, serán de perfil IPN 160. La solería que se dispondrá estará constituida de baldosas recibidas con mortero sobre 2 cm de arena y su espesor total será de 5 cm. Para el acceso a la planta superior de esta zona de la nave se diseñará una escalera de dos tramos con meseta intermedia cuyas características se incluyen en el apartado de cálculo del primer piso. 3. CÁLCULO DE LA CUBIERTA 3.1. Cálculo de las correas de cubierta Las correas deben cubrir 10 vanos de 5 m, debiendo quedar interrumpidas en la junta de dilatación. Se colocarán por tanto 5 vigas continuas de 2 tramos de 5 m cada uno de perfil IPN. Se dispondrán 9 correas por vertiente siendo la separación entre ellas de 190,39 cm. Llevarán tirantillas en el centro de cada vano. Se establecerá una junta de dilatación a una distancia de 30 m en el eje longitudinal de la nave. En este punto se duplicará la cercha. La junta de dilatación se extiende desde la cubierta hasta la cimentación. Las correas quedan interrumpidas en la junta. Se efectúa un predimensionamiento para un perfil IPE-120. Las cargas que soportarán estas correas son: 10 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Cargas gravitatorias • Peso de la correa: 10,4 kp/m • Sobrecarga de nieve: 80 kp/m2 x 1,87 m = 150 kp/m • Peso de la cubierta: 16 kp/m2 x 1,87 m = 30 kp/m Cargas de viento Para la zona eólica W, exposición normal, edificación con menos del 33 % de huecos y una altura H = 10,64 m, se tendrá: Hipótesis A: m = 0 kp/m2 n = -14 kp/m2 Hipótesis B: m = -39,5 kp/m2 n = -53 kp/m2 Como en ningún caso se ve la estructura cargada por causa del viento, resulta como hipótesis más desfavorable la siguiente: q* = 1,33 x qac. constantes + 1,5 x qnieve qac. constantes = 10 kp/m + 30 kp/m = 40,4 kp/m qnieve = 150 kp/m 11 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Aplicando los coeficientes de ponderación indicados y descomponiendo las cargas según los ejes principales del perfil propuesto: qx* = ( 1,33 x 40,4 kp/m + 1,5 x 150 kp/m) x sen 10º = 48,4 kp/m qy* = ( 1,33 x 40,4 kp/m + 1,5 x 150 kp/m) x cos 10º = 274,5 kp/m El momento flector máximo en una viga continua de 2 tramos de longitud l, con una carga uniforme q, viene dado por: q l2 M= 8 siendo l la separación entre pórticos, que es de 5 m. Por tanto, los momentos flectores generados por estas cargas son: En el plano perpendicular a la cubierta: M = * x q *y l 2 8 274,5 x 5 2 = = 857,81 kp m = 85.781,25 kp cm 8 En el plano de la cubierta: M *y = q *x (l/2) 2 48,4 x 2,5 2 = = 37,8 kp m = 3.781,25 kp cm 8 8 Comprobación de resistencia Se debe cumplir que la tensión ponderada, σ*, no supere la resistencia de cálculo del acero: σe = 2.600 kp/cm2. Para un perfil IPE-120, la tensión producida será: 12 * M * M y 85.781,25 3.781,25 ó *, = x + = + = 2.055,65 kp/cm 2 Wx Wy 53 8,65 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS σ* = 2.055,65 kp/cm2 < σe = 2.600 kp/cm2 13 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Comprobación de flecha Para las correas se debe cumplir que la relación flecha/luz bajo la acción de la carga característica sea inferior a l/250, es decir: fadm < l/250 = 500/250 = 2 cm En este caso, la flecha máxima se produce en el plano perpendicular a la cubierta, y en una viga continua de 2 tramos uniformemente cargada, la flecha máxima viene definida por: siendo: 2 x 5 x q l4 f= 5 x 384 x E I x f: flecha máxima (cm). q: carga característica (sin mayorar) que actúa sobre la viga (kp/cm). l: luz del tramo de la viga (cm). E: módulo de elasticidad del acero (kp/cm2). Ix: momento de inercia respecto al eje x (cm4). Debemos pues calcular la carga que actúa sobre la correa sin mayorar: q = qac. constantes + qnieve q = 40,4 + 150 = 190,4 kp/m Descomponiendo la carga según los ejes principales del perfil propuesto: qx = (40,4 kp/m + 150 kp/m) x sen 10º = 33,06 kp/m qy = (40,4 kp/m + 150 kp/m) x cos 10º = 187,5 kp/m 14 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS La flecha que se produce: 2 qy l4 2 x 1,875 x 500 4 f = = = 0,91 cm 384 E I x 384 x 2,1 x 10 6 x 318 f = 0,91 cm < 2 cm El perfil elegido cumple las dos condiciones impuestas, por lo que será considerado como válido. 3.2. Cálculo de las correas laterales La fijación del panel sandwich de la cubierta requiere el apoyo de unas correas laterales. Se dispondrán dos correas en cada lateral de la cubierta, separadas 1 m, es decir, cada correa se colocará en los extremos superior e inferior del montante extremo de cada lateral de la cercha. Las correas deben cubrir 10 vanos de 5 m, debiendo quedar interrumpidas en la junta de dilatación. Se colocarán, por tanto, 5 vigas continuas de 2 tramos de 5 m cada uno de perfil IPE. Se predimensionará con un perfil IPE-100. Las cargas que soportará la correa son: 15 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Cargas gravitatorias: Peso de la correa: 8,10 kp/m Peso del cerramiento (panel sandwich): 16 kp/m2 x 0,5 m = 8 kp/m Cargas de viento: q = 69 kp/m2 Presión a barlovento: p = 46 kp/m2 Succión a sotavento: s = 23 kp/m2 Aplicando los coeficientes de ponderación y descomponiendo las cargas según los ejes generales X e Y: qx* = 1,5 x 46 kp/m x 0,5 m = 34,5 kp/m qy* = 1,33 x 8,10 kp/m + 1,33 x 8 kp/m = 21,41 kp/m Los momentos flectores generados por estas cargas son: q *y l 2 21,41 x 5 2 M = = = 66,91 kp m = 6.691,56 kp cm 8 8 q * l 2 34,5 x 5 2 M *y = x = = 107,81 kp m = 10.781,25 kp cm 8 8 * x Comprobación de resistencia Se debe cumplir que la tensión ponderada, σ*, no supere la resistencia de cálculo del acero: σe = 2.600 kp/cm2. 16 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Para un perfil IPE-100, la tensión producida será: * M *x M y 6.691,56 10.781,25 ó = + = + = 2.057,7 kp/cm 2 Wx Wy 34,2 5,79 * σ* = 2.057,7 kp/cm2 < σe = 2.600 kp/cm2 Comprobación de flecha Para las correas se debe cumplir que la relación flecha/luz bajo la acción de la carga característica sea inferior a l/250, es decir: fadm < l/250 = 500/250 = 2 cm 2 x 5 x q l4 f= 5 x 384 x E I x La flecha que se produce: f = 2 qy l4 384 E I x = 2 x 0,161 x 500 4 = 0,14 cm 384 x 2,1 x 10 6 x 171 f = 0,14 cm < 2 cm El perfil elegido cumple las dos condiciones impuestas, por lo que será considerado como válido. 17 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 4. DISEÑO Y CÁLCULO DEL PRIMER PISO Antes de calcular el pórtico se ha de calcular el primer piso, es decir, cada una de las vigas que van colocadas en dicho piso, así como el cálculo de la escalera que unirá la planta baja con el citado primer piso. 4.1. Escalera Diseño de la escalera La escalera se va a diseñar según la Norma NTE-EAZ dentro de las normas NTEEstructuras. Se diseñará una zanca tipo I, definida como “zanca para escalera de dos tramos con meseta intermedia”. La zanca viene definida por los siguientes parámetros: • Altura entre los solados de dos plantas consecutivas (cm): A = 350 cm. • Pendiente de los tramos inclinados: β = β 2 = 0,625. • Longitud de la prolongación horizontal de la zanca, medida entre la línea de quiebro de la zanca y la cara interna a la escalera del elemento de apoyo: D = 0 cm. • Anchura de tramo, igual a la longitud del descanso intermedio, medida de igual forma que el parámetro D: I = 120 cm. • Anchura del ojo de la escalera, en los dos tramos: J = 0 cm. • Longitud de la proyección horizontal de los tramos inclinados: T = 280 cm. 18 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS • Dimensión longitudinal total de la escalera, medida entre apoyos: L = T + I + D = 280 +120 + 0 = 400 cm. • Canto de los perfiles: H. Se obtendrán posteriormente en el cálculo. Consideraremos ambos tramos de la escalera como zancas biapoyadas. Se comprueba que las zancas cumplen las exigencias de resistencia al fuego establecidas en la NTE-IPF “Instalaciones de Protección contra el Fuego”: Se cumplen las siguientes restricciones: CPI-96: 60 cm < 2c + h < 70 cm 13 cm < c < 18,5 cm Seguridad y Salud en los lugares de trabajo: 13 cm < c < 20 cm 23 cm < c < 36 cm siendo: c: contrahuella = 17,5 cm h: huella = 28 cm 2c + h = 63cm Especificación de la escalera: EAZ-2. Zanca de 2 tramos con meseta intermedia. 19 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS EAZ-5. Apoyo en viga de acero (2º tramo). EAZ-7. Apoyo en soporte de acero (1º tramo). Cálculo de la escalera La zanca será analizada como elemento lineal y en cuanto a condiciones de apoyo, se considerará la siguiente hipótesis: Hipótesis III: zanca biarticulada. Cargas permanentes: • Peso propio del tablero: 0,2 t/m2 • Peso del material de formación de peldaños, cuya densidad es 2,2 t/m3 • Peso propio del solado: 0,1 t/m2 • Peso propio de los perfiles Sobrecargas: • Sobrecarga de uso: 300 kg/m2 Características del material Acero A42b, de características: Límite elástico: σe = 2.600 kg/cm2 Módulo de elasticidad: E = 2,1 x 106 kg/cm2 Coeficientes de seguridad En el método de cálculo desarrollado, la seguridad se introduce a través de tres coeficientes, correspondientes al estado límite último, y que toman los siguientes valores: 20 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Coeficiente de minoración del material: γa = 1. Coeficiente de mayoración de la carga permanente: γq = 1,33. Coeficiente de mayoración de la sobrecarga: γs = 1,50. Flecha máxima admisible L = 4 m (< 5 m) Para esta dimensión longitudinal total de la escalera, la flecha máxima admisible es: f < L/300 f < 1,33 Dimensionamiento de la zanca Según la norma y consultando las tablas correspondientes, obtenemos el canto de los perfiles y las acciones, dependiendo de las características geométricas de la zanca. Obtención del canto del perfil de la zanca: Altura Especificación Tipo de perfil (IPE) Sobrecarga Pendiente Perfil El perfil que se obtiene es: IPE-160. Obtención de las acciones: Altura 21 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Especificación Sobrecarga Pendiente Acciones Las acciones que se obtienen en los extremos de las zancas son dos acciones verticales en sentido descendente. Las acciones recaerán en el primer tramo sobre el suelo y sobre dos soportes de acero, y en el segundo tramo, sobre los dos soportes de acero y una viga horizontal ya en el primer piso. Se representa a continuación un esquema de estas acciones sobre las zancas VI = 0,9 t VD = 1,1 t VD VI VD VI Las escaleras, los soportes y la última viga en la que se apoya el 2º tramo se esquematizan de la siguiente manera: Cálculo de los soportes: 22 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Como se ha indicado, entre los dos tramos de escaleras hay un pequeño descansillo que se apoyará en cuatro soportes. Estos soportes también van a recibir las acciones de los dos tramos de escaleras. De los cuatro soportes, los dos más desfavorables son los que reciben las acciones de ambos tramos de la escalera. Vamos a analizar un soporte de los más desfavorables con las siguientes cargas: • Acción del primer tramo de escalera: 0,9 t = 900 kg. • Acción del segundo tramo de escalera: 0,9 t = 900 kg. • Sobrecarga de uso: 300 kg/m2 x (1,2 x 2,4) m2 = 864 kg. 864 kg/4 soportes = 216 kg/soporte. • Total: 2.016 kg sobre cada uno de los soportes más desfavorables. 2.016 kg 1,75 m Se procederá al cálculo del perfil para el soporte. Se hará un predimensionamiento con un perfil HEB 100. Longitud de pandeo (lk) = â x l = 2 x 1,75 = 3,5 m. Esbeltez (ë) = lk/iy = 350/2,53 = 138,34 23 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS ù139 = 3,45 ó* = (N x ù)/A = 2.016 x 3,450/26 = 267,5 kg/cm2 < 2.600 kg/cm2 Por tanto, el predimensionamiento es correcto y el perfil adoptado para los soportes de las escaleras es HEB 100. 4.2. Diseño del primer piso El diseño del primer piso de la nave se representa en un esquema en la figura 1 Fig.1. Esquema del forjado que soporta el peso del primer piso. Se diseña un forjado formado por chapas galvanizadas grecadas, como encofrado perdido, y losa de hormigón levemente armado, de 5 cm de espesor. Las chapas apoyan en viguetas, que a su vez apoyan en vigas de carga, las cuales irán sobre los pilares de la nave y sobre otros, que se dimensionan a continuación. Con esta solución se consigue una separación entre viguetas de 80 cm. La solería que se dispondrá estará constituida de baldosas recibidas con mortero sobre 2 cm de arena y su espesor total será de 5 cm. Las viguetas de forjado, separadas 80 cm, serán de dos tipos: 24 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS • Vigas tipo 1: vigas continuas de dos tramos de 5 m de longitud cada uno. • Vigas tipo 2: vigas continuas de tres tramos de 5 m de longitud cada uno. Cálculo de las vigas tipo 1 Se utilizará un perfil IPN-160 para el cálculo. Las cargas que deben soportar tales vigas se consideran uniformemente repartidas y son las siguientes: 25 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Acciones constantes: Peso del forjado de viguetas de acero: 170 kp/m2 x 0,8 m = 136 kp/m Peso de la solería: 90 kp/m2 x 0,8 m = 72 kp/m Sobrecarga: Sobrecarga de uso: 200 kp/m2 x 0,8 m = 160 kp/m Sobrecarga de tabiquería: 100 kp/m2 x 0,8 m = 80 kp/m La combinación de hipótesis más desfavorable en este caso es: q* = 1,5 x Sobrecarga + 1,33 x Acciones constantes q* = 1,5 x (160 + 80) + 1,33 x (136 + 72) = 636,64 kp/m Para una viga de dos tramos tenemos que: M* = q * l 2 636,64 x 5 2 = = 1.989,5 kp m = 198.950 kp cm 8 8 M * 198.950 ó = = = 1.700,42 kp/cm 2 Wx 117 * σ* = 1.700,42 kp/cm2 < 2.600 kp/cm2 La flecha máxima admisible será: f < l/500 = 500/500 = 1 cm 2 x 5 x q l4 2 x 4,48 x 500 4 f = = = 0,74 cm 5 x 384 x E I x 384 x 2,1 x 10 6 x 935 26 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS q = 136 + 72 + 160 + 80 = 448 kp/m = 4,48 kp/cm f = 0,74 cm < 1cm Hechas las comprobaciones podemos decir que este perfil es adecuado para las vigas tipo 1. Cálculo de las vigas tipo 2 Se utilizará un perfil IPN-160 para el cálculo. Las cargas que deben soportar tales vigas se consideran uniformemente repartidas y son las siguientes: Acciones constantes: Peso del forjado de viguetas de acero: 170 kp/m2 x 0,8 m = 136 kp/m Peso de la solería: 90 kp/m2 x 0,8 m = 72 kp/m Sobrecarga: Sobrecarga de uso: 200 kp/m2 x 0,8 m = 160 kp/m Sobrecarga de tabiquería: 100 kp/m2 x 0,8 m = 80 kp/m La combinación de hipótesis más desfavorable en este caso es: q* = 1,5 x Sobrecarga + 1,33 x Acciones constantes 27 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS q* = 1,5 x (160 + 80) + 1,33 x (136 + 72) = 636,64 kp/m Para una viga de tres tramos tenemos que: M* = q * l 2 636,64 x 5 2 = = 1.591,6 kp m = 159.160 kp cm 10 10 M * 159.160 ó = = = 1.360,34 kp/cm 2 Wx 117 * σ* = 1.360,34 kp/cm2 < 2.600 kp/cm2 La flecha máxima admisible será: f < l/500 = 500/500 = 1 cm f = 13 x 5 x q l 4 13 x 5 x 4,48 x 500 4 = = 0,96 cm 25 x 384 x E I x 25 x 384 x 2,1 x 10 6 x 935 q = 136 + 72 + 160 + 80 = 448 kp/m = 4,48 kp/cm f = 0,96 cm < 1 cm Hechas las comprobaciones podemos decir que este perfil es adecuado para las vigas tipo 2. El perfil adecuado para ambas vigas del forjado es el IPN-160. 28 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 5. CÁLCULO DE PILARES, CERCHA Y VIGA QUE SOPORTA EL FORJADO Para soportar el peso de la cubierta y del primer piso, se dispondrán doce cerchas con sus correspondientes pilares que las sustentan, tales como los que se esquematizan en figura 2, que muestra una vista frontal de la nave que se proyecta. Figura 2. Esquema de la vista frontal de la nave. Los nudos 1, 16 y 20, que son la base de los pilares, se considerarán como nudos empotrados en la cimentación. El nudo 17 será un nudo rígido y en el caso del nudo 21 se considerará la barra 17-21 articulada a la barra 20-22. Los restantes nudos se considerarán articulados. La separación entre cerchas será de 5 m. La nave consta de doce pórticos. Se calculará el más desfavorable de ellos, siendo éste el pórtico que tiene adjudicado 5 m de anchura de forjado. 29 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 5.1. Acciones Cargas gravitatorias: • Peso de la cubierta = 16 kp/m2 x 5 m (separación entre cerchas) = 80 kp/m • Peso de las correas Peso correas = 9 correas/ve rtiente x 5 m x 10,4 kp/m = 6,14 kp/m 2 5 m x 15,23 m Multiplicando por la separación entre cerchas, 5 m, se obtiene un valor por metro lineal de 30,72 kp/m. • Peso de las correas laterales = 2 correas x 5 m x 8,10 kp/m = 81 kp. El peso de las correas laterales se considerará como una carga puntual en la parte superior de cada uno de los montantes exteriores. • Peso de la chapa lateral =16 kp/m2 x 5 m x 1 m = 80 kp. El peso de la chapa lateral se considerará como una carga puntual aplicada de igual manera que el peso de las correas laterales. • Peso propio de la estructura: Es generado por el programa mediante la opción “Generar peso propio”, y considera al mismo como un peso uniformemente repartido en la barra (kp/m lineal) y con sentido negativo con respecto al eje vertical. • Peso del forjado de viguetas de acero: 170 kp/m2 x 5 m = 850 kp/m. • Peso de la solería: 90 kp/m2 x 5 m = 450 kp/m. • Sobrecarga de uso: 200 kp/m2 x 5 m = 1.000 kp/m. 30 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS • Sobrecarga de tabiquería: 100 kp/m2 x 5 m = 500 kp/m. • Sobrecarga de nieve: 80 kp/m2 x 5 m = 400 kp/m. Todos estos pesos se consideran uniformemente repartidos y con sentido negativo del eje vertical a excepción del peso de las correas laterales y el peso de la chapa lateral que son considerados como cargas puntuales. Cargas de viento Para la zona eólica W, exposición normal, edificación con menos del 33 % de huecos, con un ángulo de cubierta de 10º y una altura H = 10,64 m, se tiene: Sobre la cubierta: Hipótesis A (viento A) m = 0 kp/m2 n = -14 kp/m2 Hipótesis B (viento B) m = -39,5 kp/m2 n = -53 kp/m2 Estas acciones se consideran uniformemente repartidas en los pares de la cercha y con sentido perpendicular a tales barras. Sobre los cerramientos: q = 69 kp/m2 p = 46 kp/m2 s = 23 kp/m2 31 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Este valor se ha obtenido en función de la zona y de la altura de pilares. Esta acción se considera uniformemente repartida en el pilar y con un sentido perpendicular al mismo. Acciones térmicas Según la NTE-ECT, “Estructuras, cargas térmicas”, en la estructura metálica se puede prescindir de la acción térmica creando juntas de dilatación a una distancia máxima de 40 m. Acciones sísmicas Según la Norma Sismorresistente, por obra perteneciente al grupo 2, ubicada en la zona de intensidad VI y del tipo C, no resulta necesaria la consideración de la acción sísmica en el cálculo de la estructura. Se muestra a continuación el esquema de cada una de las acciones que afectan a la estructura: 163,2 kp kp/m 113,09 113,09 kp/m 163,2 kp 1.450 kp/m PESO PROPIO 32 5 CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 0 ANEJO V 1.500 kp/m 1 3 SOBRECARGA 1 m 2 70kp/ VIENTO 1 33 1 3 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 265 k p/m 1 kp/m 2 197,5 VIENTO 2 p/m 400 k 400 k p/m NIEVE 5.2. Resolución de la cercha, pilares y viga de forjado Se definen en el programa los siguientes elementos: • Cotas de las barras. 34 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS • Descripción de los nudos. • Número de hipótesis de carga y valor de dichas cargas dentro de cada una de las hipótesis. Dentro de esta opción se han propuesto 1 hipótesis de peso propio, 1 hipótesis de sobrecarga, 1 hipótesis de nieve, y dos hipótesis de viento (viento 1 y viento 2). • • Perfil de las barras. Se ha escogido: - perfiles cuadrados huecos para todas las barras de la cerchas - perfil HEB para los pilares y la viga que soporta el peso del forjado. Pandeos en las barras. Se definen los coeficientes de pandeo, β, de cada barra en la tabla 1. Tabla 1. Coeficientes de pandeo (1) Plano de la cercha Plano perpendicular a la cercha Barra 1-2 2 0,7 Barra 21-22 2 0,7 Barra 20-21 0 0 Barra 23-20 0,5 0,7 Barra 19-20 2 0,7 Montantes 1 1 Diagonales 1 1 Pares 1 1 Tirantes 1 2 35 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Obtención de los coeficientes β: • Coeficiente de pandeo de la barra 23-20 en el plano de la cercha. K1 = 1 (empotramiento en la base del pilar) K2 = 1 (se considera empotramiento debido al efecto del forjado) Para un soporte empotrado en sus dos extremos, el coeficiente de pandeo es β = 0,5. • Coeficiente de pandeo de la barra 19-20 en el plano de la cercha. K1 = 1 (se considera empotramiento debido al efecto del forjado) K2 = 0 (unión articulada con la cercha). Para un soporte empotrado en un extremo y articulado en el otro, el coeficiente de pandeo es β = 2. • Coeficiente de pandeo en el tirante de la cercha Para el tirante de la cercha, si no se somete a ningún tipo de arriostramiento, la longitud de pandeo en el plano perpendicular a la cercha es igual a la longitud del tirante, en cuyo caso, el coeficiente de pandeo sería β = 8. Para evitar un coeficiente de pandeo tan alto, se arriostrarán los puntos 6, 10 y 14 mediante cables paralelos al suelo entre cerchas y entre cerchas y muros piñón. De este modo, la longitud de pandeo en el plano de la cercha se reduce a 7,5 m y, con ella, el coeficiente de pandeo se reduce a β = 2, como queda reflejado en la Tabla 1, que muestra los coeficientes de pandeo. 36 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 5.3. Listados Se muestran a continuación una serie de listados procedentes del programa utilizado. Se expone a continuación un resumen de los nudos que componen la estructura formada por la cercha, pilares, y viga que soporta el forjado. ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ NUDOS COORDENADAS(m) COACCIONES VINCULOS ______ _________________________ _________________ _____ _______________________ ______________________________________________ X Y Z DX DY DZ GX GY GZ V0 EP DX/DY/DZ Dep. ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ 1 -15.000 0.000 -4.751 X X X X X X X Empotrado 2 -15.000 0.000 2.249 - - - - - - - Articulado 3 -15.000 0.000 3.249 - - - - - - - Articulado 4 -11.250 0.000 2.249 - - - - - - - Articulado 5 -11.250 0.000 3.910 - - - - - - - Articulado 6 -7.500 0.000 2.249 - - - - - - - Articulado 7 -7.500 0.000 4.571 - - - - - - - Articulado 8 -3.750 0.000 2.249 - - - - - - - Articulado 9 -3.750 0.000 5.232 - - - - - - - Articulado 10 0.000 0.000 2.249 - - - - - - - Articulado 11 0.000 0.000 5.894 - - - - - - - -(9,13) -(10) 12 3.750 0.000 2.249 - - - - - - - Articulado 13 3.750 0.000 5.232 - - - - - - - Articulado 14 7.500 0.000 2.249 - - - - - - - Articulado 37 ANEJO V 15 7.500 Articulado 16 8.500 Empotrado 17 8.500 Empotrado 18 11.250 Articulado 19 11.250 Articulado 20 15.000 Empotrado 21 15.000 Articulado 22 15.000 Articulado 23 15.000 Articulado CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 0.000 4.571 - - - - - - - - - 0.000 -4.751 X X X X X X X - - 0.000 -1.251 - - - - - - - - - 0.000 2.249 - - - - - - - - - 0.000 3.910 - - - - - - - - - 0.000 -4.751 X X X X X X X - - 0.000 -1.251 - - - - - - - - - 0.000 2.249 - - - - - - - - - 0.000 3.249 - - - - - - - - - El siguiente listado es un resumen de las características mecánicas de las barras. ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ CARACTERISTICAS MECANICAS DE LAS BARRAS ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ Inerc.Tor. Inerc.y Inerc.z Sección cm4 cm4 cm4 cm2 ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ 49.100 5700.000 2000.000 78.100 Acero, HEB200, Perfil simple (HEB) 65.400 8090.000 2840.000 91.000 Acero, HEB220, Perfil simple (HEB) 140.338 85.924 85.924 8.897 Acero, #80x3, Perfil simple (Huecos cuadrados) 260.971 158.536 158.536 13.198 Acero, #90x4, Perfil simple (Huecos cuadrados) 912.739 548.474 548.474 26.095 Acero, #120x6, Perfil simple (Huecos cuadrados) 1480.242 902.058 902.058 30.895 Acero, #140x6, Perfil simple (Huecos cuadrados) Los materiales que han sido empleados y sus características se resumen a continuación: 38 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ MATERIALES UTILIZADOS ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ Mód.Elást. Mód.El.Trans. Lím.Elás.\Fck Co.Dilat. Peso Espec. Lamb.Lím. Material (Kp/cm2) (Kp/cm2) (Kp/cm2) (m/m°C) (Kg/dm3) ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ 2100000.00 807692.31 2600.00 1.2e-005 7.85 200 Acero (A42) Se muestra en el siguiente listado un resumen de la medición de acero: ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ RESUMEN MEDICION(Acero) ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ Peso(Kp) Longitud(m) ____________________________ ____________________________________________ ______________________________________________________ Perfil Serie Acero Perfil Serie Acero ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ HEB200, Perfil simple 1072.90 17.50 HEB220, Perfil simple 464.33 6.50 HEB 1537.23 24.00 1537.23 24.00 #80x3, Perfil simple 66.94 9.58 #90x4, Perfil simple 459.64 44.34 #120x6, Perfil simple 614.56 30.00 #140x6, Perfil simple 738.80 30.48 Huecos cuadrados 1879.94 114.40 (A42) 1879.94 114.40 ---------------------------39 ANEJO V 3417.17 Kp CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 138.40 m Se incluye a continuación la descripción de las barras de la estructura. ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ BARRAS DESCRIPCION __________ ________________________________________________________________________ ______________________________________________ Peso Volumen Longitud Co.Pand.xy Co.Pand.xz Esb.Máx. Dist.Arr.Sup. Dist.Arr.Inf. (Kp) (m3) (m) (m) (m) ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ 1/2 Acero (A42), HEB200 (HEB) 429.16 0.055 7.00 0.70 2.00 163.88 2/3 Acero (A42), #90x4 (Huecos cuadrados) 10.36 0.001 1.00 1.00 1.00 28.85 2/4 Acero (A42), #120x6 (Huecos cuadrados) 76.82 0.010 3.75 2.00 1.00 163.59 4/3 Acero (A42), #90x4 (Huecos cuadrados) 40.21 0.005 3.88 1.00 1.00 111.98 3/5 Acero (A42), #140x6 (Huecos cuadrados) 92.35 0.012 3.81 1.00 1.00 70.47 4/5 Acero (A42), #90x4 (Huecos cuadrados) 17.21 0.002 1.66 1.00 1.00 47.93 4/6 Acero (A42), #120x6 (Huecos cuadrados) 76.82 0.010 3.75 2.00 1.00 163.59 6/5 Acero (A42), #90x4 (Huecos cuadrados) 42.49 0.005 4.10 1.00 1.00 118.34 5/7 Acero (A42), #140x6 (Huecos cuadrados) 92.35 0.012 3.81 1.00 1.00 70.47 6/7 Acero (A42), #90x4 (Huecos cuadrados) 24.06 0.003 2.32 1.00 1.00 67.01 6/8 Acero (A42), #120x6 (Huecos cuadrados) 40 ANEJO V 1.00 8/7 1.00 7/9 1.00 8/9 1.00 8/10 1.00 10/9 1.00 9/11 1.00 10/11 1.00 10/12 1.00 10/13 1.00 13/11 1.00 12/13 1.00 12/14 1.00 12/15 1.00 15/13 1.00 14/15 1.00 14/18 1.00 14/19 1.00 CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 76.82 163.59 Acero (A42), 45.70 127.27 Acero (A42), 92.35 70.47 Acero (A42), 30.91 86.08 Acero (A42), 76.82 163.59 Acero (A42), 33.47 154.21 Acero (A42), 92.35 70.47 Acero (A42), 37.76 105.16 Acero (A42), 76.82 163.59 Acero (A42), 33.47 154.21 Acero (A42), 92.35 70.47 Acero (A42), 30.91 86.08 Acero (A42), 76.82 163.59 Acero (A42), 45.70 127.27 Acero (A42), 92.35 70.47 Acero (A42), 24.06 67.01 Acero (A42), 76.82 163.59 Acero (A42), 42.49 118.34 0.010 3.75 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.006 4.41 #140x6 (Huecos cuadrados) 0.012 3.81 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.004 2.98 #120x6 (Huecos cuadrados) 0.010 3.75 #80x3 (Huecos cuadrados) 0.004 4.79 #140x6 (Huecos cuadrados) 0.012 3.81 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.005 3.64 #120x6 (Huecos cuadrados) 0.010 3.75 #80x3 (Huecos cuadrados) 0.004 4.79 #140x6 (Huecos cuadrados) 0.012 3.81 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.004 2.98 #120x6 (Huecos cuadrados) 0.010 3.75 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.006 4.41 #140x6 (Huecos cuadrados) 0.012 3.81 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.003 2.32 #120x6 (Huecos cuadrados) 0.010 3.75 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.005 4.10 - 2.00 1.00 1.00 1.00 2.00 1.00 1.00 1.00 2.00 1.00 1.00 1.00 2.00 1.00 1.00 1.00 2.00 1.00 41 ANEJO V 19/15 1.00 16/17 2.00 17/21 0.00 18/19 1.00 18/22 1.00 18/23 1.00 23/19 1.00 20/21 0.50 21/22 2.00 22/23 1.00 CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Acero (A42), 92.35 70.47 Acero (A42), 214.58 81.94 Acero (A42), 464.33 0.00 Acero (A42), 17.21 47.93 Acero (A42), 76.82 163.59 Acero (A42), 40.21 111.98 Acero (A42), 92.35 70.47 Acero (A42), 214.58 48.41 Acero (A42), 214.58 81.94 Acero (A42), 10.36 28.85 #140x6 (Huecos cuadrados) 0.012 3.81 HEB200 (HEB) 0.027 3.50 HEB220 (HEB) 0.059 6.50 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.002 1.66 #120x6 (Huecos cuadrados) 0.010 3.75 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.005 3.88 #140x6 (Huecos cuadrados) 0.012 3.81 HEB200 (HEB) 0.027 3.50 HEB200 (HEB) 0.027 3.50 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.001 1.00 - 1.00 0.70 0.00 1.00 2.00 1.00 1.00 0.70 0.70 1.00 Se expone a continuación un resumen de las cargas introducidas en el programa que actúan sobre la estructura. ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ NUDOS CARGAS __________ ________________________________________________________________________ ______________________________________________ Hipót. Tipo P1 P2 L1(m) L2(m) Dirección ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ 3 1 (PP 1) Puntual 0.163 Tn ( 0.000, 0.000,-1.000) 23 1 (PP 1) Puntual 0.163 Tn ( 0.000, 0.000,-1.000) 42 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ BARRAS CARGAS __________ ________________________________________________________________________ ______________________________________________ Hipót. Tipo P1 P2 L1(m) L2(m) Dirección ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ 1/2 1 (PP 1) Uniforme 0.061 Tn/m ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme 0.230 Tn/m ( 1.000, 0.000, 0.000) 4 (V 2) Uniforme 0.230 Tn/m ( 1.000, 0.000, 0.000) 2/3 1 (PP 1) Uniforme 0.010 Tn/m ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme 0.230 Tn/m ( 1.000, 0.000, 0.000) - 4 (V 2) Uniforme ( 1.000, 0.000, 0.000) 0.230 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.020 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 0.024 Tn/m - 0.113 Tn/m - 0.198 Tn/m - 0.400 Tn/m - 2/4 4/3 3/5 - - - - - - - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 4 (V 2) Uniforme (-0.174, 0.000, 0.985) 5 (N 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.020 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.024 Tn/m - - 4/5 4/6 6/5 5/7 - 43 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 0.113 Tn/m - 0.198 Tn/m - 0.400 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 4 (V 2) Uniforme (-0.174, 0.000, 0.985) 5 (N 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.020 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 0.024 Tn/m - 0.113 Tn/m - 0.198 Tn/m - 0.400 Tn/m 8/9 0.010 Tn/m - - - - - 6/7 6/8 8/7 7/9 - - - - - - - - - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 4 (V 2) Uniforme (-0.174, 0.000, 0.985) 5 (N 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.020 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.007 Tn/m - - 0.024 Tn/m - 0.113 Tn/m - 0.198 Tn/m - 0.400 Tn/m - - 8/10 10/9 9/11 - - - - - - - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 4 (V 2) Uniforme (-0.174, 0.000, 0.985) 5 (N 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.020 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.007 Tn/m - - 10/11 10/12 10/13 - 44 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 13/11 0.024 Tn/m - 0.113 Tn/m - 0.070 Tn/m - 0.265 Tn/m - 0.400 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.174, 0.000, 0.985) 4 (V 2) Uniforme ( 0.174, 0.000, 0.985) 5 (N 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.020 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 0.024 Tn/m - 0.113 Tn/m - 0.070 Tn/m - 0.265 Tn/m - 0.400 Tn/m - - - - - - - - - 12/13 12/14 12/15 15/13 - - - - - - - - - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.174, 0.000, 0.985) 4 (V 2) Uniforme ( 0.174, 0.000, 0.985) 5 (N 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.020 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.174, 0.000, 0.985) 4 (V 2) Uniforme ( 0.174, 0.000, 0.985) 5 (N 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.024 Tn/m - 0.113 Tn/m - 0.070 Tn/m - 0.265 Tn/m - 0.400 Tn/m - 14/15 - 14/18 14/19 19/15 - - - - - - - - - - 45 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 16/17 0.061 Tn/m - 1.450 Tn/m - 1.500 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 2 (SC 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.020 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.174, 0.000, 0.985) 4 (V 2) Uniforme ( 0.174, 0.000, 0.985) 5 (N 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.024 Tn/m - 0.113 Tn/m - 0.070 Tn/m - 0.265 Tn/m - 0.400 Tn/m - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 1.000, 0.000, 0.000) 4 (V 2) Uniforme ( 1.000, 0.000, 0.000) 0.061 Tn/m - 0.115 Tn/m - 0.115 Tn/m - 0.061 Tn/m - 0.115 Tn/m - - - - - 18/19 18/22 18/23 23/19 - - - - - - - - - 20/21 - - - - - 21/22 - - - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 1.000, 0.000, 0.000) - - 4 (V 2) Uniforme ( 1.000, 0.000, 0.000) 0.115 Tn/m - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 1.000, 0.000, 0.000) 4 (V 2) Uniforme ( 1.000, 0.000, 0.000) 0.010 Tn/m - 0.115 Tn/m - 0.115 Tn/m - 22/23 - - - - - - 46 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS El siguiente listado es un resumen de las coacciones en los nudos de la estructura. ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ NUDOS REACCIONES (EJES GENERALES) __________ ________________________________________________________________________ ____________________________________________ RX(Tn) RY(Tn) RZ(Tn) MX(Tn·m) MY(Tn·m) MZ(Tn·m) ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ 1 COMBINACION 1 (Cim.Equil.) -0.1186 0.0000 2.9281 0.0000 -0.8301 0.0000 COMBINACION 2 (Cim.Equil.) -0.2108 0.0000 5.2055 0.0000 -1.4758 0.0000 COMBINACION 3 (Cim.Equil.) -0.3541 0.0000 2.9281 0.0000 -2.4786 0.0000 COMBINACION 4 (Cim.Equil.) -0.4463 0.0000 5.2055 0.0000 -3.1242 0.0000 COMBINACION 5 (Cim.Equil.) -0.0543 0.0000 12.6762 0.0000 -0.3801 0.0000 COMBINACION 6 (Cim.Equil.) -0.1465 0.0000 14.9536 0.0000 -1.0258 0.0000 COMBINACION 7 (Cim.Equil.) -0.2898 0.0000 12.6762 0.0000 -2.0285 0.0000 COMBINACION 8 (Cim.Equil.) -0.3820 0.0000 14.9536 0.0000 -2.6742 0.0000 COMBINACION 9 (Cim.Equil.) -2.2209 0.0000 2.6025 0.0000 -7.4322 0.0000 COMBINACION 10 (Cim.Equil.) -2.2888 0.0000 4.2781 0.0000 -7.9072 0.0000 COMBINACION 11 (Cim.Equil.) -2.4329 0.0000 2.6025 0.0000 -8.9158 0.0000 COMBINACION 12 (Cim.Equil.) -2.5007 0.0000 4.2781 0.0000 -9.3908 0.0000 COMBINACION 13 (Cim.Equil.) -2.1631 0.0000 11.3758 0.0000 -7.0272 0.0000 COMBINACION 14 (Cim.Equil.) -2.2309 0.0000 13.0513 0.0000 -7.5022 0.0000 COMBINACION 15 (Cim.Equil.) -2.3750 0.0000 11.3758 0.0000 -8.5107 0.0000 COMBINACION 16 (Cim.Equil.) -2.4429 0.0000 13.0513 0.0000 -8.9858 0.0000 COMBINACION 17 (Cim.Equil.) 0.0000 -1.6492 0.0000 COMBINACION 18 (Cim.Equil.) 0.0000 0.0263 0.0000 -2.2455 -7.6043 0.0000 -8.0793 0.0000 -2.3134 47 ANEJO V COMBINACION 19 (Cim.Equil.) 0.0000 -1.6492 0.0000 -9.0879 COMBINACION 20 (Cim.Equil.) 0.0000 0.0263 0.0000 -9.5629 COMBINACION 21 (Cim.Equil.) 0.0000 7.1240 0.0000 -7.1993 COMBINACION 22 (Cim.Equil.) 0.0000 8.7996 0.0000 -7.6743 COMBINACION 23 (Cim.Equil.) 0.0000 7.1240 0.0000 -8.6829 COMBINACION 24 (Cim.Equil.) 0.0000 8.7996 0.0000 -9.1579 COMBINACION 1 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 3.2535 0.0000 -0.9224 COMBINACION 2 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 3.2535 0.0000 -1.9526 COMBINACION 3 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 9.3460 0.0000 -0.6411 COMBINACION 4 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 9.3460 0.0000 -1.6714 COMBINACION 5 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 2.9709 0.0000 -5.4911 COMBINACION 6 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 2.9709 0.0000 -6.5214 COMBINACION 7 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 9.0634 0.0000 -5.2099 COMBINACION 8 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 9.0634 0.0000 -6.2401 COMBINACION 9 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 0.0183 0.0000 -5.6107 COMBINACION 10 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 0.0183 0.0000 -6.6409 COMBINACION 11 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 6.1108 0.0000 -5.3294 COMBINACION 12 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 6.1108 0.0000 -6.3597 16 COMBINACION 1 (Cim.Equil.) 0.0000 5.1382 0.0000 -0.2895 COMBINACION 2 (Cim.Equil.) 0.0000 9.1346 0.0000 -0.5147 COMBINACION 3 (Cim.Equil.) 0.0000 13.8135 0.0000 -0.6892 COMBINACION 4 (Cim.Equil.) 0.0000 17.8099 0.0000 -0.9144 COMBINACION 5 (Cim.Equil.) 0.0000 5.1194 0.0000 -0.5398 COMBINACION 6 (Cim.Equil.) 0.0000 9.1158 0.0000 -0.7649 COMBINACION 7 (Cim.Equil.) 0.0000 13.7948 0.0000 -0.9395 COMBINACION 8 (Cim.Equil.) 0.0000 17.7912 0.0000 -1.1646 CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS -2.4575 0.0000 -2.5253 0.0000 -2.1877 0.0000 -2.2555 0.0000 -2.3996 0.0000 -2.4675 0.0000 -0.1318 0.0000 -0.2789 0.0000 -0.0916 0.0000 -0.2388 0.0000 -1.5894 0.0000 -1.7366 0.0000 -1.5493 0.0000 -1.6964 0.0000 -1.6065 0.0000 -1.7537 0.0000 -1.5663 0.0000 -1.7135 0.0000 0.8363 0.0000 1.4868 0.0000 2.3478 0.0000 2.9983 0.0000 0.7300 0.0000 1.3805 0.0000 2.2415 0.0000 2.8919 0.0000 48 ANEJO V COMBINACION 9 (Cim.Equil.) 0.0000 4.8139 0.0000 COMBINACION 10 (Cim.Equil.) 0.0000 7.7541 0.0000 COMBINACION 11 (Cim.Equil.) 0.0000 12.6217 0.0000 COMBINACION 12 (Cim.Equil.) 0.0000 15.5619 0.0000 COMBINACION 13 (Cim.Equil.) 0.0000 4.7970 0.0000 COMBINACION 14 (Cim.Equil.) 0.0000 7.7372 0.0000 COMBINACION 15 (Cim.Equil.) 0.0000 12.6048 0.0000 COMBINACION 16 (Cim.Equil.) 0.0000 15.5450 0.0000 COMBINACION 17 (Cim.Equil.) 0.0000 4.8240 0.0000 COMBINACION 18 (Cim.Equil.) 0.0000 7.7642 0.0000 COMBINACION 19 (Cim.Equil.) 0.0000 12.6318 0.0000 COMBINACION 20 (Cim.Equil.) 0.0000 15.5720 0.0000 COMBINACION 21 (Cim.Equil.) 0.0000 4.8071 0.0000 COMBINACION 22 (Cim.Equil.) 0.0000 7.7473 0.0000 COMBINACION 23 (Cim.Equil.) 0.0000 12.6149 0.0000 COMBINACION 24 (Cim.Equil.) 0.0000 15.5551 0.0000 COMBINACION 1 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 5.7091 0.0000 COMBINACION 2 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 11.1312 0.0000 COMBINACION 3 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 5.6974 0.0000 COMBINACION 4 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 11.1195 0.0000 COMBINACION 5 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 5.3848 0.0000 COMBINACION 6 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 10.8069 0.0000 COMBINACION 7 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 5.3731 0.0000 COMBINACION 8 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 10.7951 0.0000 COMBINACION 9 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 5.3918 0.0000 CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS -1.6316 -5.9811 0.0000 -6.1467 0.0000 -6.3408 0.0000 -6.5065 0.0000 -6.2063 0.0000 -6.3720 0.0000 -6.5660 0.0000 -6.7317 0.0000 -5.8485 0.0000 -6.0142 0.0000 -6.2083 0.0000 -6.3739 0.0000 -6.0738 0.0000 -6.2394 0.0000 -6.4335 0.0000 -6.5992 0.0000 -0.3217 0.0000 -0.5715 0.0000 -0.4781 0.0000 -0.7279 0.0000 -4.2686 0.0000 -4.5184 0.0000 -4.4250 0.0000 -4.6748 0.0000 -4.1765 0.0000 -1.1531 -0.2713 0.2072 -1.7273 -1.2488 -0.3670 0.1115 -1.5750 -1.0964 -0.2147 0.2639 -1.6707 -1.1921 -0.3104 0.1682 0.9293 1.8739 0.8628 1.8075 -0.8007 0.1439 -0.8672 0.0774 -0.7614 49 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS COMBINACION 10 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 10.8139 0.0000 -4.4264 COMBINACION 11 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 5.3801 0.0000 -4.3329 COMBINACION 12 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 10.8022 0.0000 -4.5828 20 COMBINACION 1 (Cim.Equil.) 0.0000 6.8834 0.0000 COMBINACION 2 (Cim.Equil.) 0.0000 12.2372 0.0000 COMBINACION 3 (Cim.Equil.) 0.0000 13.8081 0.0000 COMBINACION 4 (Cim.Equil.) 0.0000 19.1619 0.0000 COMBINACION 5 (Cim.Equil.) 0.0000 16.6503 0.0000 COMBINACION 6 (Cim.Equil.) 0.0000 22.0041 0.0000 COMBINACION 7 (Cim.Equil.) 0.0000 23.5749 0.0000 COMBINACION 8 (Cim.Equil.) 0.0000 28.9287 0.0000 COMBINACION 9 (Cim.Equil.) 0.0000 6.4366 0.0000 COMBINACION 10 (Cim.Equil.) 0.0000 10.3755 0.0000 COMBINACION 11 (Cim.Equil.) 0.0000 12.6688 0.0000 COMBINACION 12 (Cim.Equil.) 0.0000 16.6076 0.0000 COMBINACION 13 (Cim.Equil.) 0.0000 15.2268 0.0000 COMBINACION 14 (Cim.Equil.) 0.0000 19.1656 0.0000 COMBINACION 15 (Cim.Equil.) 0.0000 21.4589 0.0000 COMBINACION 16 (Cim.Equil.) 0.0000 25.3978 0.0000 COMBINACION 17 (Cim.Equil.) 0.0000 2.2003 0.0000 COMBINACION 18 (Cim.Equil.) 0.0000 6.1391 0.0000 COMBINACION 19 (Cim.Equil.) 0.0000 8.4324 0.0000 COMBINACION 20 (Cim.Equil.) 0.0000 12.3713 0.0000 COMBINACION 21 (Cim.Equil.) 0.0000 10.9904 0.0000 COMBINACION 22 (Cim.Equil.) 0.0000 14.9293 0.0000 0.1832 0.0000 -0.8279 0.0000 0.1168 0.0000 -0.7177 -2.0971 0.0000 -3.7281 0.0000 -5.7387 0.0000 -7.3697 0.0000 -2.1749 0.0000 -3.8059 0.0000 -5.8165 0.0000 -7.4476 0.0000 -4.3724 0.0000 -5.5724 0.0000 -7.6499 0.0000 -8.8499 0.0000 -4.4425 0.0000 -5.6425 0.0000 -7.7200 0.0000 -8.9199 0.0000 -4.3319 0.0000 -5.5319 0.0000 -7.6093 0.0000 -8.8093 0.0000 -4.4019 0.0000 -5.6019 0.0000 -1.2760 -1.9937 -2.5520 -0.6757 -1.2340 -1.9517 -2.5099 -0.3884 -0.7991 -1.5368 -1.9475 -0.3506 -0.7613 -1.4989 -1.9096 -0.4109 -0.8216 -1.5593 -1.9700 -0.3731 -0.7838 50 ANEJO V COMBINACION 23 (Cim.Equil.) 0.0000 17.2226 0.0000 COMBINACION 24 (Cim.Equil.) 0.0000 21.1615 0.0000 COMBINACION 1 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 7.6483 0.0000 COMBINACION 2 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 11.9762 0.0000 COMBINACION 3 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 13.7525 0.0000 COMBINACION 4 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 18.0804 0.0000 CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS -1.5215 -7.6794 0.0000 -8.8794 0.0000 -2.3301 0.0000 -4.6061 0.0000 -2.3787 0.0000 -4.6547 0.0000 -1.9322 -0.7975 -1.5950 -0.7712 -1.5687 COMBINACION 5 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 7.2052 0.0000 -3.8697 COMBINACION 6 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 11.5331 0.0000 -6.1457 COMBINACION 7 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 13.3095 0.0000 -3.9184 COMBINACION 8 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 17.6374 0.0000 -6.1944 COMBINACION 9 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 4.2633 0.0000 -3.8416 COMBINACION 10 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 8.5912 0.0000 -6.1176 COMBINACION 11 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 10.3675 0.0000 -3.8902 COMBINACION 12 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 14.6955 0.0000 -6.1662 -0.5549 0.0000 -1.3524 0.0000 -0.5287 0.0000 -1.3261 0.0000 -0.5706 0.0000 -1.3681 0.0000 -0.5443 0.0000 -1.3418 0.0000 Con todos los datos facilitados al programa, obtenemos el cuadro de tensiones en cada barra, indicando en cada caso a qué combinación de acciones corresponde tal tensión: 51 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 52 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 53 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Se ofrece a continuación un cuadro resumen de las combinaciones de acciones consideradas en el programa de cálculo: COMBINACIÓN 1 COMBINACIÓN 2 COMBINACIÓN 3 COMBINACIÓN 4 COMBINACIÓN 5 COMBINACIÓN 6 COMBINACIÓN 7 COMBINACIÓN 8 COMBINACIÓN 9 COMBINACIÓN 10 COMBINACIÓN 11 COMBINACIÓN 12 COMBINACIÓN 13 COMBINACIÓN 14 COMBINACIÓN 15 COMBINACIÓN 16 COMBINACIÓN 17 COMBINACIÓN 18 COMBINACIÓN 19 COMBINACIÓN 20 COMBINACIÓN 21 COMBINACIÓN 22 COMBINACIÓN 23 COMBINACIÓN 24 COMBINACIÓN 25 COMBINACIÓN 26 COMBINACIÓN 27 COMBINACIÓN 28 COMBINACIÓN 29 COMBINACIÓN 30 Sobrecarga + Nieve (1 x PP1) Sobrecarga + Nieve (1,33 x PP1) Sobrecarga + Nieve (1 x PP1 + 1,5 x SC1) Sobrecarga + Nieve (1,33 x PP1 + 1,5 x SC1) Sobrecarga + Nieve (1 x PP1 + 1,5 x N1) Sobrecarga + Nieve (1,33 x PP1 + 1,5 x N1) Sobrecarga + Nieve (1 x PP1 + 1,5 x SC1 + 1,5 X N1) Sobrecarga + Nieve (1,33 x PP1 + 1,5 x SC1 + 1,5 x N1) Sobrecarga + Viento1 (1 x PP1 + 1,33 x V1) Sobrecarga + Viento1 (1,33 x PP1 + 1,33 x V1) Sobrecarga + Viento1 (1 x PP1 + 1,5 x SC1 + 1,33 x V1) Sobrecarga + Viento1 (1,33 x PP1 + 1,5 x SC1 + 1,33 x V1) Sobrecarga + Viento2 (1 x PP1 + 1,33 x V2) Sobrecarga + Viento2 (1,33 x PP1 + 1,33 x V2) Sobrecarga + Viento2 (1 x PP1 + 1,5 x SC1 + 1,33 x V2) Sobrecarga + Viento2 (1,33 x PP1 + 1,5 x SC1 + 1,33 x V2) Viento1 + Sobrecarga (1 x PP1 + 1,5 x V1) Viento1 + Sobrecarga (1,33 x PP1 + 1,5 x V1) Viento1 + Sobrecarga (1 x PP1 +1,33 x SC1 + 1,5 x V1) Viento1 + Sobrecarga (1,33 x PP1 +1,33 x SC1 + 1,5 x V1) Viento2 + Sobrecarga (1 x PP1 + 1,5 x V2) Viento2 + Sobrecarga (1,33 x PP1 + 1,5 x V2) Viento2 + Sobrecarga (1 x PP1 +1,33 x SC1 + 1,5 x V2) Viento2 + Sobrecarga (1,33 x PP1 +1,33 x SC1 + 1,5 x V2) Viento1 + Nieve (1 x PP1 + 1,5 x V1 + 1,5 x N1) Viento1 + Nieve (1,33 x PP1 + 1,5 x V1 + 1,5 x N1) Viento2 + Nieve (1 x PP1 + 1,5 x V2 + 1,5 x N1) Viento2 + Nieve (1,33 x PP1 + 1,5 x V2 + 1,5 x N1) Sobrecarga + Viento1 + Nieve (1 x PP1 + 1,33 x V1 + 1,33 x N1) Sobrecarga + Viento1 + Nieve (1,33 x PP1 + 1,33 x V1 + 1,33 x N1) COMBINACIÓN 31 Sobrecarga + Viento1 + Nieve (1 x PP1 + 1,33 x SC1 + 1,33 x V1 + 1,33 x N1) COMBINACIÓN 32 Sobrecarga + Viento1 + Nieve (1,33 x PP1 + 1,33 x SC1 + 1,33 x V1 + 1,33 x N1) 54 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS COMBINACIÓN 33 Sobrecarga + Viento2 + Nieve (1 x PP1 + 1,33 x V2 + 1,33 x N1) COMBINACIÓN 34 Sobrecarga + Viento2 + Nieve (1,33 x PP1 +1,33 x V2 + 1,33 x N1) COMBINACIÓN 35 Sobrecarga + Viento2 + Nieve (1 x PP1 + 1,33 x SC1 + 1,33 x V2 + 1,33 x N1) COMBINACIÓN 36 Sobrecarga + Viento2 + Nieve (1,33 x PP1 + 1,33 x SC1 + 1,33 x V2 + 1,33 x N1) Se muestran en el siguiente listado las dimensiones de las zapatas dispuestas en los nudos de la base de los pilares: ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ NUDOS ZAPATAS _______ ________________________________________________________________________ _________________________________________________ X1(cm) X2(cm) Y1(cm) Y2(cm) Z(cm) Z1(cm) XxYxZ(cm) Armado X(mm) Armado Y(mm) ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ 1 120.00 120.00 120.00 120.00 90.00 240.00x240.00x90.00 12Ø20 12Ø20 16 85.00 85.00 85.00 85.00 60.00 170.00x170.00x60.00 8Ø16 8Ø16 20 85.00 85.00 85.00 85.00 60.00 170.00x170.00x60.00 8Ø16 8Ø16 Las características de las placas de anclaje: ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ PLACAS DE ANCLAJE(mm) ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ NUDOS Placa Pernos Rigid.Paral.X Rigid.Paral.Y Rigidizador Rigid.de Borde ______ ________________________ _________________________ ___________________ ___________________ ________________ _______________ X Y Z Alt. n Long. Ø Gancho n Esp. n Esp. Alt.1 Alt.2 Alt. Esp. ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ 1 500 500 25 30 4 650 32 X 0 1 14 100 200 55 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 16 - 400 20 - 500 0 400 0 500 35 35 - 30 30 - 4 350 - 4 32 - 350 - 32 - X 0 X 0 - ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ 6. MUROS HASTIALES Los muros hastiales estarán divididos mediante 7 pilares que partirán la luz del mismo en 8 partes iguales. Se considerarán empotrados en la base y articulados en la cabeza (dintel del pórtico que constituye el muro piñón). En la figura 3 se muestra una vista frontal esquemática del muro piñón, y en la página siguiente se muestra un figura más detallada, en la que se puede observar la numeración de los nudos de la estructura que componen el muro piñón con la cercha contigua y los arriostramientos correspondientes. Figura 3. Vista frontal del muro piñón. 56 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 57 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 6.1. Acciones Cargas gravitatorias Peso del forjado de viguetas de acero: 170 kp/m2 x 2,5 m = 425 kp/m. • Peso de la solería: 90 kp/m2 x 2,5 m = 225 kp/m. • Sobrecarga de uso: 200 kp/m2 x 2,5 m = 500 kp/m. • Sobrecarga de tabiquería: 100 kp/m2 x 2,5 m = 250 kp/m. Todas estas cargas se consideran uniformemente repartidas y con sentido negativo del eje vertical. En el caso de las cargas gravitatorias, se aplican todas sobre la viga horizontal que soporta el peso del forjado. Cargas de viento Se considera únicamente una acción del viento, perpendicular al muro piñón, de valor: 46 kp/m2 x 3,75 m = 172,5 kp/m (para los pilares centrales del muro hastial). 46 kp/m2 x 1,875 m = 86,25 kp/m (para los pilares extremos del muro hastial). 6.2. Resolución del muro hastial Se definen en el programa los siguientes elementos: • Cotas de las barras. • Descripción de los nudos. 58 ANEJO V • CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Número de hipótesis de carga y valor de dichas cargas dentro de cada una de las hipótesis. Dentro de esta opción se han propuesto 1 hipótesis de peso propio, 1 hipótesis de sobrecarga, que actúan sobre la viga horizontal que soporta el forjado, y una hipótesis de viento perpendicular al muro piñón. • Perfil de las barras. Se describen los perfiles de las barras que constituyen el muro piñón, así como los de las barras de arriostramiento. Los perfiles elegidos son: § Para las correas y zunchos de atado de cabeza de pilares: IPN. § Para las barras de arriostramiento (los arriostramientos establecidos consisten en cruces de San Andrés en la cubierta, y el arriostramiento citado anteriormente que evita el pandeo del tirante entero): ∅ 12. § Para los dinteles del pórtico que constituye el muro piñón: IPE. § Para los pilares centrales: HEB. § Para los pilares extremos: 2UPN soldados a tope. § Para la barra que soporta el forjado: HEB. • Pandeos en las barras. Se definen los coeficientes de pandeo, β, de cada barra en la tabla 2. 59 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Tabla 2. Coeficientes de pandeo (2). Plano del muro hastial Plano perpendicular al muro hastial Barras de arriostramiento 0 0 Correas de arriostramiento 0 0 Pilares centrales 1 1 Pilares extremos 1 0,7 Viga que soporta el forjado 0 0 6.3. Listados Se muestran a continuación los listados procedentes del programa utilizado. En primer lugar, se expone un resumen de los nudos que componen la estructura formada por el muro hastial, incluyendo los arriostramientos de la misma. ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ NUDOS COORDENADAS(m) COACCIONES VINCULOS ______ _________________________ _________________ _____ _______________________ ______________________________________________ X Y Z DX DY DZ GX GY GZ V0 EP DX/DY/DZ Dep. ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ 1 -15.000 0.000 -4.751 X X X X X X X Empotrado 2 -15.000 0.000 -4.701 - - - - - - - Articulado 60 ANEJO V 3 -15.000 0.000 -(2,8) -(6) -(10) 4 -15.000 5.000 Empotrado 5 -15.000 5.000 Articulado 6 -15.000 5.000 Articulado 7 -11.250 0.000 Empotrado 8 -11.250 0.000 Articulado 9 -11.250 5.000 Articulado 10 -11.250 5.000 Articulado 11 -7.500 0.000 Empotrado 12 -7.500 0.000 Articulado 13 -7.500 0.000 Articulado 14 -7.500 5.000 Articulado 15 -7.500 5.000 Articulado 16 -3.750 0.000 Empotrado 17 -3.750 0.000 Articulado 18 -3.750 5.000 Articulado 19 -3.750 5.000 Articulado 20 0.000 0.000 Empotrado 21 0.000 0.000 Articulado 22 0.000 0.000 -(17,26) -(21) -(24) 23 0.000 5.000 Articulado 24 0.000 5.000 Articulado 25 3.750 0.000 Empotrado 26 3.750 0.000 Articulado 27 3.750 5.000 Articulado 28 3.750 5.000 Articulado CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 3.249 - - - - - - - - - -4.751 X X X X X X X - - 2.249 - - - - - - - - - 3.249 - - - - - - - - - -4.751 X X X X X X X - - 3.910 - - - - - - - - - 2.249 - - - - - - - - - 3.910 - - - - - - - - - -4.751 X X X X X X X - - 2.249 - - - - - - - - - 4.571 - - - - - - - - - 2.249 - - - - - - - - - 4.571 - - - - - - - - - -4.751 X X X X X X X - - 5.232 - - - - - - - - - 2.249 - - - - - - - - - 5.232 - - - - - - - - - -4.751 X X X X X X X - - 2.249 - - - - - - - - - 5.894 - - - - - - - - - 2.249 - - - - - - - - - 5.894 - - - - - - - - - -4.751 X X X X X X X - - 5.232 - - - - - - - - - 2.249 - - - - - - - - - 5.232 - - - - - - - - - 61 ANEJO V 29 7.500 0.000 Empotrado 30 7.500 0.000 Empotrado 31 7.500 0.000 Articulado 32 7.500 0.000 Articulado 33 7.500 5.000 Articulado 34 7.500 5.000 Articulado 35 8.500 5.000 Empotrado 36 8.500 5.000 Empotrado 37 11.250 0.000 Empotrado 38 11.250 0.000 Empotrado 39 11.250 0.000 Articulado 40 11.250 5.000 Articulado 41 11.250 5.000 Articulado 42 15.000 0.000 Empotrado 43 15.000 0.000 Articulado 44 15.000 0.000 Empotrado 45 15.000 0.000 -(44,39) -(49) -(41) 46 15.000 5.000 Empotrado 47 15.000 5.000 Articulado 48 15.000 5.000 Articulado 49 15.000 5.000 Articulado CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS -4.751 X X X X X X X - - -1.251 - - - - - - - - - 2.249 - - - - - - - - - 4.571 - - - - - - - - - 2.249 - - - - - - - - - 4.571 - - - - - - - - - -4.751 X X X X X X X - - -1.251 - - - - - - - - - -4.751 X X X X X X X - - -1.251 - - - - - - - - - 3.910 - - - - - - - - - 2.249 - - - - - - - - - 3.910 - - - - - - - - - -4.751 X X X X X X X - - -4.651 - - - - - - - - - -1.251 - - - - - - - - - 3.249 - - - - - - - - - -4.751 X X X X X X X - - -1.251 - - - - - - - - - 2.249 - - - - - - - - - 3.249 - - - - - - - - - El siguiente listado es un resumen de las características mecánicas de las barras. ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ CARACTERISTICAS MECANICAS DE LAS BARRAS 62 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ Inerc.Tor. Inerc.y Inerc.z Sección cm4 cm4 cm4 cm2 ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ 3.920 1320.000 101.000 23.900 Acero, IPE180, Perfil simple (IPE) 2.230 328.000 21.500 14.200 Acero, IPN120, Perfil simple (IPN) 7.678 728.000 577.846 34.000 Acero, UPN120, Doble en cajón soldado (2UPN) 17.500 1510.000 550.000 43.000 Acero, HEB140, Perfil simple (HEB) 49.100 5700.000 2000.000 78.100 Acero, HEB200, Perfil simple (HEB) 65.400 8090.000 2840.000 91.000 Acero, HEB220, Perfil simple (HEB) 140.338 85.924 85.924 8.897 Acero, #80x3, Perfil simple (Huecos cuadrados) 260.971 158.536 158.536 13.198 Acero, #90x4, Perfil simple (Huecos cuadrados) 912.739 548.474 548.474 26.095 Acero, #120x6, Perfil simple (Huecos cuadrados) 1480.242 902.058 902.058 30.895 Acero, #140x6, Perfil simple (Huecos cuadrados) 0.204 0.102 0.102 1.131 Acero, Ø12, Perfil simple (Redondos) Los materiales que han sido empleados y sus características son los mismos que los mostrados en el listado correspondiente de la resolución de la estructura formada por la cercha, pilares, y viga que soporta el forjado. La medición de acero correspondiente a la estructura que nos ocupa, aparece en el siguiente listado: ________________________________________________________________________ ___________________________________________________ RESUMEN MEDICION(Acero) ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ Peso(Kp) Longitud(m) ____________________________ ____________________________________________ ______________________________________________________ Perfil Serie Acero Perfil Serie Acero 63 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ IPE180, Perfil simple 571.52 30.48 IPE 571.52 30.48 IPN120, Perfil simple 501.66 45.00 IPN 501.66 45.00 UPN120, Doble en cajó... 427.04 16.00 2UPN 427.04 16.00 HEB140, Perfil simple 253.16 7.50 HEB200, Perfil simple 5154.78 84.06 HEB220, Perfil simple 464.33 6.50 HEB 5872.27 98.06 Ø12, Perfil simple 74.60 83.98 Redondos 74.60 83.98 Acero (A42) 7447.09 273.52 #80x3, Perfil simple 66.94 9.58 #90x4, Perfil simple 459.64 44.34 #120x6, Perfil simple 614.56 30.00 #140x6, Perfil simple 738.80 30.48 Huecos cuadrados 1879.94 114.40 Acero (A42) 1879.94 114.40 ---------------------------9327.03 Kp 387.92 m Se muestra a continuación la descripción de las barras de la estructura. ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ BARRAS DESCRIPCION 64 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS __________ ________________________________________________________________________ ______________________________________________ Peso Volumen Longitud Co.Pand.xy Co.Pand.xz Esb.Máx. Dist.Arr.Sup. Dist.Arr.Inf. (Kp) (m3) (m) (m) (m) ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ 1/2 Acero (A42), 2xUPN120([]) (2UPN) 1.33 0.000 0.05 0.70 1.00 1.08 2/3 Acero (A42), 2xUPN120([]) (2UPN) 212.19 0.027 7.95 0.70 1.00 171.81 2/6 Acero (A42), Ø12 (Redondos) 8.34 0.001 9.39 0.00 0.00 0.00 3/6 Acero (A42), IPN120 (IPN) 55.74 0.007 5.00 0.00 0.00 0.00 3/8 Acero (A42), IPE180 (IPE) 71.44 0.009 3.81 1.00 1.00 185.23 3/10 Acero (A42), Ø12 (Redondos) 5.58 0.001 6.28 0.00 0.00 0.00 4/5 Acero (A42), HEB200 (HEB) 429.16 0.055 7.00 0.70 2.00 163.88 5/6 Acero (A42), #90x4 (Huecos cuadrados) 10.36 0.001 1.00 1.00 1.00 28.85 5/9 Acero (A42), #120x6 (Huecos cuadrados) 76.82 0.010 3.75 2.00 1.00 163.59 9/6 Acero (A42), #90x4 (Huecos cuadrados) 40.21 0.005 3.88 1.00 1.00 111.98 6/10 Acero (A42), #140x6 (Huecos cuadrados) 92.35 0.012 3.81 1.00 1.00 70.47 7/8 Acero (A42), HEB200 (HEB) 531.01 0.068 8.66 1.00 1.00 171.15 8/10 Acero (A42), IPN120 (IPN) 55.74 0.007 5.00 0.00 0.00 0.00 8/13 Acero (A42), IPE180 (IPE) 71.44 0.009 3.81 1.00 1.00 185.23 8/15 Acero (A42), Ø12 (Redondos) 65 ANEJO V 0.00 9/10 1.00 9/14 1.00 14/10 1.00 10/15 1.00 11/12 1.00 12/13 1.00 12/14 0.00 13/15 0.00 13/17 1.00 13/19 0.00 14/15 1.00 14/18 1.00 18/15 1.00 15/19 1.00 16/17 1.00 17/19 0.00 17/22 1.00 CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 5.58 0.00 Acero (A42), 17.21 47.93 Acero (A42), 76.82 163.59 Acero (A42), 42.49 118.34 Acero (A42), 92.35 70.47 Acero (A42), 429.16 138.33 Acero (A42), 142.38 45.89 Acero (A42), 4.44 0.00 Acero (A42), 55.74 0.00 Acero (A42), 71.44 185.23 Acero (A42), 5.58 0.00 Acero (A42), 24.06 67.01 Acero (A42), 76.82 163.59 Acero (A42), 45.70 127.27 Acero (A42), 92.35 70.47 Acero (A42), 612.08 197.29 Acero (A42), 55.74 0.00 Acero (A42), 71.44 185.23 0.001 6.28 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.002 1.66 #120x6 (Huecos cuadrados) 0.010 3.75 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.005 4.10 #140x6 (Huecos cuadrados) 0.012 3.81 HEB200 (HEB) 0.055 7.00 HEB200 (HEB) 0.018 2.32 Ø12 (Redondos) 0.001 5.00 IPN120 (IPN) 0.007 5.00 IPE180 (IPE) 0.009 3.81 Ø12 (Redondos) 0.001 6.28 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.003 2.32 #120x6 (Huecos cuadrados) 0.010 3.75 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.006 4.41 #140x6 (Huecos cuadrados) 0.012 3.81 HEB200 (HEB) 0.078 9.98 IPN120 (IPN) 0.007 5.00 IPE180 (IPE) 0.009 3.81 - 0.00 1.00 2.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.00 0.00 1.00 0.00 1.00 2.00 1.00 1.00 1.00 0.00 1.00 66 ANEJO V 17/24 0.00 18/19 1.00 18/23 1.00 23/19 1.00 19/24 1.00 20/21 1.00 21/22 1.00 21/23 0.00 22/24 0.00 26/22 1.00 23/24 1.00 23/27 1.00 23/28 1.00 26/24 0.00 28/24 1.00 25/26 1.00 26/28 0.00 32/26 CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Acero (A42), 5.58 0.00 Acero (A42), 30.91 86.08 Acero (A42), 76.82 163.59 Acero (A42), 33.47 154.21 Acero (A42), 92.35 70.47 Acero (A42), 429.16 138.33 Acero (A42), 223.46 72.03 Acero (A42), 4.44 0.00 Acero (A42), 55.74 0.00 Acero (A42), 71.44 185.23 Acero (A42), 37.76 105.16 Acero (A42), 76.82 163.59 Acero (A42), 33.47 154.21 Acero (A42), 5.58 0.00 Acero (A42), 92.35 70.47 Acero (A42), 612.08 197.29 Acero (A42), 55.74 0.00 Acero (A42), Ø12 (Redondos) 0.001 6.28 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.004 2.98 #120x6 (Huecos cuadrados) 0.010 3.75 #80x3 (Huecos cuadrados) 0.004 4.79 #140x6 (Huecos cuadrados) 0.012 3.81 HEB200 (HEB) 0.055 7.00 HEB200 (HEB) 0.028 3.64 Ø12 (Redondos) 0.001 5.00 IPN120 (IPN) 0.007 5.00 IPE180 (IPE) 0.009 3.81 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.005 3.64 #120x6 (Huecos cuadrados) 0.010 3.75 #80x3 (Huecos cuadrados) 0.004 4.79 Ø12 (Redondos) 0.001 6.28 #140x6 (Huecos cuadrados) 0.012 3.81 HEB200 (HEB) 0.078 9.98 IPN120 (IPN) 0.007 5.00 IPE180 (IPE) 0.00 1.00 2.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.00 0.00 1.00 1.00 2.00 1.00 0.00 1.00 1.00 0.00 67 ANEJO V 1.00 27/28 1.00 27/33 1.00 27/34 1.00 32/28 0.00 34/28 1.00 29/30 1.00 30/31 1.00 30/38 0.00 31/32 1.00 31/33 0.00 32/34 0.00 39/32 1.00 33/34 1.00 33/40 1.00 33/41 1.00 39/34 0.00 41/34 1.00 CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 71.44 185.23 Acero (A42), 30.91 86.08 Acero (A42), 76.82 163.59 Acero (A42), 45.70 127.27 Acero (A42), 5.58 0.00 Acero (A42), 92.35 70.47 Acero (A42), 214.58 69.16 Acero (A42), 214.58 69.16 Acero (A42), 126.58 0.00 Acero (A42), 142.38 45.89 Acero (A42), 4.44 0.00 Acero (A42), 55.74 0.00 Acero (A42), 71.44 185.23 Acero (A42), 24.06 67.01 Acero (A42), 76.82 163.59 Acero (A42), 42.49 118.34 Acero (A42), 5.58 0.00 Acero (A42), 92.35 70.47 0.009 3.81 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.004 2.98 #120x6 (Huecos cuadrados) 0.010 3.75 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.006 4.41 Ø12 (Redondos) 0.001 6.28 #140x6 (Huecos cuadrados) 0.012 3.81 HEB200 (HEB) 0.027 3.50 HEB200 (HEB) 0.027 3.50 HEB140 (HEB) 0.016 3.75 HEB200 (HEB) 0.018 2.32 Ø12 (Redondos) 0.001 5.00 IPN120 (IPN) 0.007 5.00 IPE180 (IPE) 0.009 3.81 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.003 2.32 #120x6 (Huecos cuadrados) 0.010 3.75 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.005 4.10 Ø12 (Redondos) 0.001 6.28 #140x6 (Huecos cuadrados) 0.012 3.81 - 1.00 1.00 2.00 1.00 0.00 1.00 1.00 1.00 0.00 1.00 0.00 0.00 1.00 1.00 2.00 1.00 0.00 1.00 68 ANEJO V 35/36 2.00 36/47 0.00 37/38 1.00 38/39 1.00 38/44 0.00 39/41 0.00 45/39 1.00 40/41 1.00 40/48 1.00 40/49 1.00 45/41 0.00 49/41 1.00 42/43 0.50 43/44 0.50 43/49 0.00 44/45 0.70 45/49 0.00 46/47 CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Acero (A42), 214.58 81.94 Acero (A42), 464.33 0.00 Acero (A42), 214.58 69.16 Acero (A42), 316.43 101.99 Acero (A42), 126.58 0.00 Acero (A42), 55.74 0.00 Acero (A42), 71.44 185.23 Acero (A42), 17.21 47.93 Acero (A42), 76.82 163.59 Acero (A42), 40.21 111.98 Acero (A42), 5.58 0.00 Acero (A42), 92.35 70.47 Acero (A42), 2.67 1.70 Acero (A42), 90.75 57.73 Acero (A42), 8.30 0.00 Acero (A42), 120.10 76.41 Acero (A42), 55.74 0.00 Acero (A42), HEB200 (HEB) 0.027 3.50 HEB220 (HEB) 0.059 6.50 HEB200 (HEB) 0.027 3.50 HEB200 (HEB) 0.040 5.16 HEB140 (HEB) 0.016 3.75 IPN120 (IPN) 0.007 5.00 IPE180 (IPE) 0.009 3.81 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.002 1.66 #120x6 (Huecos cuadrados) 0.010 3.75 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.005 3.88 Ø12 (Redondos) 0.001 6.28 #140x6 (Huecos cuadrados) 0.012 3.81 2xUPN120([]) (2UPN) 0.000 0.10 2xUPN120([]) (2UPN) 0.012 3.40 Ø12 (Redondos) 0.001 9.35 2xUPN120([]) (2UPN) 0.015 4.50 IPN120 (IPN) 0.007 5.00 HEB200 (HEB) 0.70 0.00 1.00 1.00 0.00 0.00 1.00 1.00 2.00 1.00 0.00 1.00 0.70 0.70 0.00 0.70 0.00 69 ANEJO V 0.50 47/48 2.00 48/49 1.00 CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 214.58 48.41 Acero (A42), 214.58 81.94 Acero (A42), 10.36 28.85 0.027 3.50 HEB200 (HEB) 0.027 3.50 #90x4 (Huecos cuadrados) 0.001 1.00 - 0.70 0.70 1.00 Se expone a continuación un resumen de las cargas que actúan sobre la estructura. ________________________________________________________________________ __________________________________________________ BARRAS CARGAS __________ ________________________________________________________________________ ______________________________________________ Hipót. Tipo P1 P2 L1(m) L2(m) Dirección ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ 1/2 1 (PP 1) Uniforme 0.027 Tn/m ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Faja 0.086 Tn/m 0.000 0.003 ( 0.000,-1.000, 0.000) 3 (V 1) Faja 0.086 Tn/m 0.003 0.050 ( 0.000,-1.000, 0.000) 2/3 1 (PP 1) Uniforme 0.027 Tn/m ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Faja 0.086 Tn/m 0.000 7.950 ( 0.000,-1.000, 0.000) 2/6 1 (PP 1) Uniforme 0.001 Tn/m ( 0.000, 0.000,-1.000) 3/6 1 (PP 1) Uniforme 0.011 Tn/m ( 0.000, 0.000,-1.000) 3/8 1 (PP 1) Uniforme 0.019 Tn/m ( 0.000, 0.000,-1.000) 3/10 1 (PP 1) Uniforme 0.001 Tn/m ( 0.000, 0.000,-1.000) 4/5 1 (PP 1) Uniforme 0.061 Tn/m ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme 0.210 Tn/m ( 1.000, 0.000, 0.000) 5/6 70 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 0.010 Tn/m - 0.210 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 1.000, 0.000, 0.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.020 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme (-0.174, 0.000, 0.985) 0.024 Tn/m - 0.195 Tn/m - - - 5/9 9/6 6/10 - - - 7/8 - 1 (PP 1) Uniforme 0.061 ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Faja 0.172 0.003 ( 0.000,-1.000, 0.000) 3 (V 1) Faja 0.172 0.050 ( 0.000,-1.000, 0.000) 3 (V 1) Faja 0.172 8.661 ( 0.000,-1.000, 0.000) Tn/m - Tn/m - Tn/m - Tn/m - - 0.000 0.003 0.050 8/10 - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.011 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.019 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.001 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.020 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme (-0.174, 0.000, 0.985) 0.024 Tn/m - 0.195 Tn/m - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.000,-1.000, 0.000) 0.061 Tn/m - 0.172 Tn/m - 8/13 8/15 9/10 9/14 14/10 10/15 - - - 11/12 - - - 12/13 71 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 0.061 Tn/m - 0.172 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.000,-1.000, 0.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.001 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.011 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.019 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.001 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.020 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme (-0.174, 0.000, 0.985) 0.024 Tn/m - 0.195 Tn/m - 0.061 Tn/m - 0.172 Tn/m - - - 12/14 13/15 13/17 13/19 14/15 14/18 18/15 15/19 - - - 16/17 - - - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.000,-1.000, 0.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.011 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.019 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.001 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.020 Tn/m - - 17/19 17/22 17/24 18/19 18/23 23/19 72 ANEJO V - CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.007 Tn/m - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme (-0.174, 0.000, 0.985) 0.024 Tn/m - 0.195 Tn/m - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.000,-1.000, 0.000) 0.061 Tn/m - 0.172 Tn/m - 0.061 Tn/m - 0.172 Tn/m - 19/24 - - - 20/21 - - - 21/22 - - - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.000,-1.000, 0.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.001 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.011 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.019 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.020 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.007 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.001 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.174, 0.000, 0.985) 0.024 Tn/m - 0.260 Tn/m - 0.061 Tn/m - 0.172 Tn/m - 0.011 Tn/m - 21/23 22/24 26/22 23/24 23/27 23/28 26/24 28/24 - - - 25/26 - - - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.000,-1.000, 0.000) - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 26/28 32/26 73 ANEJO V - CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.019 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.020 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.001 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.174, 0.000, 0.985) 0.024 Tn/m - 0.260 Tn/m - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.000,-1.000, 0.000) 0.061 Tn/m - 0.172 Tn/m - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.000,-1.000, 0.000) 0.061 Tn/m - 0.172 Tn/m - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 2 (SC 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.034 Tn/m - 0.775 Tn/m - 0.750 Tn/m - 0.061 Tn/m - 0.172 Tn/m - 27/28 27/33 27/34 32/28 34/28 - - - 29/30 - - - 30/31 - - - 30/38 - - - - - 31/32 - - - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.000,-1.000, 0.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.001 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.011 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.019 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 31/33 32/34 39/32 33/34 - 74 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 33/40 - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.020 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.001 Tn/m - - 0.024 Tn/m - 0.260 Tn/m - 33/41 39/34 41/34 - - - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.174, 0.000, 0.985) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.061 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.071 Tn/m - - 35/36 36/47 37/38 - 1 (PP 1) Uniforme 0.061 ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Faja 0.172 0.077 ( 0.000,-1.000, 0.000) 3 (V 1) Faja 0.172 0.100 ( 0.000,-1.000, 0.000) 3 (V 1) Faja 0.172 3.500 ( 0.000,-1.000, 0.000) Tn/m - Tn/m - Tn/m - Tn/m - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.000,-1.000, 0.000) 0.061 Tn/m - 0.172 Tn/m - 0.034 Tn/m - 0.775 Tn/m - 0.750 Tn/m - - 0.000 0.077 0.100 38/39 - - - 38/44 - - - - - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 2 (SC 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.011 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.019 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.020 Tn/m - - 39/41 45/39 40/41 40/48 - 75 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 40/49 - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.010 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.001 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.174, 0.000, 0.985) 0.024 Tn/m - 0.260 Tn/m - 1 (PP 1) Uniforme 0.027 Tn/m ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Faja 0.086 Tn/m 0.077 ( 0.000,-1.000, 0.000) 3 (V 1) Faja 0.086 Tn/m 0.100 ( 0.000,-1.000, 0.000) - 1 (PP 1) Uniforme 0.027 Tn/m ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Faja 0.086 Tn/m 3.400 ( 0.000,-1.000, 0.000) - 45/41 49/41 - - - 42/43 - - 0.000 0.077 43/44 - - - 0.000 43/49 - - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.001 Tn/m - 0.027 Tn/m - 0.086 Tn/m - 44/45 - - - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 0.000,-1.000, 0.000) 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 0.011 Tn/m - - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 1.000, 0.000, 0.000) 0.061 Tn/m - 0.105 Tn/m - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 1.000, 0.000, 0.000) 0.061 Tn/m - 0.105 Tn/m - 1 (PP 1) Uniforme ( 0.000, 0.000,-1.000) 3 (V 1) Uniforme ( 1.000, 0.000, 0.000) 0.010 Tn/m - 0.105 Tn/m - 45/49 46/47 - - - 47/48 - - - 48/49 - - - - 76 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS El siguiente listado es un resumen de las reacciones en los nudos de la estructura. ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ NUDOS REACCIONES (EJES GENERALES) __________ ________________________________________________________________________ ____________________________________________ RX(Tn) RY(Tn) RZ(Tn) MX(Tn·m) MY(Tn·m) MZ(Tn·m) ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ 1 COMBINACION 1 (Cim.Equil.) 0.0003 0.0070 0.2610 -0.0002 0.0001 0.0000 COMBINACION 2 (Cim.Equil.) 0.0006 0.0125 0.4641 -0.0003 0.0001 0.0000 COMBINACION 3 (Cim.Equil.) 0.0005 0.0068 0.2609 -0.0001 0.0007 0.0000 COMBINACION 4 (Cim.Equil.) 0.0008 0.0123 0.4639 -0.0003 0.0007 0.0000 COMBINACION 5 (Cim.Equil.) -0.0824 3.0838 4.0145 -1.3158 -0.3543 0.0003 COMBINACION 6 (Cim.Equil.) -0.0822 3.0879 4.1639 -1.3159 -0.3543 0.0003 COMBINACION 7 (Cim.Equil.) -0.0822 3.0837 4.0144 -1.3157 -0.3538 0.0003 COMBINACION 8 (Cim.Equil.) -0.0820 3.0877 4.1637 -1.3159 -0.3537 0.0003 COMBINACION 1 (Cim.Tens.Terr.) 0.0004 0.0078 0.2900 -0.0002 0.0001 0.0000 COMBINACION 2 (Cim.Tens.Terr.) 0.0005 0.0077 0.2900 -0.0002 0.0004 0.0000 COMBINACION 3 (Cim.Tens.Terr.) -0.0571 2.1444 2.8916 -0.9138 -0.2460 0.0002 COMBINACION 4 (Cim.Tens.Terr.) -0.0570 2.1442 2.8915 -0.9138 -0.2456 0.0002 4 COMBINACION 1 (Cim.Equil.) 0.0026 0.0000 1.3486 0.0000 0.0183 0.0000 COMBINACION 2 (Cim.Equil.) 0.0047 0.0000 2.3976 0.0000 0.0326 0.0000 COMBINACION 3 (Cim.Equil.) 0.0031 0.0000 1.3491 0.0000 0.0217 0.0000 COMBINACION 4 (Cim.Equil.) 0.0051 0.0000 2.3981 0.0000 0.0360 0.0000 COMBINACION 5 (Cim.Equil.) -1.6691 0.0000 -7.6730 0.0000 -4.2752 0.0000 COMBINACION 6 (Cim.Equil.) -1.6677 0.0000 -6.9013 0.0000 -4.2648 0.0000 COMBINACION 7 (Cim.Equil.) -1.6687 0.0000 -7.6726 0.0000 -4.2722 0.0000 77 ANEJO V COMBINACION 8 (Cim.Equil.) 0.0000 -6.9009 0.0000 COMBINACION 1 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 1.4985 0.0000 COMBINACION 2 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 1.4988 0.0000 COMBINACION 3 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 -4.7926 0.0000 COMBINACION 4 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 -4.7923 0.0000 7 COMBINACION 1 (Cim.Equil.) 0.0011 0.5772 0.0096 COMBINACION 2 (Cim.Equil.) 0.0020 1.0261 0.0171 COMBINACION 3 (Cim.Equil.) 0.0011 0.5770 0.0098 COMBINACION 4 (Cim.Equil.) 0.0020 1.0259 0.0173 COMBINACION 5 (Cim.Equil.) 1.6076 0.7154 -4.6068 COMBINACION 6 (Cim.Equil.) 1.6070 1.0457 -4.6013 COMBINACION 7 (Cim.Equil.) 1.6076 0.7152 -4.6066 COMBINACION 8 (Cim.Equil.) 1.6070 1.0455 -4.6011 COMBINACION 1 (Cim.Tens.Terr.) 0.0012 0.6413 0.0107 COMBINACION 2 (Cim.Tens.Terr.) 0.0012 0.6412 0.0108 COMBINACION 3 (Cim.Tens.Terr.) 1.1160 0.7262 -3.1953 COMBINACION 4 (Cim.Tens.Terr.) 1.1159 0.7260 -3.1952 11 COMBINACION 1 (Cim.Equil.) 0.0021 0.6062 0.0198 COMBINACION 2 (Cim.Equil.) 0.0038 1.0777 0.0353 COMBINACION 3 (Cim.Equil.) 0.0021 0.6063 0.0200 COMBINACION 4 (Cim.Equil.) 0.0038 1.0778 0.0354 COMBINACION 5 (Cim.Equil.) 1.7032 0.5786 -5.0841 COMBINACION 6 (Cim.Equil.) 1.7020 0.9255 -5.0728 COMBINACION 7 (Cim.Equil.) 1.7032 0.5786 -5.0840 COMBINACION 8 (Cim.Equil.) 1.7020 0.9255 -5.0726 CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS -1.6672 -4.2617 0.0000 0.0204 0.0000 0.0225 0.0000 -2.9616 0.0000 -2.9595 0.0000 -0.0030 0.0000 -0.0054 0.0000 -0.0022 0.0000 -0.0046 0.0000 -0.4757 0.0000 -0.4774 0.0000 -0.4750 0.0000 -0.4767 0.0000 -0.0034 0.0000 -0.0029 0.0000 -0.3316 0.0000 -0.3311 0.0000 -0.0026 0.0000 -0.0047 0.0000 -0.0019 0.0000 -0.0040 0.0000 -0.4138 0.0000 -0.4154 0.0000 -0.4132 0.0000 -0.4147 0.0000 0.0029 0.0032 -1.1581 -1.1578 -0.0004 - -0.0006 - -0.0003 - -0.0005 - -0.0549 -0.0551 -0.0548 -0.0550 -0.0004 - -0.0003 - -0.0383 -0.0382 -0.0003 - -0.0005 - -0.0002 - -0.0004 - -0.0444 -0.0446 -0.0443 -0.0445 78 ANEJO V COMBINACION 1 (Cim.Tens.Terr.) 0.0024 0.6736 0.0220 COMBINACION 2 (Cim.Tens.Terr.) 0.0024 0.6736 0.0221 COMBINACION 3 (Cim.Tens.Terr.) 1.1819 0.6427 -3.5227 COMBINACION 4 (Cim.Tens.Terr.) 1.1819 0.6427 -3.5227 16 COMBINACION 1 (Cim.Equil.) 0.0032 0.6433 0.0315 COMBINACION 2 (Cim.Equil.) 0.0056 1.1437 0.0560 COMBINACION 3 (Cim.Equil.) 0.0032 0.6433 0.0316 COMBINACION 4 (Cim.Equil.) 0.0056 1.1437 0.0561 COMBINACION 5 (Cim.Equil.) 1.7861 0.6688 -5.4526 COMBINACION 6 (Cim.Equil.) 1.7843 1.0369 -5.4346 COMBINACION 7 (Cim.Equil.) 1.7861 0.6687 -5.4525 COMBINACION 8 (Cim.Equil.) 1.7843 1.0369 -5.4345 COMBINACION 1 (Cim.Tens.Terr.) 0.0035 0.7148 0.0350 COMBINACION 2 (Cim.Tens.Terr.) 0.0035 0.7148 0.0351 COMBINACION 3 (Cim.Tens.Terr.) 1.2391 0.7201 -3.7740 COMBINACION 4 (Cim.Tens.Terr.) 1.2391 0.7201 -3.7740 20 COMBINACION 1 (Cim.Equil.) 0.0041 0.6833 0.0434 COMBINACION 2 (Cim.Equil.) 0.0073 1.2147 0.0772 COMBINACION 3 (Cim.Equil.) 0.0041 0.6831 0.0435 COMBINACION 4 (Cim.Equil.) 0.0073 1.2145 0.0773 COMBINACION 5 (Cim.Equil.) 1.8623 2.0460 -5.7505 COMBINACION 6 (Cim.Equil.) 1.8600 2.4369 -5.7257 COMBINACION 7 (Cim.Equil.) 1.8623 2.0458 -5.7505 COMBINACION 8 (Cim.Equil.) 1.8600 2.4367 -5.7256 COMBINACION 1 (Cim.Tens.Terr.) 0.0045 0.7592 0.0482 CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS -0.0029 0.0000 -0.0025 0.0000 -0.2884 0.0000 -0.2880 0.0000 -0.0023 0.0000 -0.0041 0.0000 -0.0017 0.0000 -0.0035 0.0000 -0.3644 0.0000 -0.3657 0.0000 -0.3639 0.0000 -0.3652 0.0000 -0.0026 0.0000 -0.0022 0.0000 -0.2540 0.0000 -0.2536 0.0000 -0.0021 0.0000 -0.0037 0.0000 -0.0015 0.0000 -0.0031 0.0000 -0.3241 0.0000 -0.3252 0.0000 -0.3236 0.0000 -0.3248 0.0000 -0.0023 0.0000 -0.0003 - -0.0003 - -0.0309 -0.0309 -0.0002 - -0.0004 - -0.0002 - -0.0004 - -0.0365 -0.0366 -0.0364 -0.0366 -0.0003 - -0.0002 - -0.0254 -0.0254 -0.0002 - -0.0003 - -0.0001 - -0.0003 - -0.0304 -0.0306 -0.0304 -0.0305 -0.0002 - 79 ANEJO V COMBINACION 2 (Cim.Tens.Terr.) 0.0045 0.7591 0.0483 COMBINACION 3 (Cim.Tens.Terr.) 1.2916 1.6923 -3.9762 COMBINACION 4 (Cim.Tens.Terr.) 1.2916 1.6922 -3.9761 25 COMBINACION 1 (Cim.Equil.) 0.0031 0.6420 0.0313 COMBINACION 2 (Cim.Equil.) 0.0056 1.1414 0.0556 COMBINACION 3 (Cim.Equil.) 0.0031 0.6401 0.0314 COMBINACION 4 (Cim.Equil.) 0.0056 1.1394 0.0557 COMBINACION 5 (Cim.Equil.) 1.7891 0.6533 -5.4823 COMBINACION 6 (Cim.Equil.) 1.7873 1.0207 -5.4644 COMBINACION 7 (Cim.Equil.) 1.7891 0.6515 -5.4822 COMBINACION 8 (Cim.Equil.) 1.7873 1.0189 -5.4643 COMBINACION 1 (Cim.Tens.Terr.) 0.0035 0.7134 0.0347 COMBINACION 2 (Cim.Tens.Terr.) 0.0035 0.7122 0.0348 COMBINACION 3 (Cim.Tens.Terr.) 1.2412 0.7088 -3.7948 COMBINACION 4 (Cim.Tens.Terr.) 1.2412 0.7076 -3.7947 29 COMBINACION 1 (Cim.Equil.) 0.0020 1.8402 0.0193 COMBINACION 2 (Cim.Equil.) 0.0036 3.2715 0.0343 COMBINACION 3 (Cim.Equil.) 0.0021 3.8778 0.0194 COMBINACION 4 (Cim.Equil.) 0.0037 5.3091 0.0344 COMBINACION 5 (Cim.Equil.) 1.6749 1.6089 -5.0739 COMBINACION 6 (Cim.Equil.) 1.6737 2.6619 -5.0629 COMBINACION 7 (Cim.Equil.) 1.6748 3.4426 -5.0738 COMBINACION 8 (Cim.Equil.) 1.6737 4.4957 -5.0627 COMBINACION 1 (Cim.Tens.Terr.) 0.0023 2.0447 0.0214 COMBINACION 2 (Cim.Tens.Terr.) 0.0023 3.3182 0.0215 CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS -0.0002 -0.0020 0.0000 -0.2259 0.0000 -0.2255 0.0000 -0.0024 0.0000 -0.0042 0.0000 -0.0018 0.0000 -0.0036 0.0000 -0.3724 0.0000 -0.3738 0.0000 -0.3719 0.0000 -0.3732 0.0000 -0.0026 0.0000 -0.0022 0.0000 -0.2596 0.0000 -0.2592 0.0000 0.1288 0.0000 0.2290 0.0000 0.3504 0.0000 0.4506 0.0000 -0.4244 -0.0013 -0.3507 -0.0013 -0.2249 -0.0013 -0.1512 -0.0013 0.1431 0.0000 0.2816 0.0000 - -0.0212 -0.0212 -0.0002 - -0.0004 - -0.0002 - -0.0004 - -0.0373 -0.0374 -0.0372 -0.0374 -0.0003 - -0.0002 - -0.0260 -0.0260 0.1342 - 0.2386 - 0.3593 - 0.4637 - -0.0686 0.0082 0.1340 0.2108 0.1491 - 0.2898 - 80 ANEJO V COMBINACION 3 (Cim.Tens.Terr.) 1.1623 1.8485 -3.5159 COMBINACION 4 (Cim.Tens.Terr.) 1.1623 3.1220 -3.5158 35 COMBINACION 1 (Cim.Equil.) 0.0000 0.4255 0.0000 COMBINACION 2 (Cim.Equil.) 0.0000 0.7564 0.0000 COMBINACION 3 (Cim.Equil.) 0.0000 0.4258 0.0000 COMBINACION 4 (Cim.Equil.) 0.0000 0.7567 0.0000 COMBINACION 5 (Cim.Equil.) 0.0000 0.2059 0.0000 COMBINACION 6 (Cim.Equil.) 0.0000 0.4494 0.0000 COMBINACION 7 (Cim.Equil.) 0.0000 0.2062 0.0000 COMBINACION 8 (Cim.Equil.) 0.0000 0.4497 0.0000 COMBINACION 1 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 0.4728 0.0000 COMBINACION 2 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 0.4730 0.0000 COMBINACION 3 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 0.3121 0.0000 COMBINACION 4 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 0.3123 0.0000 37 COMBINACION 1 (Cim.Equil.) 0.0010 3.5770 0.0087 COMBINACION 2 (Cim.Equil.) 0.0018 6.3592 0.0155 COMBINACION 3 (Cim.Equil.) 0.0010 8.5293 0.0087 COMBINACION 4 (Cim.Equil.) 0.0018 11.3115 0.0155 COMBINACION 5 (Cim.Equil.) 1.6909 3.4143 -4.8757 COMBINACION 6 (Cim.Equil.) 1.6903 5.4611 -4.8707 COMBINACION 7 (Cim.Equil.) 1.6909 7.8714 -4.8757 COMBINACION 8 (Cim.Equil.) 1.6903 9.9182 -4.8707 COMBINACION 1 (Cim.Tens.Terr.) 0.0012 3.9745 0.0097 COMBINACION 2 (Cim.Tens.Terr.) 0.0012 7.0697 0.0097 COMBINACION 3 (Cim.Tens.Terr.) 1.1738 3.7925 -3.3824 CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 0.0057 -0.2435 -0.0009 -0.1050 -0.0009 -0.0137 0.0000 -0.0244 0.0000 -0.0098 0.0000 -0.0204 0.0000 -2.8080 0.0000 -2.8159 0.0000 -2.8045 0.0000 -2.8123 0.0000 -0.0152 0.0000 -0.0128 0.0000 -1.9555 0.0000 -1.9530 0.0000 -0.0566 0.0000 -0.1006 0.0000 -0.1386 0.0000 -0.1826 0.0000 -0.7365 0.0016 -0.7689 0.0017 -0.8103 0.0016 -0.8427 0.0017 -0.0629 0.0000 -0.1141 0.0000 -0.5340 0.0012 0.1464 0.0396 0.0703 0.0413 0.0721 -1.1873 -1.1647 -1.1858 -1.1631 0.0440 0.0450 -0.8088 -0.8077 -0.0249 - -0.0443 - -0.0605 - -0.0798 - -0.3361 -0.3504 -0.3681 -0.3824 -0.0277 - -0.0499 - -0.2433 81 ANEJO V COMBINACION 4 (Cim.Tens.Terr.) 1.1738 6.8876 -3.3824 42 COMBINACION 1 (Cim.Equil.) 0.0097 1.4929 -0.0010 COMBINACION 2 (Cim.Equil.) 0.0172 2.6541 -0.0018 COMBINACION 3 (Cim.Equil.) 0.0099 3.5057 -0.0011 COMBINACION 4 (Cim.Equil.) 0.0175 4.6668 -0.0019 COMBINACION 5 (Cim.Equil.) 3.3275 6.4665 -1.4134 COMBINACION 6 (Cim.Equil.) 3.3330 7.3207 -1.4140 COMBINACION 7 (Cim.Equil.) 3.3278 8.2779 -1.4135 COMBINACION 8 (Cim.Equil.) 3.3333 9.1322 -1.4140 COMBINACION 1 (Cim.Tens.Terr.) 0.0107 1.6588 -0.0011 COMBINACION 2 (Cim.Tens.Terr.) 0.0109 2.9168 -0.0012 COMBINACION 3 (Cim.Tens.Terr.) 2.3146 5.0838 -0.9819 COMBINACION 4 (Cim.Tens.Terr.) 2.3148 6.3418 -0.9820 46 COMBINACION 1 (Cim.Equil.) 0.0000 1.5281 0.0000 COMBINACION 2 (Cim.Equil.) 0.0000 2.7166 0.0000 COMBINACION 3 (Cim.Equil.) 0.0000 1.5272 0.0000 COMBINACION 4 (Cim.Equil.) 0.0000 2.7157 0.0000 COMBINACION 5 (Cim.Equil.) 0.0000 -8.5230 0.0000 COMBINACION 6 (Cim.Equil.) 0.0000 -7.6486 0.0000 COMBINACION 7 (Cim.Equil.) 0.0000 -8.5238 0.0000 COMBINACION 8 (Cim.Equil.) 0.0000 -7.6494 0.0000 COMBINACION 1 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 1.6979 0.0000 COMBINACION 2 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 1.6973 0.0000 COMBINACION 3 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 -5.3115 0.0000 COMBINACION 4 (Cim.Tens.Terr.) 0.0000 -5.3121 0.0000 CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS -0.2655 -0.5852 0.0012 -0.1460 0.0000 -0.2595 0.0000 -0.3840 0.0000 -0.4976 0.0000 -0.3446 0.0007 -0.4282 0.0007 -0.5589 0.0007 -0.6424 0.0007 -0.1622 0.0000 -0.3110 0.0000 -0.2973 0.0005 -0.4461 0.0005 -0.0992 0.0000 -0.1764 0.0000 -0.0981 0.0000 -0.1753 0.0000 -1.4414 0.0000 -1.4981 0.0000 -1.4404 0.0000 -1.4971 0.0000 -0.1103 0.0000 -0.1096 0.0000 -1.0404 0.0000 -1.0397 0.0000 -0.1166 -0.2073 -0.3081 -0.3988 -0.1878 -0.2545 -0.3601 -0.4269 -0.1296 -0.2492 -0.1767 -0.2964 -0.0340 -0.0604 -0.0347 -0.0611 -0.1414 -0.1609 -0.1421 -0.1615 -0.0377 -0.0382 -0.1117 -0.1122 82 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Con todos los datos facilitados al programa, obtenemos el siguiente cuadro de tensiones en cada barra, indicando en cada caso a qué combinación de acciones corresponde tal tensión: 83 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 84 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 85 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 86 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS Se ofrece a continuación un cuadro resumen de las combinaciones de acciones consideradas en el programa de cálculo: COMBINACIÓN 1 COMBINACIÓN 2 COMBINACIÓN 3 COMBINACIÓN 4 COMBINACIÓN 5 COMBINACIÓN 6 COMBINACIÓN 7 COMBINACIÓN 8 COMBINACIÓN 9 COMBINACIÓN 10 COMBINACIÓN 11 COMBINACIÓN 12 Sobrecarga (1 x PP1) Sobrecarga (1,33 x PP1) Sobrecarga (1 x PP1 + 1,5 x SC1) Sobrecarga (1,33 x PP1 + 1,5 x SC1) Sobrecarga + Viento (1 x PP1 + 1,33 x V1) Sobrecarga + Viento (1,33 x PP1 + 1,33 x V1) Sobrecarga + Viento (1 x PP1 + 1,5 x SC1 + 1,33 x N1) Sobrecarga + Viento (1,33 x PP1 + 1,5 x SC1 + 1,33 x V1) Viento + Sobrecarga (1 x PP1 + 1,5 x V1) Viento + Sobrecarga (1,33 x PP1 + 1,5 x V1) Viento + Sobrecarga (1 x PP1 + 1,33 x SC1 + 1,5 x V1) Viento + Sobrecarga (1,33 x PP1 + 1,33 x SC1 + 1,5 x V1) Se muestran en el siguiente listado las dimensiones de las zapatas dispuestas en los nudos de la base de los pilares. ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ NUDOS ZAPATAS _______ ________________________________________________________________________ _________________________________________________ X1(cm) X2(cm) Y1(cm) Y2(cm) Z(cm) Z1(cm) XxYxZ(cm) Armado X(mm) Armado Y(mm) ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ 1 60.00 60.00 60.00 60.00 60.00 120.00x120.00x60.00 6Ø16 6Ø16 4 110.00 110.00 110.00 110.00 130.00 220.00x220.00x130.00 10Ø25 10Ø25 7 110.00 110.00 110.00 110.00 60.00 220.00x220.00x60.00 10Ø16 10Ø16 11 110.00 110.00 110.00 110.00 60.00 220.00x220.00x60.00 10Ø16 10Ø16 16 110.00 110.00 110.00 110.00 60.00 220.00x220.00x60.00 10Ø16 10Ø16 20 110.00 110.00 110.00 110.00 60.00 220.00x220.00x60.00 10Ø16 10Ø16 25 110.00 110.00 110.00 110.00 60.00 220.00x220.00x60.00 10Ø16 10Ø16 87 ANEJO V 29 110.00 220.00x220.00x60.00 35 110.00 220.00x220.00x60.00 37 85.00 170.00x170.00x60.00 42 60.00 120.00x120.00x60.00 46 110.00 220.00x220.00x130.00 CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 110.00 110.00 85.00 60.00 110.00 110.00 10Ø16 110.00 8Ø16 85.00 8Ø16 60.00 6Ø16 110.00 10Ø25 110.00 10Ø16 110.00 8Ø16 85.00 8Ø16 60.00 6Ø16 110.00 10Ø25 60.00 - 60.00 - 60.00 - 60.00 - 130.00 - Las características de las placas de anclaje: ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ PLACAS DE ANCLAJE(mm) ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ NUDOS Placa Pernos Rigid.Paral.X Rigid.Paral.Y Rigidizador Rigid.de Borde ______ ________________________ _________________________ ___________________ ___________________ ________________ _______________ X Y Z Alt. n Long. Ø Gancho n Esp. n Esp. Alt.1 Alt.2 Alt. Esp. ________________________________________________________________________ __________________________________________________________ 1 300 300 18 30 4 400 16 X 0 0 4 350 500 35 30 4 400 20 X 0 0 7 500 500 30 30 4 300 32 X 0 0 11 500 500 30 30 4 300 32 X 0 0 16 500 500 30 30 4 300 32 X 0 0 20 500 500 30 30 4 300 32 X 0 0 25 500 500 30 30 4 300 32 X 0 0 29 500 500 30 30 4 300 32 X 0 0 35 500 500 30 30 4 300 32 X 0 0 37 400 500 35 30 4 350 32 X 0 0 42 300 300 18 30 4 400 16 X 0 0 46 350 500 35 30 4 400 20 X 0 0 - 88 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 7. ZUNCHOS DE CIMENTACIÓN Las zapatas se unirán entre sí mediante vigas de hormigón armado que impedirán los desplazamientos horizontales de las mismas. Se construirán cinco tipos de zapatas diferentes, de las siguientes dimensiones: ZAPATA DIMENSIONES Nº (cm) TIPO 1 120 x 120 x 60 4 TIPO 2 170 x 170 x 60 16 TIPO 3 220 x 220 x 130 4 TIPO 4 220 x 220 x 60 18 TIPO 5 240 x 240 x 90 7 Se puede observar la distribución de las distintas zapatas en el plano de cimientos. Dado que la edificación se encuentra en zona sísmica 2ª, de sismicidad media, la norma PDS-1 obliga a establecer una retícula que una entre sí todas las zapatas del edificio. Se dimensionarán los zunchos de manera que sean capaces de soportar el peso del cerramiento completo y que transmitan ese peso al terreno. Se dimensionará su sección y sus armaduras longitudinales y transversales. 7.1. Cálculo de la sección del zuncho (Ac) Se deberán cumplir dos restricciones: 89 ANEJO V • CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS La sección de hormigón deberá ser tal que no se tenga que comprobar a pandeo. Según la Norma EHE, esto sucederá cuando la esbeltez geométrica de la viga sea menor que 10. Teniendo en cuenta que la longitud de pandeo es (0,5 x l), al considerar que se comporta como una viga doblemente empotrada, se tiene que cumplir: λ = (0,5 x l)/b ≤ 10 b ≥ (0,5 x l)/10 = l/20 donde: b = lado menor del zuncho (cm) l = longitud del zuncho (cm) b ≥ 500/20 = 25 cm Se tomará: Ac = 35 x 35 cm • Los zunchos deberán soportar el peso de los cerramientos exteriores de las placas de hormigón y transmitirlo al terreno. El peso que deberá soportar el terreno será: q = a x b x γh + h x e x γh donde: γh = peso específico del hormigón = 2.500 kp/m3 h = altura máxima del cerramiento = 10,64 m e = espesor del cerramiento = 0,15 m q = 0,35 x 0,35 x 2.500 + 10,64 x 0,15 x 2.500 = 4.296,25 kp/m 90 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS La tensión que transmita el zuncho al terreno ha de ser inferior a la tensión admisible del terreno, que a 0,5 m de profundidad se considera de 1,5 kp/cm2. (42,96 kp/cm)/(35 cm) = 1,22 < 1,5 Por tanto, la sección predimensionada se acepta como válida. 7.2. Cálculo de la armadura longitudinal (As) Se deben cumplir las siguientes restricciones: • Limitación impuesta por el Art. 42.3.2. de la EHE (Flexión simple o compuesta) A s ≥ 0,04 × A c × f cd f yd siendo: As = Área de la armadura longitudinal Ac = Área de la sección total de hormigón (35 x 35 cm2) fcd = Resistencia de cálculo del hormigón f cd = f ck ãc fck = Resistencia de proyecto del hormigón = 25 N/mm2 ãc = Coeficiente parcial de seguridad del hormigón = 1,5 fcd = 16,67 N/mm2 fyd = Resistencia de cálculo del acero f yd = f yk ãs fyk = Resistencia característica o límite elástico del acero = 400 N/mm2 91 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS ãs = Coeficiente parcial de seguridad del acero = 1,15 fyd = 347,83 N/mm2 A s ≥ 0,04 × 35 × 35 × • 16,67 = 2,34 cm 2 347,83 Limitación impuesta por el Art. 42.3.3. de la EHE (Compresión simple o compuesta) A s × f yc,d ≥ 0,1 × N d ' A s × f yc,d ≤ f cd × A c ' Siendo: As’ = Sección total de las armaduras longitudinales comprimidas. fyc,d = Resistencia de cálculo del acero a compresión. fyc,d = fyd = 347,83 N/mm2 Nd = Esfuerzo actuante normal mayorado de compresión. Nd = ãf x N = 1,6 x 263 = 420,8 N fcd = Resistencia de cálculo del hormigón = 16,67 N/mm2 Ac = Área de la sección total de hormigón. A s ' ≥ 0,0012 cm 2 A s ' ≤ 58,7 cm 2 • Limitación impuesta por el Art. 42.3.4. de la EHE (Tracción simple o compuesta) A s ≥ 0,20 × f cd × Ac f yd siendo: As = Área de la armadura longitudinal fcd = Resistencia de cálculo del hormigón = 16,67 N/mm2 92 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS fyd = Resistencia de cálculo del acero a compresión = 347,83 N/mm2 Ac = Área de la sección total de hormigón. A s ≥ 11,75 cm 2 • La armadura longitudinal, deberá cumplir también la condición de cuantía geométrica mínima impuesta por la EHE en el Art. 42.3.5. Para vigas de hormigón armado con barras de acero del tipo B400S, la cuantía geométrica mínmima correspondiente a la cara de tracción es del 3,3 por 1.000, referida a la sección total de hormigón. Se recomienda disponer en la cara opuesta un armadura mínima igual al 30 % de la consignada. Por tanto: A s ≥ 4,04 cm 2 En vista de las diferentes condiciones y quedándonos con la más restrictiva, la armadura longitudinal del zuncho deberá ser mayor a 11,75 cm2. Por lo tanto, se selecciona una armadura formada por 6 redondos de 16 mm de diámetro: 6 ∅ 16 mm: As = 12,06 cm2 7.3. Cálculo de la armadura transversal Se consideran para el cálculo de dicha armadura las siguientes restricciones en cuanto a diámetro de los cercos o estribos y separación entre ellos: 93 ANEJO V • CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS S < 0,80 x d donde: d = canto útil, altura disminuida en el recubrimiento. Para un recubrimiento de 4 cm, d = 27 cm. S < 0,80 x 27 = 21,6 cm • S < 30 cm • S < 15 x ∅ min donde: ∅ min = diámetro mínimo de la barra longitudinal más delgada. En este caso, ∅ min = 16 mm S < 15 x 1,6 = 24 cm • El diámetro de las barras que forman estos cercos debe cumplir: ∅ t ≥ ∅ máx/4 donde: ∅ máx = diámetro de la barra longitudinal más gruesa. En este caso, ∅ máx = 16 mm ∅ t ≥ 16/4 = 4 mm En vista de las distintas condiciones, la armadura transversal del zuncho deberá tener una separación de 20 cm con unos cercos de 6 mm de diámetro. 94 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS ANEJO V. CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 1 2. CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS Y DE DISEÑO DE LA NAVE.................... 1 2.1. Materiales de construcción........................................................................................3 2.2. Cubierta....................................................................................................................4 2.3. Correas ....................................................................................................................5 2.4. Cerchas ....................................................................................................................5 2.5. Pilares.......................................................................................................................5 2.6. Muros hastiales .........................................................................................................5 2.7. Cimentación..............................................................................................................7 2.8. Arriostramientos........................................................................................................7 2.9. Soleras .....................................................................................................................7 2.10. Cerramientos ..........................................................................................................8 2.11. Falsos techos ..........................................................................................................9 2.12. Forjado ..................................................................................................................9 3. CÁLCULO DE LA CUBIERTA..................................................................................... 10 3.1. Cálculo de las correas de cubierta ...........................................................................10 3.2. Cálculo de las correas laterales................................................................................15 4. DISEÑO Y CÁLCULO DEL PRIMER PISO ................................................................ 18 4.1. Escalera..................................................................................................................18 4.2. Diseño del primer piso ............................................................................................24 5. CÁLCULO DE PILARES, CERCHA Y VIGA QUE SOPORTA EL FORJADO .......... 29 5.1. Acciones.................................................................................................................30 5.3. Listados..................................................................................................................37 95 ANEJO V CÁLCULOS CONSTRUCTIVOS 6. MUROS HASTIALES .................................................................................................... 56 6.1. Acciones.................................................................................................................58 6.2. Resolución del muro hastial......................................................................................58 6.3. Listados..................................................................................................................60 7. ZUNCHOS DE CIMENTACIÓN .................................................................................. 89 7.1. Cálculo de la sección del zuncho (Ac) ......................................................................89 7.2. Cálculo de la armadura longitudinal (As)...................................................................91 7.3. Cálculo de la armadura transversal...........................................................................93 96 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA 1. INTRODUCCIÓN Se precisa en la planta a proyectar una cámara frigorífica para la conservación de las patatas que se recibirán semanalmente para ser procesadas. La conservación se realizará a una temperatura de 9 ºC y 90 % de humedad relativa. Dado que es difícil conseguir esta temperatura de forma continua a lo largo del año mediante ventilación por aire exterior, se ha recurrido para tal conservación al frío artificial. En este Anejo se estudia por tanto la maquinaria frigorífica requerida por tal cámara, la cual ha de mantener su temperatura de régimen de forma continuada, por lo que su horario de funcionamiento será de 0:00 a 24:00 horas. No obstante, el tiempo de funcionamiento efectivo de la maquinara frigorífica será inferior, debido a los paros intermitentes que se realizarán para no sobrecargar los compresores. 2. DIMENSIONAMIENTO DE LA CÁMARA FRIGORÍFICA DE CONSERVACIÓN DE PATATAS 2.1. Capacidad de la cámara frigorífica La necesidad horaria de patatas para la planta elaboradora de patatas “chips” a proyectar es de 500 kg. Considerando que la planta trabajará 8 h/día y 5 días/semana, la necesidad semanal de tubérculos asciende a 20.000 kg. Pero la cantidad de patatas que se recibirá con periodicidad semanal de la empresa suministradora será algo superior a la anterior cifra, resultado de la adición de 3.976 kg como margen de seguridad. Se recibirán, por tanto, 23.976 kg/semana de patatas. 1 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA La conservación se realizará a 9 ºC y 90 % de humedad relativa. Las patatas se conservarán en cajas de madera de dimensiones 60 x 31 x 31 cm, pudiendo albergar cada caja 37 kg de materia prima. Para facilitar el manejo de tales cajas, éstas se recibirán paletizadas en palets de medidas normalizadas 100 x 120 cm, con una altura de 15 cm. En cada palet se dispondrán 18 cajas, 6 cajas en planta y 3 capas en altura. Nº cajas/palet = 18 cajas. Peso del palet = 18 x 37 = 666 kg. Altura del palet = (31 x 3) + 15 = 108 cm. De este modo, la producción semanal de patatas se recibirá en 649 cajas dispuestas en 36 palets. El transporte de las cajas en los palets por el interior de la cámara de conservación se hará por medio de carretillas elevadoras. Debido a la naturaleza del producto, el número de palets en altura no será superior a 3 y la altura total de la columna de palets no será superior a 4,8 m. Atendiendo a estas restricciones, se dispondrán columnas de 3 palets, siendo la altura de las mismas de 3,24 m. Se proyecta una cámara frigorífica para 12 columnas de 3 palets cada una, es decir, para almacenar los 36 palets que se reciben semanalmente. La cámara frigorífica queda algo sobredimensionada, pues tiene capacidad para más de 5 días, debido al margen de seguridad con que se contó: Se reciben 36 palets. 2 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA La necesidad diaria es de 4000 kg y la capacidad de un palet es de 666 kg, con lo que la necesidad diaria es de 6 palets. 36 palets/(6 palets/día) = 6 días. La disposición de los palets en la cámara se indica en la figura 1. Figura 1. Disposición de los palets en la cámara frigorífica de conservación 2.2. Dimensiones de la cámara frigorífica ANCHURA Separación entre palets y pared: 0,55 m. Separación entre palets: 0,1 m. Pasillo central: 2,60 m. Anchura ocupada por los palets: 1,2 x 4 = 4,8 m. ANCHURA TOTAL DE LA CÁMARA FRIGORÍFICA: 8,7 m. LONGITUD Separación entre palets y pared: 0,55 m. Separación entre palets: 0,1 m. Longitud ocupada por los palets: 1 x 3 = 3 m. LONGITUD TOTAL DE LA CÁMARA FRIGORÍFICA: 4,3 m. 3 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA ALTURA Altura de la columna de 3 palets: 3,24 m. Altura libre hasta el techo: 0,76 m. ALTURA TOTAL DE LA CÁMARA FRIGORÍFICA: 4 m. SUPERFICIE DE LA CÁMARA FRIGORÍFICA: 8,7 x 4,3 = 37,41 m2 VOLUMEN DE LA CÁMARA FRIGORÍFICA: 8,7 x 4,3 x 4 = 149,64 m3 Se dispone de una puerta corredera de dimensiones 2,6 x 2,2 m para facilitar el acceso de las carretillas elevadoras. Presenta la puerta una sobrecortina de PVC y va acompañada de mando eléctrico y apertura manual en el interior. 3. AISLAMIENTO TÉRMICO DE LA INSTALACIÓN FRIGORÍFICA 3.1. Introducción El aislamiento térmico de la cámara de conservación de patatas protegerá a tal instalación contra las disipaciones de energía. Los cerramientos exteriores de la cámara se realizarán con losas de hormigón de 15 cm de espesor, y los interiores se realizarán de fábrica de ladrillo de 10 cm de espesor. 4 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA En las paredes de la cámara frigorífica que dan al exterior de la nave, al cerramiento citado de losa de hormigón se le incorporará el aislante, realizado con panel de espuma de poliuretano. En el aislamiento de las restantes paredes y techo se empleará un aislante tipo panel “sándwich”, con núcleo de espuma rígida de poliuretano entre 2 chapas de acero galvanizado y lacado. Las chapas metálicas proporcionan una buena resistencia mecánica, actuando, a su vez, como barrera antivapor. El espesor de tales chapas será de 0,6 mm. Al ser este espesor muy pequeño, en los cálculos se tiene únicamente en cuenta el aislante. La espuma de poliuretano proporciona un excelente coeficiente de conductividad térmica; para la densidad elegida de 38 kg/m3: Conductividad térmica (a 0 ºC): λ = 0,018 kcal/mhºC En el aislamiento de los suelos se empleará también espuma de poliuretano. Como criterio de cálculo del espesor de los aislamientos se considera un flujo máximo de calor a través del material de aislamiento de 8 kcal/m2h. Este valor equilibra el coste de inversión del aislante con el coste de la potencia eléctrica absorbida por el compresor. q = UG x ∆t = 8 kcal/m2h siendo: q: Flujo de calor a través de la superficie de transmisión (kcal/m2h) ∆t: Salto térmico entre ambos lados de la superficie de transmisión de calor (ºC). UG: Coeficiente global de transmisión de calor ( kcal/m2hºC). Teniendo en cuenta: δ 1 1 1 = +∑ i + U G αe λ i αi 5 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA α e = Coeficiente de transmisión de calor por convección aire-superficie exterior (kcal/m2hºC). α i = Coeficiente de transmisión de calor por convección aire-superficie interior (kcal/m2hºC). δ i = Espesor de cada una de las capas del cerramiento (m). λi = Conductividad térmica de cada uno de los materiales del cerramiento (kcal/mhºC). Los coeficientes de transmisión de calor por convección dependen de la velocidad del aire, de la posición de la superficie y del sentido del flujo térmico. En el cálculo del aislamiento térmico de la cámara frigorífica de conservación de patatas, los valores tomados para tales coeficientes son: • En el exterior de la nave, la velocidad del aire oscila entre 20 y 25 km/h. Se considerará un coeficiente α e de 20 kcal/m2hºC. • En el interior de la cámara frigorífica, el aire está en movimiento a una velocidad de 5 km/h. Se considerará un coeficiente α i de 8 kcal/m2hºC. • En el interior de la nave, el aire está en calma. Se considerará un coeficiente α e de 8 kcal/m2hºC. 3.2. Definición de las temperaturas de proyecto El salto térmico a considerar en cualquier superficie es: ∆t = te – ti siendo: te: Temperatura exterior (ºC) ti: Temperatura interior (ºC) 6 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA La temperatura interior es la temperatura de régimen del recinto enfriado, es decir, la temperatura de conservación del producto (9 ºC). La temperatura exterior es función del tipo de cerramiento y de la orientación de la superficie de intercambio de calor. Se calculará a partir de la temperatura exterior de cálculo, tec (ºC): tec = (0,4 x tmed) + (0,6 x tmáx) El aislamiento se dimensiona respecto a las temperaturas ambientales más elevadas, ponderando los valores medios de las temperaturas del mes más cálido durante el período de funcionamiento de la instalación. Por lo tanto: tmed: Temperatura media del mes más cálido (ºC) tmáx: Temperatura máxima del mes más cálido (ºC) Los datos metereológicos de la zona se han tomado del Observatorio Meteorológico de los Llanos, que se encuentra a 3 km de Albacete en dirección Madrid. Estos datos indican que la temperatura media máxima del mes más cálido es de 32,87 ºC, y que la temperatura media media del mes más cálido es de 24,7 ºC. Por lo tanto: tec = (0,4 x 24,7) + (0,6 x 32,87) = 29,6 ºC A partir de este dato se definen a continuación las temperaturas que afectan al diseño de las cámaras: 7 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA El interior de la cámara estará a 9ºC y 90 % de humedad relativa. La cámara se situará con dos de sus paredes limitando con el exterior de la nave, una orientada al Norte y otra al Oeste, y las restantes paredes limitarán con la sala de máquinas y con la sala de elaboración. Las temperaturas que se considerarán en el cálculo del aislamiento serán: Temperatura de la pared Norte (pared exterior): tpN = 0,6 x tec = 0,6 x 29,6 = 17,76 ºC Temperatura de la pared Este (pared exterior): tpO = 0,8 x tec = 0,8 x 29,6 = 23,68 ºC Temperatura de la sala de elaboración: tel = 20 ºC Temperatura de la sala de máquinas: tsm =35 ºC Temperatura del suelo: ts = 18 ºC Temperatura del techo: tt = 30 ºC 3.3. Cálculo del espesor de aislante en la cámara frigorífica de conservación de patatas La cámara tiene dos paredes que limitan con el exterior, una orientada al Norte y otra al Este. El cerramiento exterior está constituido por losas de hormigón de 15 cm de espesor. En estos cerramientos se incorporará el aislante, realizado con panel de espuma de poliuretano. La estructura de las paredes exteriores será por tanto: LOSA DE HORMIGÓN 8 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA AISLANTE (POLIURETANO) RASILLA ENLUCIDO Se muestra en la tabla 1 las características del cerramiento de la pared exterior: Tabla 1. Características de los materiales del cerramiento de las paredes exteriores. MATERIAL CONDUCTIVIDAD TÉRMICA ESPESOR λ (kcal/mhºC) δ (mm) 1,3 150 Aislante (poliuretano) 0,018 δa Rasilla 0,94 45 Enlucido de yeso 0,26 20 Losa de hormigón El cerramiento de las paredes de la cámara que limitan con el interior de la nave está constituido por fábrica de ladrillo macizo de 11,5 cm de espesor. El aislante empleado es del tipo panel “sándwich” con núcleo de espuma rígida de poliuretano entre dos chapas de acero galvanizado y lacado. Debido al pequeño espesor de tales chapas, en el cálculo del aislamiento se tendrá en cuenta únicamente el aislante. Se muestran en la tabla 2 las características de los materiales que constituyen el cerramiento de las paredes interiores. Tabla 2. Características de los materiales del cerramiento de las paredes interiores. 9 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA MATERIAL CONDUCTIVIDAD TÉRMICA ESPESOR λ (kcal/mhºC) δ (mm) 0,75 115 0,018 δa Fábrica de ladrillo macizo Aislante (Poliuretano) 3.3.1. Cálculo del espesor de aislante en la pared exterior orientada al Norte El salto térmico entre ambas caras del cerramiento: ∆t = 17,76 - 9 = 8,76 ºC Se calcula el coeficiente global de transmisión de calor: q = UG x ∆t = 8 kcal/m2h UG x 8,76 = 8 ; UG = 0,913 kcal/m2hºC Se calcula el espesor de aislante: 1 1 δ hormigón δ a δ rasilla δ enlucido 1 = + + + + + U G α e λ hormigón λ a λ rasilla λ enlucido α i 1 1 0,15 δ 0,045 0,02 1 = + + a + + + 0,913 20 1,3 0,018 0,94 0,26 8 δ a = 0,01224 m = 12,24 mm Se elige el espesor comercial de 35 mm. 3.3.2. Cálculo del espesor de aislante en la pared exterior orientada al Este 10 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA El salto térmico entre ambas caras del cerramiento: ∆t = 23,68 - 9 = 14,68 ºC Se calcula el coeficiente global de transmisión de calor: q = UG x ∆t = 8 kcal/m2h UG x 14,68 = 8 ; UG = 0,545 kcal/m2hºC Se calcula el espesor de aislante: 1 1 δ hormigón δa δ rasilla δ enlucido 1 = + + + + + U G α e λ hormigón λ a λ rasilla λenlucido α i δ 1 1 0,15 0,045 0,02 1 = + + a + + + 0,545 20 1,3 0,018 0,94 0,26 8 δ a = 0,02555 m = 25,55 mm Se elige el espesor comercial de 35 mm. 3.3.3. Cálculo del espesor de aislante de la pared que limita con la sala de elaboración El salto térmico entre ambas caras del cerramiento: ∆t = 20 - 9 = 11 ºC Se calcula el coeficiente global de transmisión de calor: q = UG x ∆t = 8 kcal/m2h UG x 11 = 8 ; UG = 0,72 kcal/m2hºC 11 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Se calcula el espesor de aislante: 1 1 δ ladrillo δ a 1 = + + + U G α e λ ladrillo λ a α i 1 1 0,115 δ 1 = + + a + 0,72 8 0,75 0,018 8 δ a = 0,01774 mm = 17,74 mm Se elige el espesor comercial de 35 mm. 3.3.4. Cálculo del espesor de aislante de la pared que limita con la sala de máquinas El salto térmico entre ambas caras del cerramiento: ∆t = 35 - 9 = 26 ºC Se calcula el coeficiente global de transmisión de calor: q = UG x ∆t = 8 kcal/m2h UG x 26 = 8 ; UG = 0,307 kcal/m2hºC Se obtiene el espesor de aislante: 1 1 δ ladrillo δ a 1 = + + + U G α e λ ladrillo λ a α i 1 1 0,115 δ 1 = + + a + 0,307 8 0,75 0,018 8 12 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA δ a = 0,05137 m = 51,37 mm Se elige el espesor comercial de 60 mm. 3.3.5. Cálculo del espesor de aislante del techo El techo de la cámara frigorífica será un falso techo constituido por un panel “sandwich” realizado con núcleo de espuma rígida de poliuretano. El salto térmico entre ambas caras del techo: ∆t = 30 - 9 = 21 ºC Se calcula el coeficiente global de transmisión de calor: q = UG x ∆t = 8 kcal/m2h UG x 21 = 8 ; UG = 0,38 kcal/m2hºC Se obtiene el espesor de aislante: 1 1 δa 1 = + + U G αe λ a α i 1 1 δ 1 = + a + 0,38 8 0,018 8 δ a = 0,04286 m = 42,86 mm Se elige el espesor comercial de 50 mm. 13 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA 3.3.6. Cálculo del espesor de aislante del suelo Para que el suelo de la cámara frigorífica sea capaz de soportar cargas pesadas, éste será construido de forma tradicional, incluyendo el aislante de poliuretano. Se dispondrán las siguientes capas tras la compactación del terreno: • Capa de hormigón HM-20/B/20/I de 10 cm de espesor, con malla electrosoldada formada por redondos ∅ = 3 mm AE 42 cada 10 cm. Con esta capa de hormigón daremos al suelo la inclinación necesaria para favorecer la limpieza y el drenaje del agua de limpieza. • Barrera antivapor de polietileno para evitar que el vapor de agua pase a través del material de aislamiento o quede retenido en él. • Material de aislamiento, tratándose de panel de espuma de poliuretano de espesor a calcular. • Barrera de vapor de polietileno. • Capa de hormigón HA-20/B/20/I de 15 cm de espesor, con malla electrosoldada formada por redondos ∅ = 3 mm AE 42 cada 10 cm. • Tratamiento superficial antidesgaste, antideslizante y anticorrosivo, con un pavimento continuo por tratamiento de resinas epoxi. En la tabla 3 se recogen los valores de conductividad térmica y espesores correspondientes a cada una de las capas que componen la solera. (No serán consideradas en el cálculo del aislamiento las barreras de vapor) Tabla 3. Características de los materiales que componen la solera. CAPA ESPESOR CONDUCTIVIDAD TÉRMICA (cm) λ (kcal/mhºC) 14 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Losa de hormigón (1ª) 10 1,3 Poliuretano δa 0,018 Losa de hormigón (2ª) 15 1,3 Resina epoxi 1 0,15 El salto térmico a través del suelo es: ∆t = 18 - 9 = 9 ºC Se calcula el coeficiente global de transmisión de calor: q = UG x ∆t = 8 kcal/m2h UG x 9 = 8 ; UG = 0,88 kcal/m2hºC Se obtiene el espesor de aislante: δ hormigón δ a δ hormigón δ R . epoxi 1 1 = + + + + U G λ hormigón λ a λ hormigón λ R .epoxi α i δ 1 0,10 0,15 0,01 1 = + a + + + 0,88 1,3 0,018 1,3 0,15 8 δ a = 0,01354 m = 13,54 mm Se elige el espesor comercial de 35 mm. 15 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA 3.3.7. Cálculo de los flujos térmicos reales por paredes, techo y suelo Ya determinados los espesores de aislante, se calcula a continuación el flujo real de calor en cada uno de los elementos del cerramiento de la cámara. Aplicando las siguientes fórmulas, se obtienen tales flujos de calor, los cuales quedan reflejados en la tabla 4. q = UG x ∆t 1 1 δ 1 = +∑ i + U G αe λ i αi Tabla 4. Flujos térmicos a través de los elementos del cerramiento de la cámara frigorífica. ELEMENTO DEL δ UG ∆t q CERRAMIENTO (mm) (kcal/m 2hºC) (ºC) (kcal/m 2h) Pared exterior Norte Pared exterior Este Pared limita sala elaboración Pared limita sala máquinas Techo Suelo 35 35 35 0,423 0,423 0,425 8,76 14,68 11 3,71 6,22 4,68 60 50 35 0,267 0,330 0,429 26 21 9 6,95 6,93 3,86 4. BALANCE TÉRMICO DE LA INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Se calculan las cantidades de calor que hay que evacuar diariamente de la cámara por distintos conceptos. 16 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA 4.1. Cálculo de la carga térmica debida a las pérdidas de calor por infiltración a través de paredes, techo y suelo. El calor de infiltración a través de los cerramientos se determina mediante la expresión: Q1 = UG x A x ∆t = q x A siendo: UG: Coeficiente global de transmisión de calor (kcal/m2hºC). A: Superficie del cerramiento (m2). ∆t: Salto térmico entre ambos lados de la superficie de infiltración (ºC). q: Flujo de calor a través de la superficie de infiltración (kcal/m2h). El calor de infiltración a través de cada uno de los cerramientos de la cámara queda reflejado en la tabla 5. Tabla 5. Pérdidas de calor por infiltración a través de los cerramientos. ELEMENTO DEL q A Qi CERRAMIENTO (kcal/m 2h) (m 2) (kcal/h) Pared exterior Norte 3,71 17,2 63,81 Pared exterior Este 6,22 34,8 216,45 4,68 34,8 162,86 Pared limita sala máquinas 6,95 17,2 119,54 Techo 6,93 37,41 259,25 Suelo 3,86 37,41 144,4 Pared limita sala elaboración 17 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA La carga térmica debida a la pérdida por infiltración se obtiene sumando las pérdidas por infiltración a través paredes, techo y suelo: Q1 = Σ Qi = 966,31 kcal/h x 24 h/día = 23.191,44 kcal/día 4.2. Cálculo de la carga térmica debida a las necesidades por renovación de aire Esta carga térmica se denominará Q2 y tiene dos componentes. Por una parte, es necesaria la ventilación de la cámara debido a la naturaleza del producto, ya que éste desprende CO2. Este componente de Q2 se denominará carga térmica debida a las renovaciones técnicas de aire, Q2,1. Además, existe una renovación diaria del aire por apertura de puertas para las condiciones normales de explotación. Este componente de Q2 se denominará carga térmica debida a las renovaciones equivalentes de aire, Q2,2. Se calculan las renovaciones técnicas de aire, impuestas por la naturaleza del producto: Q2,1 = ma x (hae - hai) siendo: ma: Caudal de aire de renovación (kg/día). hae: Entalpía del aire exterior (kcal/kg). hai: Entalpía del aire interior (kcal/kg). Se calcula el caudal de aire de renovación: ma = Vrecinto x ρm x n siendo: Vrecinto: Volumen de la cámara frigorífica (m3) ρm: Densidad media (kg/m3) ρm = ρe + ρ i 2 18 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA ρe: Densidad exterior (kg/m3). ρi: Densidad interior (kg/m3). n: tasa diaria de renovación del aire La entalpía y la densidad del aire exterior se obtienen del diagrama psicrométrico a partir de los datos de la temperatura y la humedad relativa de tal aire exterior (20 ºC ; 70 % HR). La entalpía y la densidad del aire interior se obtienen igualmente del diagrama psicrométrico a partir de los datos de la temperatura y la humedad relativa de tal aire interior ( 9 ºC ; 90 % HR). Vrecinto= 149,64 m3 ρe = 1/ve,e = 1/0,84 = 1,18 kg/m3 siendo ve,e el volumen específico del aire exterior (m3/kg). ρi = 1/ve,i = 1/0,80 = 1,24 kg/m3 siendo ve,i el volumen específico del aire interior (m3/kg). ρm = ( 1,18 + 1,24)/2 = 1,21 kg/m3 n = 1 renovación / día ma = 149,64 x 1,21 x 1 = 181,06 kg/día hae = 11 kcal/kg hai = 6 kcal/kg Q2,1 = 181,06 x (11 - 6) = 905,3 kcal/día Se calculan las renovaciones equivalentes de aire, impuestas por la apertura de puertas: Q2,2 = ma x (hae - hai) siendo: 19 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA ma: Caudal de aire de renovación (kg/día). hae: Entalpía del aire exterior (kcal/kg). hai: Entalpía del aire interior (kcal/kg). 20 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Se calcula el caudal de aire de renovación: ma = Vrecinto x ρm x d siendo : Vrecinto: Volumen de la cámara frigorífica (m3) = 149,64 m3 ρm: Densidad media (kg/m3) ρe + ρi 2 ρe: Densidad exterior (kg/m3). ρm = ρi: Densidad interior (kg/m3). d: tasa diaria de renovación del aire Vrecinto = 149,64 m3 ρm = 1,21 kg/m3 d = 7 renovaciones/día (para el volumen y nivel de temperatura de la cámara frigorífica). hae = 11 kcal/kg hai = 6 kcal/kg Q2,2 = 1.267,45 x (11 - 6) = 6337,25 kg/día Q2 = Q2,1 + Q2,2 = 905,3 + 6337,25 = 7.242,55 kg/día 4.3. Cálculo de la carga térmica debida a las pérdidas de refrigeración Se compone esta carga térmica de las pérdidas de refrigeración del producto, Q3,1, y de las pérdidas de refrigeración del envase, Q3,2. Q3,1 = mp x cp x (te - tc) 21 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA siendo: mp : masa diaria de producto a enfriar (kg/día). cp : calor específico del producto (kcal/kgºC). te : temperatura del producto a la entrada en la cámara (ºC). tc : temperatura del producto en la cámara (ºC). mp = 23.976 kg/día cp = 0,82 kcal/kgºC te = 25 ºC tc = 9 ºC Q3,1 = 23.976 x 0,82 x ( 25 -9) = 314.565,12 kcal/día Para calcular las pérdidas de refrigeración del envase, se considera que la masa de los mismos que entran diariamente en la cámara es un 15 % de la masa del producto que entra: Q3,2 = 0,15 x mp x ce x ( te - tc) siendo: mp : masa diaria de producto a enfriar (kg/día). ce : calor específico de envases (kcal/kgºC). te : temperatura de los envases a la entrada en la cámara (ºC). Se considera la temperatura del interior de la nave. tc : temperatura del interior de la cámara (ºC). mp = 23.976 kg/día cp = 0,5 kcal/kgºC te = 20 ºC tc = 9 ºC Q3,2 = 0,15 x 23.976 x 0,5 x ( 20 - 9) = 19.780,2 kcal/día 22 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Q3 = Q3,1 + Q3,2 ; Q3 = 314.565,12 + 19.780,2 = 334.345,32 kcal/día 4.4. Cálculo de la carga térmica debida a las necesidades de conservación del producto Una parte de la energía necesaria para la vida del tubérculo durante el almacenamiento procede de la respiración (formación de gas carbónico y agua a partir de los glúcidos) la cual produce una gran cantidad de calor que ha de ser evacuada diariamente de la cámara frigorífica. Esta carga térmica se denominará Q4 y se calcula a continuación: Q4 = mp x Cr siendo: mp : masa diaria de producto a enfriar (tn). Cr : calor de respiración del producto a enfriar (kcal/tn día) mp = 23,976 tn Cr = 339 kcal/tn día (a 18 ºC de temperatura) Q4 = 23,976 x 339 = 8.127,86 kcal/día 4.5. Cálculo de la carga térmica debida al calor desprendido por los ventiladores En el cálculo de esta carga térmica se incluye el equivalente calorífico del trabajo realizado por los motores instalados en el evaporador (ventiladores y bombas de circulación de líquido) y otros que, eventualmente, pudieran utilizarse (motores de carretilla, etc.) Se denomina esta carga térmica Q5 y se calcula a continuación: 23 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Q5 = 0,05 x (Q 1 + Q2 + Q3) Q5 = 0,05 x (23.191,44 + 7.242,55 + 334.345,32) = 18.238,96 kcal/día 4.6. Cálculo de la carga térmica debida al calor desprendido por la circulación de operarios en la cámara frigorífica, Q 6, de la carga térmica debida a las necesidades de iluminación, Q 7. Se calculan como un 3 % de la suma de los valores de la carga térmica debida a las pérdidas por infiltración por paredes, techo y suelo, de la debida a las necesidades por renovación de aire, y de la debida a las pérdidas de refrigeración por el producto y el envase; valores calculados anteriormente. Así : Q6 + Q7 = 0,03 x (Q 1 + Q2 + Q3) Q6 + Q7 = 0,03 x (23.191,44 + 7.242,55 + 334.345,32) = 10.943,37 kcal/día 4.7. Cálculo de la carga térmica debida a necesidades por pérdidas diversas Esta carga térmica, que se denominará Q8 es un porcentaje de seguridad. Incluye la carga térmica debida a la condensación procedente del exterior o del producto sobre las baterías refrigerantes, etc. Q8 = 0,1 x (Q 1 + Q2 + Q3) Q8 = 0,1 x (23.191,44 + 7.242,55 + 334.345,32) = 36.477,93 kcal/día 4.8. Estimación de la potencia frigorífica 24 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA La carga térmica total que debe ser eliminada de la cámara frigorífica es la suma de las demandas determinadas anteriormente. La potencia frigorífica total se ve incrementada en un 10 % como factor de seguridad (Tabla 6). Tabla 6. Balance térmico de la cámara frigorífica de conservación de patatas. CARGA TÉRMICA Q (Kcal/día) Infiltración a través de cerramientos 23.191,44 Renovación de aire 7.242,55 Pérdidas de refrigeración 334.345,32 Conservación del producto 8.127,86 Calor desprendido por ventiladores 18.238,96 Circulación 10.943,37 operarios y necesidades iluminación Pérdidas diversas 36.477,93 Factor de seguridad (10 %) 43.856,74 TOTAL 482.424,17 Teniendo en cuenta que el tiempo de funcionamiento del equipo es de 18 h/día, se obtiene la potencia frigorífica: Q0 = QT /18 = 482.424,17/18 = 26.801,34 kcal/h Este valor se redondea, obteniendo como potencia frigorífica: Q0 = 27.000 kcal/h 25 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA 5. MAQUINARIA FRIGORÍFICA En la industria que se proyecta, existe solamente un sistema desde el punto de vista frigorífico, la cámara frigorífica de conservación de patatas. La temperatura de conservación de las patatas dentro de este sistema será de 9 ºC, la potencia requerida será de 27.000 kcal/h y el horario de funcionamiento será de 0:00 a 24:00. Se proyecta una instalación de producción de frío por compresión mecánica y se empleará el refrigerante tetrafluoretano (R-134a). Se trata de un producto hidrogenofluorcarbonado (HFC), de la nueva generación de refrigerantes, que se presenta como sustituto del R-12, y cuyo potencial de ataque a la capa de ozono (ODP) es nulo. Para la conducción del fluido refrigerante se emplearán tuberías de cobre que facilitan el montaje, sin que haya riesgos de corrosión por parte de los derivados halogenados. El evaporador se calculará de acuerdo con las características del sistema frigorífico y la condensación de los vapores se realizará mediante agua que será recirculada y enfriada de nuevo a través de una torre de recuperación. 5.1. Ciclo frigorífico de la cámara de conservación de patatas Las patatas se conservarán en la cámara frigorífica a una temperatura de 9 ºC y una humedad relativa del 90 %. Como se ha mencionado anteriormente, el refrigerante a emplear es el R-134a, siendo las características del ciclo frigorífico las siguientes: Temperatura de evaporación = 2 ºC Presión de evaporación = 3,18 bar Temperatura de condensación = 35 ºC Presión de condensación = 9 bar 26 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Para determinar si se adoptará un sistema de compresión escalonada en dos etapas, se calcula a continuación la relación entre la presión de condensación y la de evaporación: Pc/Pe = 9/3,18 = 2,83 < 8 27 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Dado que el valor de la relación obtenido es menor que 8, no se adoptará el sistema de compresión escalonada en dos etapas, sino un sistema de compresión simple. Se produce en el evaporador un recalentamiento del vapor de valor 8 ºC y en el condensador un subenfriamiento del líquido condensado de valor 6 ºC. En la figura 2 se muestra el ciclo frigorífico representado en el diagrama de Mollier para el R-134a. P 5 4 6 3 1 2 h Figura 2. Diagrama de Mollier (R-134a) En la tabla 7 se muestran la temperatura, presión, entalpía y volumen específico de los puntos 1 al 6 que aparecen en el diagrama de Mollier representado anteriormente. Tabla 7. Ciclo frigorífico (R-134a) PUNTO t (ºC) p (bar) h (kcal/kg) v (m3/kg) 1 2 3,18 72 - 2 10 3,18 73,68 0,067 3 48 9 79,66 - 4 35 9 35,88 - 5 29 9 33,97 - 6 2 3,18 33,97 28 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA 5.2. Cálculo del compresor Potencia frigorífica: Q0 = 27.000 kcal/h Producción frigorífica específica: q0 = h2 - h6 = 73,68 – 33,97 = 39,71 kcal/kg Caudal másico: El caudal que circula por el evaporador es : G = Q0/q0 = 27.000/39,71 = 679,92 kg/h Caudal en volumen: V = G x v2 = 679,92 x 0,067 = 45,55 m3/h Equivalente térmico del trabajo de compresión: Aτ = h3 - h2 = 79,66 – 73,68 = 5,98 kcal/kg Coeficiente frigorífico: ε = q0/Aτ = 39,71/5,98 = 6,64 Potencia indicada teórica: Ni,t = Q0/K i,t siendo: Ki,t = ε x 860 kcal/kw h = 6,64 x 860 = 5710,8 kcal/kw h Ni,t = 27.000/5710,8 = 4,72 kw 29 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Potencia indicada real: Ni,r = Ni,t/ηi 30 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA siendo ηi el rendimiento indicado, de valor 0,8 Ni,r = 4,72/0,8 = 5,9 kw Potencia efectiva: Nef = Ni,r/ηm siendo ηm el rendimiento mecánico, de valor 0,85 Nef = 5,9/0,85 = 6,94 kw Potencia al freno: Nfr = Nef/ηT siendo ηT el rendimiento de transmisión, de valor 0,9 Nfr = 6,94/0,9 = 7,71 kw Potencia eléctrica: Nel = Nfr/ηe siendo ηe el rendimiento del motor eléctrico, de valor 0,9 Nel = 7,71/0,9 = 8,56 kw (11,65 C.V.) Rendimiento de Carnot: εc = Te 273 + 2 = = 8,33 Tc − Te ( 273 + 35) − ( 273 + 2) Eficiencia del sistema: µ = ε/ε c = 6,64/8,33 = 0,79 > 0,7 Por tanto, el rendimiento del sistema es aceptable. 31 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Dimensionamiento del compresor El caudal volumétrico teórico aspirado por el compresor es: V = 45,55 m3/h Considerando un rendimiento volumétrico ηv = 0,8 : Vr = V/ηv = 45,55/0,8 = 56,93 m3/h Se trata de un compresor alternativo, con lo que: Vr = (πD2/4) x N x L x n x 60 (m3/h) siendo: πD2/4: superficie del cilindro (m2) N: número de cilindros L: carrera o longitud total que recorre el pistón (m) n: velocidad de giro (r.p.m) El compresor será cuadrado, es decir, D = L , con 4 cilindros y con una velocidad de giro de 2.000 r.p.m. A partir de estos datos se calcula el diámetro de cilindro: 56,93 = (πD2/4) x 4 x D x 2.000 x 60 D = 0,053 m = L La velocidad lineal del vástago o pistón, C (m/s), se calcula mediante la expresión: C = (n x L)/30 C = (2.000 x 0,053)/30 = 3,53 m/s 32 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Se elige un compresor industrial semihermético refrigerado por gas de aspiración cuyas características se recogen en la tabla 8. Tabla 8. Características del compresor POTENCI Desplazamient o (m 3/h) A N (cilindros) n D L C (rpm) (cm) (cm) (m/s) 2.000 5,3 5,3 3,53 (C.V.) 12,5 60,28 4 5.3. Cálculo del evaporador Se dispondrá un evaporador de convección forzada que permite la circulación del aire por medio de un ventilador. Estará construido mediante tubos con aletas exteriores y la entrada del refrigerante estará regulada por una válvula de expansión electrónica. La entrada del aire al evaporador se produce a la temperatura de conservación del producto en la cámara frigorífica, y la impulsión se hace a una temperatura ligeramente superior a la de evaporación. te : Temperatura de evaporación = 2 ºC ta,e : Temperatura del aire a la entrada del evaporador = 9 ºC ta,s : Temperatura del aire a la salida del evaporador = 6 ºC El calor absorbido por el evaporador es: Q0 = UG x A x ∆tml siendo: 33 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA UG : coeficiente global de transmisión de calor (kcal/hm2ºC) A : superficie del evaporador (m2) ∆tml : salto térmico medio logarítmico (ºC) Para el tipo de evaporador elegido, se supone el siguiente valor del coeficiente global de transmisión de calor: UG = 30 kcal/hm2ºC El salto térmico logarítmico se calcula ∆t m l = ( t a , e − t e ) − ( t a ,s − t e ) t − te ln a ,e t a ,s − t e ∆tml = 5,36 ºC Se calcula ahora la superficie del evaporador: 27.000 kcal/h = 30 kcal/hm2ºC x A x 5,36 ºC A= 167,91 m2 Esta superficie debe repartirse entre los dos evaporadores de la cámara frigorífica. Se instalarán 2 evaporadores industriales con una superficie de 103 m2 y una capacidad calorimétrica de 14.100 kcal/h cada uno. El caudal de aire en estos evaporadores será de 5.280 m3/h. Cada evaporador dispondrá de 2 ventiladores con hélice de 400 mm de diámetro y 360 vatios de potencia. 5.4. Cálculo del condensador 34 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA El medio condensante del líquido refrigerante será el agua. Se trabajará con un circuito cerrado de agua en el que se incluye una torre de recuperación, la cual es básicamente un diseño para el enfriamiento y la conservación o recuperación del agua empleada en los condensadores. Para el cálculo de los equipos de condensación se parte de unas condiciones del aire exterior: 35 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Temperatura del termómetro seco: t = 29,6 ºC Humedad relativa: HR = 45 % Para estas condiciones del aire exterior se obtienen los siguientes datos: Temperatura del termómetro de bulbo húmedo: tBH = 21 ºC Temperatura de entrada del agua en el condensador: tage = 25 ºC Temperatura de salida del agua del condensador: tags = 30 ºC Temperatura de condensación: tc = 35 ºC La cantidad de calor a eliminar en el condensador será la suma de la carga térmica evacuada en el evaporador más la potencia del compresor: Qc = Q0 + 860 x Ni,r estando expresada la potencia indicada real en kw. Qc = 27.000 + 860 x 5,9 = 32.074 kcal/h El caudal de fluido refrigerante que circula por el condensador es el mismo que circula por el evaporador, es decir: Gr = 679,92 kg/h Se diseña un condensador multitubular horizontal enfriado por agua, de tubos rectos lisos. Puesto que el fluido refrigerante es R-134a, su circulación se hará por el interior de los tubos del condensador, mientras que el agua circulará por el exterior de los tubos, es decir, por 36 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA el espacio existente entre carcasa y tubos. Se elige un condensador industrial con tales características de potencia 33.110 kcal/h. Qc = UG x A x ∆tml El salto de temperatura medio logarítmico se calcula: ∆t m l = ( t c − t age ) − ( t c − t ags ) t − t age ln c t c − t ags ∆tml = 7,21 ºC Para este tipo de condensador se supone un coeficiente global de transmisión de calor : UG = 650 kcal/m2hºC Se calcula la superficie de intercambio de calor: A = 32.074/(650 x 7,21) = 6,84 m2 Se calcula a continuación el consumo de agua del condensador, Ga. Debido que el calor a evacuar del refrigerante es el que se comunica al agua, se cumple: Qc = Ga x Cp,a x (tags - tage) siendo: Cp,a : calor específico del agua = 1 kcal/kgºC 32.074 = Ga x 1 x (30 - 25) Ga = 6.414,8 kg/h = 6,41 m3/h 37 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA 6. TORRE DE RECUPERACIÓN Para la recuperación del caudal de agua consumido por el condensador, o parte del mismo, se emplea una torre de recuperación donde el agua caliente procedente del condensador es impulsada hasta la parte superior de la torre y desde allí es pulverizada hacia la parte inferior de la misma. El agua, en este movimiento de caída, se vaporiza en parte y este vapor es arrastrado por el aire, de manera que el agua reduce su temperatura, cediendo calor al aire que circula a través de la torre. La efectividad de la torre de recuperación depende en gran parte de las condiciones del aire exterior que entra en la torre, ya que éste arrastrará el vapor formado en la misma a partir del agua procedente del condensador, por tanto, nos interesa un aire con baja temperatura del termómetro de bulbo húmedo, porque esto indica que su humedad relativa es baja y por tanto, que puede admitir mucho vapor hasta llegar a saturación. Las condiciones más desfavorables del aire exterior son: Temperatura: 29,6 ºC Humedad relativa: 45 % Temperatura del termómetro de bulbo húmedo: 21 ºC La temperatura del aire a la salida de la torre es unos 3 ºC superior a la temperatura del termómetro de bulbo húmedo y además el aire saliente siempre estará un poco por debajo de las condiciones de saturación. Según ésto, se consideran unas condiciones del aire saliente de la torre de 24 ºC de temperatura y 100 % de humedad relativa. En la tabla 9 se muestran las características del aire a la entrada y a la salida de la torre de recuperación: 38 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Tabla 9. Condiciones del aire en la torre de recuperación. CONDICIONES DEL t H.R. na h AIRE (ºC) (%) (g/kg a.s.) (kcal/kg a.s.) A la entrada a la torre (1) 29,6 45 11,8 14,5 A la salida de la torre (2) 24 100 19 17,3 Siendo: na : cantidad de humedad del aire(g/kg de aire seco) h: entalpía (kcal/kg de aire seco) En la figura 3 se esquematiza una instalación con el condensador enfriado por agua y una torre de recuperación. Ga TORRE DE RECUPERACIÓN Gc , tc ts Gc + G0 CONDENSADOR te Ga Gc + G0 G0 , t0 Figura 3. Esquema del circuito de agua con la torre de recuperación. Siendo: G0 : Caudal de agua de reposición (kg/h) t0 : Temperatura del agua de reposición (ºC) 39 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Gc : Caudal del agua a la salida de la torre (kg/h) tc : Temperatura del agua a la salida de la torre (ºC) Ga : Caudal de aire que circula por la torre (kg/h) te : Temperatura del agua a la entrada al condensador (ºC) ts : Temperatura del agua a la salida del condensador (ºC) La cantidad de calor a eliminar en el condensador será: Qc = G0 x Cp x ( ts – to) + Gc x Cp x ( ts – tc) En la torre de recuperación se cumple: (G0 + Gc) x Cp x ts - Gc x Cp x tc = Ga x (h2 – h1) siendo: Cp : Calor específico del agua (kcal/kgºC) h2, h1: Entalpías del aire a la salida y entrada del aire a la torre ( kcal/kg) Suponiendo que el calor específico del agua, Cp, se mantiene constante e igual a 1 kcal/kgºC, y operando con las dos ecuaciones anteriores: Qc = G0 x ( ts – to) + Gc x ( ts – tc) = (G0 + Gc) x ts - Gc x tc – G0 x t0 (G0 + Gc) x ts - Gc x tc = Ga x (h2 – h1) Al realizar un balance de material se obtiene: G0 = Ga x (na2 – na1) El enfriamiento del agua es del orden de 5-10 ºC por encima de la temperatura del bulbo húmedo del aire entrante a la torre de recuperación, siendo tal temperatura: 40 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA tBHa,e = 21 ºC Por tanto, la temperatura de salida del agua a la salida de la torre de enfriamiento será: tc = tBHa,e + 5 ºC = 26 ºC Se tienen las ecuaciones: Qc = Ga x (h2 – h1) – G0 x t0 G0 = G a ( n a 2 − n a1 ) 1.000 Considerando la temperatura del agua de reposición, t0, de 19 ºC: 32.074 = Ga x ( 17,3 – 14,5) – G0 x 19 32.074 = 2,8 x Ga – 19 x G0 G0 = G a (19 − 11,8) = 0,0072G a 1.000 32.074 = 2,8 Ga – 19 x 0,0072 Ga Ga = 12.043,4 kg aire/h G0 = 86,71 kg agua/h Por otro lado: Qc = G0 x ( ts – to) + Gc x ( ts – tc) La temperatura del agua a la salida del condensador, ts, es de 30 ºC 32.074 = 86,71 x (30 – 19) + Gc x (30 – 26) Gc = 7.780 kg agua/h 41 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Ya diseñada la torre de recuperación, hay que seleccionar una. Para tal selección se utilizan los siguientes parámetros: 42 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA • Rango de torre. Es la diferencia entre la temperatura del agua a la entrada a la torre de recuperación y la temperatura del agua a la salida de la misma. R = ts - tc = 30 - 26 = 4 ºC • Aproximación de torre. Es la diferencia entre la temperatura del agua a la salida de la torre y la temperatura del bulbo húmedo del aire a la entrada a la misma. A = tc - tBH = 28 - 21 = 7 ºC • Caudal de agua necesario. (Gc + G0)/ρ = 7866,75/994 = 7,91 m3/h siendo ρ: 994 kg/m3 Se elige un modelo con un caudal nominal de 9,5 m3/h , cuyas características se muestran en la tabla 9. Tabla 9. Características de la torre de recuperación. ENTRADA ENTRADA DE AGUA DE AGUA CALIENTE FRÍA ∅ ∅ 2’’ 2’’ MOTOR PESO Cantidad kw Vacío Función 1 0,37 253 445 7. TUBERÍAS DE REFRIGERANTE Se diseñan las tuberías de refrigerante de la cámara frigorífica, que serán de cobre, por ser éste un material compatible con el fluido refrigerante utilizado, el R-l34a. Se adoptan dos criterios de diseño de las tuberías de refrigerante: 43 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA • No superar la pérdida de carga admisible • Mantenimiento de una velocidad de flujo adecuada en el interior de la tubería. El valor de las pérdidas de carga toleradas depende de las condiciones de funcionamiento de la instalación y del estado físico en que se encuentra el fluido. Por tanto, esta valoración de las pérdidas de carga toleradas se hará de forma independiente en cada tramo de tubería. Tubería de aspiración La pérdida de carga en la tubería de aspiración es función de la temperatura de evaporación. En el caso de la cámara frigorífica de conservación de patatas, tal temperatura es de 2 ºC, con lo que la pérdida de carga admitida será de 0,140 bares. Además, la velocidad del refrigerante es crítica para facilitar el arrastre del aceite hacia el cárter del compresor. Se tomará una velocidad de vapor de 5-20 m/s. Tubería de descarga El dimensionado de esta tubería es similar al de la tubería de aspiración y la pérdida de carga permitida será asimismo de 0,140 bares. La velocidad del refrigerante es importante, pero no llega a ser crítica: ha de ser superior a 5 m/s en tramos verticales y a 2,5 m/s en tramos horizontales, siendo admisible hasta los 20 m/s. Tubería de líquido El diseño de las tuberías de líquido es menos crítico que el de las demás tuberías del sistema porque el aceite es fácilmente arrastrado por el refrigerante. Una pérdida importante de carga en esta tubería facilitaría la vaporización del refrigerante en la tubería y no en el evaporador, por lo que la pérdida de carga ha de ser inferior a 0,35 bares. La velocidad del líquido debe estar entre 0,5 y 1,25 m/s. 44 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Para incluir las pérdidas de carga debidas a las válvulas, codos y elementos accesorios, la longitud de cada tramo se incrementará en un 30 %. 45 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA La longitud de cada tramo es: Tubería de aspiración = 9,5 m Tubería de descarga = 1,5 m Tubería de líquido = 11 m Incrementando estas longitudes en un 30 % debido al motivo anteriormente expuesto: Tubería de aspiración = 9,5 x 1,3 = 12,35 m Tubería de descarga = 1,5 x 1,3 = 1,95 m Tubería de líquido = 11 x 1,3 = 14,3 m 7.1. Diseño de la tubería de aspiración Para la temperatura de evaporación de 2 ºC, se diseña la tubería de aspiración considerando una pérdida de carga admisible de 0,140 bares. Esta caída de presión es la admisible en nuestra tubería de 12,35 m, para el cálculo del diámetro de la tubería hay que considerar la caída de presión admisible en una tubería de 30 m: ∆P30 m = 0,140 bar * 30 m = 0,34bar 12,35m Se selecciona una tubería de cobre de 1’’5/8 (4,12 cm) de diámetro nominal, para la cual, con una longitud de 30 m, la caída de presión es de 0,34 bar. Para la longitud de 12,35 m, la caída de presión es la máxima admisible, de 0,140 bar. 7.2. Diseño de la tubería de descarga 46 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Se diseña la tubería de descarga considerando que la caída de presión ha de ser inferior a 0,14 bar. Al igual que antes, esta caída de presión es la máxima permitida en el caso de la tubería de 1,95 m. Para una tubería de 30 m: ∆P30 m = 0,140 bar * 30m = 2,15bar 1,95m Se selecciona una tubería de cobre de 1’’1/8 (2,85 cm) de diámetro nominal y la caída de presión que tendrá lugar a lo largo de una tubería de 30 m de longitud y ese diámetro será de 1,2 bar. En la tubería de 1,95 m de longitud, y para el diámetro 1’’1/8, la caída de presión es ∆P1 , 95m = 1,2 bar *1,95m = 0,078bar < 0,14bar 30m de : 7.3. Diseño de la tubería de líquido Se diseña la tubería de líquido considerando que la caída de presión máxima admisible para su longitud de 14,3 m es de 0,35 bar. Para una tubería de 30 m: ∆P30 m = 0,35bar * 30 m = 0,73bar 14,3m Se selecciona una tubería de cobre de 3/4’’ (1,905 cm) de diámetro nominal y la caída de presión que tendrá lugar a lo largo de una tubería de 30 m de longitud y ese diámetro será de 0,2 bar. En la tubería de 14,3 m de longitud, y para el diámetro 3/4’’, la caída de presión es de : 47 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA ∆P14 , 3 m = 0, 2bar *14,3m = 0,095bar < 0,35bar 30m 48 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA 8. ELEMENTOS ACCESORIOS Y SISTEMAS DE CONTROL DE LA INSTALACIÓN FRIGORÍFICA 8.1. Elementos accesorios Separador de aceite Se instala este elemento accesorio en la tubería de descarga del compresor, para minimizar la concentración de aceite en el fluido refrigerante. El aceite retenido por el separador circula hacia un depósito de aceite general del que se alimentan los cárteres de los compresores. Recipiente de líquido Se instala tal elemento accesorio en la línea de líquido, tras el condensador, y su misión es recoger el refrigerante condensado para después alimentar al evaporador. Permite amortiguar las fluctuaciones en la carga del refrigerante y mantener el condensador purgado de líquido. La capacidad del recipiente de líquido será tal que pueda almacenar todo el fluido refrigerante del sistema a la presión correspondiente a la temperatura de condensación. Estará provisto de dos válvulas manuales que los aislarán del resto de la instalación una vez acumulado el refrigerante; también contará con un visor del nivel de líquido. Purgadores de gases incondensables Se instalarán purgadores de gases incondensables a la entrada del condensador y a la entrada del recipiente de líquido. 49 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Estos purgadores eliminan automáticamente el aire y otros gases no condensables presentes en el circuito del fluido refrigerante y que, de no ser eliminados, provocan un aumento de la presión de descarga en el compresor y una disminución de la transmisión de calor en el condensador. Deshidratador Este elemento retiene la humedad que pueda aparecer en el circuito frigorífico, la cual perjudica el funcionamiento de la válvula de expansión y puede provocar la descomposición del aceite lubricante. La humedad que acompaña al refrigerante puede producir partículas de hielo que se acumulan en la válvula de expansión cerrando el paso de líquido al evaporador. El deshidratador será de tipo de adsorción o físico, formado por un cartucho con relleno de gel de sílice. Su montaje se hará entre dos válvulas de paso recto manuales. Visores de líquido Se instalará un visor de líquido tras el deshidratador y otro en la tubería de retorno del aceite a los compresores. El visor de líquido tras el deshidratador detectará el nivel de humedad del fluido refrigerante, para lo cual llevará un indicador que cambie de color cuando el contenido de humedad rebase el valor crítico. Permite además este elemento determinar visualmente si el sistema tiene suficiente carga de refrigerante y si se produce una pérdida de carga excesiva con formación de burbujas en la tubería de líquido. El visor de líquido en la tubería de retorno de aceite a los compresores permite verificar el funcionamiento adecuado del retorno de aceite del separador. 50 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Filtro de partículas Retiene las impurezas de distinto origen presentes en la instalación y que perjudican el buen funcionamiento general y, especialmente, de las piezas con pequeña sección de paso. Se instalarán filtros en el compresor, en la válvula de expansión, y en la tubería de líquido a continuación del deshidratador y del visor de líquido. 8.2. Sistemas de regulación de la instalación frigorífica Válvula de expansión electrónica Constituye un sistema electrónico para el control de los evaporadores, que agrupa las funciones de válvula de expansión, válvula solenoide y termostato de ambiente. Está formada por un regulador electrónico, una válvula de expansión accionada eléctricamente y tres sensores de platino. Controla el suministro de líquido al evaporador, que trabaja en régimen de expansión seca. La inyección de refrigerante se regula por medio de dos señales precedentes de 2 sensores que registran la diferencia de temperatura a la salida y a la entrada del evaporador, manteniendo el mejor recalentamiento según las condiciones de funcionamiento. Un tercer sensor actúa como sistema de alarma en caso de temperatura demasiado elevada o baja. Regulador de presión de evaporación Instalado en la tubería de aspiración, a la salida del evaporador, será la función del regulador de presión mantener la presión de evaporación por encima de un valor prefijado, independientemente de la menor presión en la línea de aspiración, con lo que se evita el descenso de la temperatura de evaporación por debajo de un mínimo. 51 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Regulador de presión de aspiración Limita la presión de aspiración a un máximo determinado aunque aumente la carga del sistema y, por tanto, la presión en los evaporadores. Se situará a la entrada del compresor para proteger el motor contra sobrecargas en el momento de arranque y, en general ante fluctuaciones en la presión de aspiración. Regulador de presión de condensación Asegura una presión suficiente en el condensador. Se instalará a la salida del mismo. Presostato combinado de alta y baja presión Se instala en el compresor, y cumple las funciones de regulación y protección. El presostato de baja, conectado a la tubería de aspiración, asegura la marcha automática de la instalación en función de la presión de evaporación y, además, detiene el compresor cuando la presión de aspiración está por debajo de un cierto límite. El presostato de alta, conectado a la tubería de descarga, desconecta el compresor en caso de aumento anormal de la presión de descarga. En ambos casos, vuelve a ponerse en marcha el compresor cuando se han restablecido las condiciones normales de funcionamiento. Presostato diferencial de aceite El compresor se protegerá, además, con un presostato diferencial de aceite que lo detiene en caso de reducción de la presión de aceite debido a una lubricación defectuosa. 52 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA Válvula de agua presostática Se instala en la tubería que conecta la torre de recuperación con el condensador. Asegura la alimentación automática de agua al condensador en función de la presión de condensación, ajustando el caudal de agua a la carga calorífica del sistema. La válvula se abre cuando la presión de condensación aumenta. Válvula de flotación Se dispone a la entrada de la torre de recuperación, en la tubería de agua procedente de la red. Permite la alimentación automática de agua de reposición para compensar las pérdidas producidas en la torre. Equipos de medida • Manómetro conectado a la válvula de cierre del compresor • Termómetro e higrómetro para el control de la temperatura y humedad en la cámara frigorífica. 53 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA 1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 1 2. DIMENSIONAMIENTO DE LA CÁMARA FRIGORÍFICA DE CONSERVACIÓN DE PATATAS.......................................................................................................................... 1 2.1. Capacidad de la cámara frigorífica.............................................................................1 2.2. Dimensiones de la cámara frigorífica..........................................................................3 3. AISLAMIENTO TÉRMICO DE LA INSTALACIÓN FRIGORÍFICA ........................... 4 3.1. Introducción..............................................................................................................4 3.2. Definición de las temperaturas de proyecto................................................................6 3.3. Cálculo del espesor de aislante en la cámara frigorífica de conservación de patatas.....8 3.3.1. Cálculo del espesor de aislante en la pared exterior orientada al Norte ............10 3.3.2. Cálculo del espesor de aislante en la pared exterior orientada al Este...............10 3.3.3. Cálculo del espesor de aislante de la pared que limita con la sala de elaboración ................................................................................................................................11 3.3.4. Cálculo del espesor de aislante de la pared que limita con la sala de máquinas .12 3.3.5. Cálculo del espesor de aislante del techo ........................................................13 3.3.6. Cálculo del espesor de aislante del suelo.........................................................14 3.3.7. Cálculo de los flujos térmicos reales por paredes, techo y suelo.......................16 4. BALANCE TÉRMICO DE LA INSTALACIÓN FRIGORÍFICA.................................. 16 4.1. Cálculo de la carga térmica debida a las pérdidas de calor por infiltración a través de paredes, techo y suelo....................................................................................................17 4.2. Cálculo de la carga térmica debida a las necesidades por renovación de aire ............18 4.3. Cálculo de la carga térmica debida a las pérdidas de refrigeración............................21 54 ANEJO VI INSTALACIÓN FRIGORÍFICA 4.4. Cálculo de la carga térmica debida a las necesidades de conservación del producto..23 4.5. Cálculo de la carga térmica debida al calor desprendido por los ventiladores............23 4.6. Cálculo de la carga térmica debida al calor desprendido por la circulación de operarios en la cámara frigorífica, Q6, de la carga térmica debida a las necesidades de iluminación, Q7. ................................................................................................................................24 4.7. Cálculo de la carga térmica debida a necesidades por pérdidas diversas...................24 4.8. Estimación de la potencia frigorífica.........................................................................24 5. MAQUINARIA FRIGORÍFICA..................................................................................... 26 5.1. Ciclo frigorífico de la cámara de conservación de patatas.........................................26 5.2. Cálculo del compresor ............................................................................................29 5.3. Cálculo del evaporador ...........................................................................................33 5.4. Cálculo del condensador .........................................................................................34 6. TORRE DE RECUPERACIÓN ...................................................................................... 38 7. TUBERÍAS DE REFRIGERANTE.................................................................................. 43 7.1. Diseño de la tubería de aspiración...........................................................................46 7.2. Diseño de la tubería de descarga .............................................................................46 7.3. Diseño de la tubería de líquido ................................................................................47 8. ELEMENTOS ACCESORIOS Y SISTEMAS DE CONTROL DE LA INSTALACIÓN FRIGORÍFICA ................................................................................................................ 49 8.1. Elementos accesorios ..............................................................................................49 8.2. Sistemas de regulación de la instalación frigorífica ....................................................51 55 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR 1. NECESIDADES DE VAPOR Las necesidades de vapor de la instalación industrial que se proyecta proceden del proceso de escaldado. 1.1. Escaldado Tras el cortado de las patatas en láminas y un lavado suave, pasan éstas al escaldador. En él se someten a un escaldado por vapor, consistente en mantener durante un tiempo el alimento en una atmósfera de vapor saturado, consiguiendo la reducción del número de microorganismos contaminantes en la superficie del mismo, y contribuyendo, por tanto, al efecto conservador de las siguientes operaciones del proceso. El escaldador cuenta con un equipo auxiliar, una caldera de vapor, para calentar el agua de escaldado. El consumo de vapor en el proceso de escaldado es de 150 kg/h. 2. ELECCIÓN DE LA CAPACIDAD DE LA CALDERA El consumo de la caldera será el resultado de la suma del consumo de vapor en el proceso de escaldado más un 15 % de tal cantidad en concepto de imprevistos, por lo que la capacidad del generador de vapor debe ser: Consumo de vapor en el escaldado 150 kg/h Imprevistos (15 %) 22,5 kg/h 1 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR TOTAL 172,5 kg/h Para cubrir tales necesidades de vapor se instala una caldera comercial de 200 kg/h, que según el Reglamento de Recipientes a Presión del Ministerio de Industria, pertenece a la categoría C, por lo que puede ser ubicada en cualquier dependencia del edificio industrial. Las características técnicas de la caldera son: Producción de vapor: 200 kg/h Producción calorífica: 122,77 Mcal/h Superficie de calefacción: 7,40 m2 Volumen de agua a nivel medio: 0,32 m3 Volumen de la cámara de vapor: 0,09 m3 Consumo de combustible (gas oil): 16 litros/h ∅ Alimentación agua: 20 DN ∅ Salida vapor: 25 DN ∅ Válvulas de seguridad: 1 x 20 ∅ Chimenea: 150 mm Categoría: C Presión de servicio: 8 kg/cm2 Las dimensiones generales del modelo seleccionado son: Longitud: 1.900 mm Anchura: 1.300 mm Altura: 1.700 mm Volumen: 0,41 m3 Peso: 1 tn 2 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR Los accesorios con los que cuenta la caldera se enumeran a continuación: - Regulador automático de nivel por boya. - Dos indicadores de nivel ópticos. - Presostato de trabajo. - Presostato de seguridad de rearme manual. - Dos válvulas de seguridad. - Válvula de interrupción para la salida del vapor con una válvula de retención, para la entrada de agua. - Dos válvulas de purga y vaciado de la caldera, una de asiento y una de esfera. - Tapón fusible. - Termómetro. - Válvula de desaire. - Mirilla de inspección de llama. La caldera contará, asimismo, con un quemador automático de gasóleo C, de pulverización mecánica, provisto de un presostato de paro y marcha, y otro de seguridad. La alimentación de agua a la caldera se realizará mediante un grupo motobomba autoaspirante, con un nivel automático de tipo flotador, dos microinterruptores, uno para el mando de la bomba de alimentación de agua, y otro de seguridad que bloquea la caldera y da aviso en caso de tener el nivel de agua por debajo de lo normal. La caldera se manipulará de forma automática, mediante un cuadro eléctrico, con sus interruptores, contactores y luces piloto correspondientes, un temporizador horario de dos horas, y un relé de rearme por falta de tensión en cumplimiento de las normativas reglamentarias vigentes. 3 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR La caldera de vapor se aislará con fibra de vidrio de 50 mm de espesor y se recubrirá con chapa de aluminio. 3. DESCRIPCIÓN DE LA LÍNEA DE DISTRIBUCIÓN DE VAPOR El vapor producido por la caldera únicamente se distribuirá hasta el equipo de escaldado, ya que es el único que consume vapor dentro de la planta industrial a proyectar, como se muestra en el apartado anterior. La línea de distribución de vapor se encuentra enterrada a una profundidad de 110 cm y tiene una pendiente del 4 ‰ en el sentido de avance del vapor, de manera que se facilita la circulación del mismo en el tramo horizontal de la línea. Al comienzo de la línea de vapor se dispondrá un purgador. Asimismo, a la entrada al equipo escaldador, se colocará otro purgador, para eliminar el posible condensado producido durante el trayecto y una válvula reductora de presión de manera que ésta sea la adecuada para el funcionamiento del equipo. En el codo en el que se produce el ascenso de la tubería desde el suelo se colocará un purgador para eliminar los condensados que se produzcan en el recorrido vertical del vapor. A la salida del equipo escaldador se dispondrá un purgador para evitar que pase vapor a la red de retorno de condensado, y para reducir la presión de condensado hasta 2 kg/cm2, que es la presión prevista. 4 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR Todas las tuberías serán de acero e irán aisladas térmicamente mediante coquillas, compuestas de fibras concéntricas impregnadas con sustancias aislantes. 4. CÁLCULO DE LA INSTALACIÓN DE VAPOR El cálculo de la red de vapor se realiza utilizando los ábacos del boletín Más Nieto, “Información Técnica Sarco”. Las velocidades de vapor recalentado y vapor saturado no han de sobrepasar, respectivamente, 60 m/s y 50 m/s, conforme al Reglamento de Aparatos a Presión en la ITC correspondiente a “Tuberías para Fluidos Relativos a Calderas”. Teniendo en cuenta lo enunciado anteriormente y evitando, además, que se produzcan pérdidas de carga muy grandes, se dimensionará la tubería de vapor considerando idónea una velocidad de vapor comprendida entre 20 y 30 m/s. Se obtiene el diámetro nominal de la tubería y la velocidad del vapor en la misma. Los datos de partida necesarios son: Caudal de vapor que circula por la tubería. Presión manométrica del vapor. El caudal de vapor que circula por el único tramo de la línea de vapor es de 172,5 kg/h, y la presión manométrica del vapor es de 7 kg/cm2 (Presión manométrica = Presión absoluta – Presión atmosférica). Para estos valores se requiere un tamaño nominal de tubería de 1 pulgada, y una velocidad del vapor en ella de 24 m/s. 5 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR La pérdida de carga que el vapor sufre en el único tramo de tubería se calculará con los gráficos correspondientes, teniendo en cuenta que los valores obtenidos se refieren a un tramo de 100 m y a una presión manométrica de 7 kg/cm2. Dado que la presión manométrica de la caldera es de 7 kg/cm2, la adaptación de los datos tendrá que hacerse únicamente a la longitud equivalente en cada tramo. La longitud equivalente será el resultado de incrementar la longitud real de la tubería en un 10 %, de manera que queden incluidas las pérdidas de carga originadas por válvulas, codos, etc. Lequiv = 1,1 x L siendo: Lequiv = Longitud equivalente de la tubería. L = Longitud de la tubería. Lequiv = 1,1 x 18,7 = 20,57 m Para el diámetro de tubería anteriormente calculado y para el caudal de vapor que circula por ella, la pérdida de carga a 7 kg/cm2 de presión manométrica y para 100 m de tubería es de 0,95 kg/cm2. La pérdida de carga real, es decir, referida a la longitud real de la tubería: Äp = 0,95 kg/cm 2 × 20,57 = 0,195 kg/cm 2 100 Las pérdidas de presión se consideran aceptables. 5. DESCRIPCIÓN Y CÁLCULO DE LA LÍNEA DE CONDENSADO 6 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR Al objeto de economizar agua y energía, se dispondrá un sistema de retorno de condensado desde el punto de consumo de vapor hasta un depósito colector de condensado situado junto a la caldera y junto al depósito alimentador de la misma. Desde el depósito colector, el condensado es transportado, por medio de una bomba controlada por una sonda de nivel al depósito de agua de alimentación. De este modo, se distinguirá entre la línea de producción de vapor, y la de retorno de condensado. La línea de retorno de condensado se colocará paralela a la línea de distribución de vapor, ambas enterradas, para facilitar así las posibles reparaciones. El cálculo de la tubería de retorno de condensado se realizará, al igual que el de la tubería de vapor, utilizando los ábacos del citado boletín Más Nieto. Para el dimensionamiento de la tubería de retorno del condensado ha de considerarse que se produce una cierta cantidad de vapor en expansión que ocupa un volumen importante en la sección de paso total. Para el cálculo de esta tubería se considera el caudal de puesta en marcha de la instalación, que es el doble del consumo de vapor en condiciones de régimen. La tubería se elegirá de manera que la pérdida de carga en la misma, por cada 100 m, esté comprendida entre 0,05 y 0,1 kg/cm2. Las condiciones en que se recogerá el condensado son 2 kg/cm2 de presión absoluta y una temperatura de 120º C. Según las consideraciones anteriores, el caudal de condensado en el único tramo de la línea de retorno será de 345 kg/h. A partir de tal caudal se obtiene un diámetro de la tubería de 2 condensado de ¾ , siendo la pérdida de carga correspondiente a estos valores de 0,1 kg/cm 7 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR para 100 m de tubería. Se calcula la pérdida de carga real, es decir, para la longitud equivalente de tubería. La longitud equivalente será el resultado de incrementar la longitud real de la tubería en un 10 %, de manera que queden incluidas las pérdidas de carga originadas por válvulas, codos, etc. Lequiv = 1,1 x L siendo: Lequiv = Longitud equivalente de la tubería. L = Longitud de la tubería. Lequiv = 1,1 x 21,98 = 24,17 m Äp = 0,1 kg/cm 2 × 24,17 = 0,024 kg/cm 2 100 Las pérdidas de presión que se producen se pueden considerar aceptables. 6. CÁLCULO DEL AISLAMIENTO DE LAS TUBERÍAS DE LA INSTALACIÓN El aislamiento de las tuberías de la instalación de vapor de la industria tiene varias justificaciones: • Prevención de accidentes de los operarios, ya que las tuberías se encuentran a temperaturas superiores a 100 ºC. Esta es una exigencia legal contenida en la “Ley de Prevención de Riesgos Laborales”. 8 ANEJO VII • INSTALACIÓN DE VAPOR Ahorro de calor y del consumo de vapor. Este ahorro de energía se promueve en el RD 1.490/1.975 sobre “Medidas a adoptar en edificaciones para reducir el consumo de energía”. • Al ser mucho mayores las pérdidas caloríficas en las tuberías no aisladas, la condensación será asimismo más elevada, con lo cual, al final se acumulará condensado con el consiguiente peligro de golpes de ariete y humidificación por arrastre de partículas de vapor circulante. Para el aislamiento de las tuberías se utilizarán las denominadas “coquillas”: elementos rígidos de fibras concéntricas impregnadas con resinas sintéticas a base de melanina. 6.1. Aislamiento de la línea de distribución de vapor Se calculará el espesor de coquilla adecuado para la tubería que distribuye el vapor, de longitud 18,7 m y diámetro nominal 1 . La temperatura del vapor a 8 kg/cm2 se puede considerar que es de 170 ºC, y la temperatura del ambiente se va a fijar en 20 ºC. Según los datos para las dimensiones de las tuberías de acero normalizadas, los diámetros interior y exterior para la tubería de 1 de diámetro nominal son los siguientes: φ int = 2,66 cm. φ ext = 3,34 cm. 9 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR Las pérdidas de calor que se producen en una tubería vienen dadas por la expresión: dQ = 2×ð ×L× dè Ät ln (rext /rint ) ln (r /rext ) 1 1 + + + rint × K i ê acero ê coquilla r × Ke siendo: dQ/dθ = Flujo de calor (Kcal/h). L = Longitud del tramo (m). ∆t = Diferencia de temperatura entre el interior y el ambiente (ºC). rext = Radio exterior de la tubería (m). rint = Radio interior de la tubería (m). r = Radio exterior de la tubería + espesor de coquilla (m). Ki = Coeficiente de película vapor de agua-tubo (Kcal/m2hºC). Ke = Coeficiente de película aire-aislante (Kcal/m2hºC). κacero = Conductividad térmica del acero (Kcal/mhºC). κcoquilla = Conductividad térmica del aislante (Kcal/mhºC). Para poder aplicar la ecuación anterior es necesario calcular los coeficientes de película. 6.1.1. Coeficiente de película vapor de agua-tubo, Ki Este coeficiente engloba el comportamiento a la transmisión de calor de un fluido, vapor de agua, en circulación por el interior de un tubo. El régimen en que dicho fluido circula se determinará mediante el cálculo del número adimensional de Reynold. Re = v ×φ í int siendo: 10 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR v = Velocidad del fluido (m/s). φ int = Diámetro interior de la tubería (m). ν = Viscosidad cinemática del fluido (m2/s). Para el cálculo del número de Reynold se utilizará la velocidad menor del vapor, para estar del lado de la seguridad. Re = 20 (m/s) × 0,0266 (m) = 16.420 3,24 × 10 −5 (m 2 /s) Al ser el número de Reynold mayor que 2.000, el régimen es turbulento. En el caso de enfriamiento de un fluido animado de un movimiento turbulento en el interior de un tubo, siempre que la longitud del tubo sea mayor que 60 veces su diámetro (L > 60 x φ int), se emplea la siguiente expresión para calcular el número de Nusselt: Nu = 0,023 × Re 0,8 × Pr 0,3 siendo: Nu = K i × φint ê vapor Pr = í × ñ × Cp ê vapor siendo: Ki = Coeficiente de película vapor-tubo (kcal/m2hºC). φ int = Diámetro interior del tubo (m). κvapor = Conductividad térmica del vapor (kcal/mhºC). ν = Viscosidad cinemática del vapor (m2/s). ρ = Densidad del vapor (kg/m3). Cp = Calor específico del vapor (kcal/kgºC). 11 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR Sustituyendo se obtiene: Nu = Pr = K i (kcal/m 2 hº C) × 0,0266 (m) 0,0259 (kcal/mhº C) 3,24 × 10 −5 (m 2 /s) × 4,12 (kg/m 3 ) × 0,49 (kcal/kgº C) = 9,09 0,0259 (kcal/mhº C) × 1/3.600 (h/s) Nu = 0,023 × (16.420) 0,8 × (9,09) 0,3 = 105,09 Ki = 102,32 kcal/m2hºC 6.1.2. Coeficiente de película aire-aislante, Ke El coeficiente de película aire-aislante hace referencia a una transmisión de calor por convección natural y, puesto que se trata de la circulación de un fluido, aire a 20 ºC, por el exterior de un cilindro horizontal, la relación que se empleará es: Nu = 0,53 × Gr 0,25 × Pr 0,25 Si se cumple que 103 < Gr x Pr < 109. y siendo: Nu = Ke ×φ ê aire Pr = Gr = r 3 (m 3 ) × g (m/s 2 ) × Ät (º C) × â (l/º C) í 2 (m 2 /s) 2 í × ñ × Cp ê aire 12 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR donde: Ke = Coeficiente de película vapor-tubo (kcal/m2hºC). φ = Diámetro tubo + aislante (m). r = Radio exterior + espesor de aislante (m). g = Aceleración de la gravedad (m/s2). ∆t = Diferencia de temperatura entre el aislante y el aire (ºC). β = Coeficiente de dilatación cúbica del aire (l/ºC). ν = Viscosidad cinemática del aire (m2/s). ρ = Densidad del aire (kg/m3). Cp = Calor específico del aire (kcal/kgºC). κaire = Conductividad térmica del aire (kcal/mhºC). Considerando un espesor de coquilla de 4 cm, se tiene lo siguiente : Gr = 0,0567 3 × 9,81 × (170 − 20) × 3,38 × 10 −3 = 3.773.660 (1,55 × 10 −5 ) 2 Pr = 1,55 × 10 −5 (m 2 /s) × 1,195 (kg/m 3 ) × 0,238 (kcal/kgº C) = 0,718 0,02208 (kcal/mhº C) × 1/3.600 (h/s) 103 < Gr x Pr = 2.709.488 < 109 Es válida, por tanto, la expresión vista para el número de Nusselt. Nu = Ke × φ = 0,53 × Gr 0,25 × Pr 0,25 = 21,5 ê aire K e × 0,065 = 21,5 0,02208 13 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR Ke = 7,3 kcal/m2hºC Las pérdidas de calor que se producirán para un espesor de aislante de 4 cm son las siguientes: dQ = 2×ð ×L× dè dQ = 2 × ð × 18,7 × dè Ät ln (rext /rint ) ln (r /rext ) 1 1 + + + rint × K i ê acero ê coqilla r × Ke 170 - 20 0,0167 ln ( ) ln 0,01332 1 + + 0,01332 × 102,32 46 0,0567 ) 0,0167 1 + 0,034 0,0567 × 7,3 ( dQ = 450,67 kcal/h dè Son unas pérdidas aceptables según el R.D. 1.490/75, ya que son inferiores a las que se obtendrían con un aislante de 40 mm de espesor y 0,04 kcal/mhºC de conductividad térmica. Este calor debe ser cedido al exterior a expensas del calor sensible del vapor, para evitar la condensación del mismo en las tuberías. Es, por tanto, necesario definir el recalentamiento que deberá sufrir en el generador para asegurar el suministro de vapor saturado seco al equipo de escaldado. Se cumple que: Q = mv x Cpv x ∆t siendo: 14 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR mv = Caudal de vapor (172,5 kg/h). Cpv = Calor específico del vapor (0,49 kcal/kgºC). Ät = 450,67 = 5,33 º C 0,49 × 172,5 Es decir, es necesario recalentar el vapor 5,33 ºC en la caldera para que, a su paso por la tubería de distribución, conserve la temperatura de 170 ºC y acceda a los equipos como vapor saturado seco. 6.2. Aislamiento de la línea de retorno de condensado Al igual que para las tuberías de vapor, se utilizarán coquillas como aislantes térmicos en las tuberías de la línea de retorno de condensado. Se calculará el aislante adecuado para una tubería de 21,98 m de longitud y ¾ de diámetro nominal. Los diámetros interior y exterior de una tubería de acero normalizada de ¾ son los siguientes: φ int = 2,093 cm φ ext = 2,667 cm 6.2.1. Coeficiente de película agua-tubo, Ki Se comprobará el régimen de circulación del condensado, a 2 kg/cm2 de presión absoluta y 120 ºC, mediante el cálculo del número de Reynold. 15 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR Re = v × φint v (m/s) × 0,02093 (m) = í 0,236 × 10 − 6 (m 2 /s) siendo: v = Velocidad del fluido (m/s). φ int = Diámetro interior de la tubería (m). ν = Viscosidad cinemática del fluido (m2/s). La velocidad del condensado se calculará a partir del caudal y de la sección de la tubería que se considera. Gasto (m 3 /s) 172,5 (kg/h) × 1/3.600 (h/s) × 1,062 × 10 −3 (m 3 /kg) Velocidad = = = 0,148 m/s Sección (m 2 ) ð × (0,02093/2 ) 2 (m 2 ) Re = 0,148 (m/s) × 0,02093 (m) = 13.126 0,236 × 10 − 6 (m 2 /s) Dado que el régimen de circulación es turbulento, que se cumple que L > 60 x φ int , y que se trata de un vapor que se enfría, la ecuación adimensional que se utilizará será la siguiente: Nu = 0,023 x Re 0,8 x Pr0,3 siendo: Nu = K i × φint ê agua Pr = í × ñ × Cp ê agua Sustituyendo: 16 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR Nu = K i (kcal/m 2 hº C) × 0,02093 (m) 0,5901 (kcal/mhº C) 0,236 × 10 −6 (m 2 /s) × 941,6 (kg/m 3 ) × 1,075 (kcal/kgº C) Pr = = 1,45 0,5901 (kcal/mhº C) × 1/3.600 (h/s) Nu = 0,023 x (13.126)0,8 x (1,45)0,3 = 50,65 Ki = 1.428,23 kcal/m2hºC 17 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR 6.2.2. Coeficiente de película aire-aislante, Ke Para el cálculo de este coeficiente, se supone que el fluido, aire a 20 ºC, circula por convección natural. Por tanto, se aplicará la siguiente ecuación adimensional: Nu = 0,53 x Gr0,25 x Pr0,25 Si se cumple que 103 < Gr x Pr < 109 Para un espesor de coquilla de 4 cm: r 3 (m 3 ) × g (m/s 2 ) × Ät (º C) × â (l/º C) Gr = í 2 (m 2 /s) 2 Gr = Pr = 0,0533353 × 9,81 × (120 − 20) × 3,38 × 10 −3 = 2.093.915,78 (1,55 × 10 − 5 ) 2 í × ñ × Cp ê aire = 1,55 × 10 −5 (m 2 /s) × 1,195 (kg/m 3 ) × 0,238 (kcal/kgº C) = 0,718 0,02208 (kcal/mhº C) × 1/3.600 (h/s) 103 < Gr x Pr = 1.503.431,53 < 109 Nu = Ke × φ = 0,53 × Gr 0,25 × Pr 0,25 = 18,55 ê aire 18 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR K e × 0,05875 = 18,55 0,02208 Ke = 6,97 kcal / m2 h ºC Las pérdidas de calor que se producirán para un espesor de aislante de 4 cm son las siguientes: dQ = 2×ð ×L× dè dQ = 2 × ð × 21,98 × dè Ät ln (rext /rint ) ln (r /rext ) 1 1 + + + rint × K i ê acero ê coqilla r × Ke 120 - 20 0,013335 ln ( ) ln ( 0,053335 ) 0,010465 1 0,013335 1 + + + 0,010465 × 1.428,23 46 0,034 0,053335 × 6,97 dQ = 317,24 kcal/h dè Estas pérdidas son admisibles porque son menores que las que habría si se colocara un aislante con una conductividad térmica de 0,040 kcal / m h ºC y un espesor de 40 mm, tal como exige el R.D. 1.490/1.975. Este calor debe ser cedido al exterior a expensas del calor sensible del agua. Se cumple que: Q = mc x Cpc x ∆t 19 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR siendo: mc = Caudal de condensado (172,5 kg/h). Cpc = Calor específico del condensado (1,014 kcal/kgºC). Ät = 317,24 = 1,81 º C 1,014 × 172,5 Es decir, el condensado pierde 1,81 ºC cuando recorre la línea de retorno del mismo. 7. COMBUSTIBLE Y COMBUSTIÓN El calor necesario para calentar el agua desde una temperatura de 25ºC hasta 170ºC en la caldera, lo suministra el combustible que reacciona con el comburente. Se utiliza gasóleo C como combustible, cuya composición centesimal es la siguiente: C = 86 % H = 12,7 % O = 0,3 % S=1% 7.1. Necesidad de aire para la combustión. Teniendo en cuenta que: 1 kg de C consume 2,76 kg de O2. 1 kg de H consume 8 kg de O2. 1 kg de S consume 1 kg de O2. 20 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR El peso teórico de oxígeno necesario vendrá dado por la diferencia entre lo que necesita para la combustión y el % de oxígeno que el gasóleo aporta. Para un kg de combustible, será: Peso de O2 = 2,76 x % C + 8 x % H + 1 x % S - % O = 3,397 kg O2/kg gasóleo Pero, en la práctica, el oxígeno necesario es superior al oxígeno teórico, por lo que se aplicará un coeficiente de valor 1,3. Peso real de O2 = 1,3 x 3,397 = 4,416 kg O2/kg gasóleo Para determinar la cantidad de aire necesaria para la combustión, hay que tener en cuenta que el aire tiene un 23 % de oxígeno en peso. Peso de aire = 4,416 kg O 2 1 kg aire × = 19,2 kg aire /kg gasóleo kg gasóleo 0,23 kg O2 7.2. Necesidades de combustible Según la casa comercial suministradora, la caldera tiene un consumo de gasoleo de 16 litros/h. Como el tiempo de funcionamiento será de 8 h/día, el consumo medio diario será: Consumo medio diario =16 litros h ×8 =128 litros/día h día 21 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR Puesto que se considera un rendimiento del combustible del 90 %, las necesidades de combustible son: Consumo medio diario = 143 litros/día Dado que la caldera funciona 24 días al mes, el consumo será: Consumo medio mensual = 3.432 litros/mes 7.3. Almacenamiento del combustible Según el R.D. 3.691/72 de 23 de diciembre, la capacidad mínima de almacenamiento de gasóleo en instalaciones industriales ha de ser la necesaria para el consumo de un mes. Se dispondrá en la industria a proyectar un depósito de combustible que almacenará el gasóleo necesario para el quemador de la caldera y el necesario para el quemador de la freidora, que también consume este mismo combustible. Por esta razón, se dispondrá en la industria un tanque enterrado para una capacidad de 12.000 litros, que sobrepasa el consumo mensual de la instalación. Las condiciones de almacenamiento, así como las características del tanque, se estudian en el Anejo correspondiente de este Proyecto. 8. TRATAMIENTO DEL AGUA QUE ALIMENTA LA CALDERA 22 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR Dadas las agresivas condiciones de trabajo en la caldera, ésta corre ciertos riesgos, como son la formación de incrustaciones y la corrosión. De ahí que sea necesario proteger tal elemento de la instalación industrial. La formación de incrustaciones induce una disminución de la conductividad térmica a través de los tubos por los que se conduce el agua, lo que incrementa la necesidad de calor. Asimismo, disminuye la sección libre al paso del vapor. Esto forzará las condiciones de trabajo. La corrosión repercute en la vida útil de los tubos por donde circula el vapor, provocando una mayor frecuencia en el reemplazo de los mismos y, por tanto, un aumento del gasto. Se recomienda, dados los posibles problemas anteriormente expuestos, las disposición en la industria de un equipo completo para el tratamiento del agua que alimenta la caldera. En la instalación que se dimensiona se elegirá un equipo para el tratamiento del agua que alimenta la caldera de una capacidad aproximada de 500 kg/h, ya que el resto del agua que pasa a la caldera procede de la red de condensado, que ha sido tratada con anterioridad. La norma UNE 9075, “Características del agua de la caldera”, establece las limitaciones del agua de alimentación en cuanto a los siguientes parámetros: salinidad total, alcalinidad total, contenido en sílice, índice de permanganato, sólidos en suspensión, cloruros, fosfatos, oxígeno y aceite; todo esto en función del tipo de caldera y de la presión de trabajo. En general, se persigue que la dureza del agua sea lo menor posible, que haya una ligera alcalinidad, que esté exenta de CO2 libre y oxígeno, y que el contenido en sílice sea bajo. 23 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR La alcalinidad evita la formación de incrustaciones y la corrosión, pero puede favorecer el agrietamiento de las chapas en las juntas y puntos de soldadura y aumenta la viscosidad del vapor, haciendo que éste pueda arrastrar gotas de líquido. Es recomendable, por tanto, una alcalinidad ligera (pH = 9). El tratamiento del agua que alimenta a la caldera de la planta a proyectar consiste en: • Desendurecimiento del agua con cal en frío en un descarbonatador, con lo que se evitan las incrustaciones. • Se eliminará la salinidad residual del agua en un desmineralizador a base de resinas iónicas. • Finalmente, para evitar corrosiones, se circulará el agua por un desgasificador para eliminar el CO2 libre y el oxígeno. El agua resultante del tratamiento descrito es ya perfectamente apta para alimentar la caldera y se aportará al tanque de abastecimiento de agua de la caldera. 24 ANEJO VII INSTALACIÓN DE VAPOR ANEJO VII. INSTALACIÓN DE VAPOR ÍNDICE 1. NECESIDADES DE VAPOR........................................................................................... 1 1.1. Escaldado .................................................................................................................... 1 2. ELECCIÓN DE LA CAPACIDAD DE LA CALDERA ................................................... 1 3. DESCRIPCIÓN DE LA LÍNEA DE DISTRIBUCIÓN DE VAPOR ................................ 4 4. CÁLCULO DE LA INSTALACIÓN DE VAPOR........................................................... 5 5. DESCRIPCIÓN Y CÁLCULO DE LA LÍNEA DE CONDENSADO ............................. 6 6. CÁLCULO DEL AISLAMIENTO DE LAS TUBERÍAS DE LA INSTALACIÓN.......... 8 6.1. Aislamiento de la línea de distribución de vapor............................................................. 9 6.1.1. Coeficiente de película vapor de agua-tubo, Ki ..................................................... 10 6.1.2. Coeficiente de película aire-aislante, Ke................................................................. 12 6.2. Aislamiento de la línea de retorno de condensado ....................................................... 15 6.2.1. Coeficiente de película agua-tubo, Ki.................................................................... 15 6.2.2. Coeficiente de película aire-aislante, Ke................................................................. 18 7. COMBUSTIBLE Y COMBUSTIÓN ............................................................................. 20 7.1. Necesidad de aire para la combustión. ........................................................................ 20 7.2. Necesidades de combustible....................................................................................... 21 7.3. Almacenamiento del combustible ................................................................................ 22 8. TRATAMIENTO DEL AGUA QUE ALIMENTA LA CALDERA................................. 22 25 ANEJO VIII ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE 1. INTRODUCCIÓN Es necesaria, en la industria a proyectar, la disposición de un elemento que sirva para almacenar el gasoil, combustible utilizado tanto por el quemador de la caldera, como por el quemador de la freidora. Al ser el gasoil un combustible, su almacenamiento está sujeto a la Instrucción Técnica Complementaria MI-IP03, “Instalaciones petrolíferas para uso propio” (aprobada por el R. D. 1.427/1.997, de 15 de septiembre, y modificada por el R.D. 1.523/1.999, de 1 de octubre) del Reglamento de Instalaciones Petrolíferas. 2. ALMACENAMIENTO DEL GASOIL El gasoil es un hidrocarburo procedente de la destilación del petróleo mineral crudo o del alquitrán. El área de las instalaciones sometida a la normativa que se maneja es la fosa donde se instalará el tanque de almacenamiento, ya que el tanque será enterrado. 2.1. Capacidad de almacenamiento Las necesidades de combustible del quemador de la caldera indican un consumo medio mensual de gasoil de la misma de 3.432 litros/mes, obtenidos en el punto 7.2. del Anejo de Instalación de vapor. El consumo de gasoil del quemador de la freidora es de 34 kg/h. Dado que la densidad del gasóleo C es de 0,85 kg/l, y el funcionamiento de la freidora, al igual que el de la caldera, de 8 h/día y 24 días/mes, el consumo medio mensual será: 1 ANEJO VIII Consumo medio mensual = 34 ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE kg 1 l h días × ×8 × 24 = 7.680 litros/mes h 0,85 kg día mes La capacidad, por tanto, del tanque de almacenamiento de gas oil será de 12.000 litros, superando así el consumo mensual total de la instalación industrial, tal como lo exige el R.D. 3691/72 de 23 de diciembre. 2.2. Tipo de almacenamiento El gasoil se almacenará en un recipiente fijo enterrado, del tipo de baja presión, diseñado para soportar una presión manométrica interior superior a 0,15 kg/cm2 , e inferior a 1 kg/cm2 . El tanque estará realizado con chapa de acero laminado, y llevará en su interior un recubrimiento adecuado no atacable por los derivados del petróleo. Para evitar la corrosión en la parte exterior del depósito, se le dará una capa de minio y otra de pintura alquitranada o asfáltica. Las chapas no tendrán en ningún caso mayor proporción del 6 % de azufre o fósforo en su composición y estarán libres de impurezas, segregaciones de colada, escama y picados de laminación. No serán alisadas a mano o parcheadas por soldadura, y no presentarán defectos de fabricación que disminuyan sus características mecánicas. Se ha elegido un recipiente fijo del tipo “CAMPSA”, ya que son diseñados y construidos con garantías reconocidas. Deberá cumplir con las exigencias de la norma UNE-36011. El tanque será cilíndrico y con los bordes abombados. Las chapas que lo constituyen se unirán mediante soldadura eléctrica de las tapas, tanto interior como exteriormente. No deberán coincidir en ningún punto más de dos cordones de soldadura. 2 ANEJO VIII ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE El recipiente de almacenamiento carecerá de aberturas en el fondo y laterales. Únicamente se dispondrá una abertura en la generatriz superior, que tendrá diámetro suficiente para el paso de un hombre, ya que se utilizará para la inspección y limpieza del tanque. La boca de hombre permanecerá cerrada por medio de una tapa metálica que contará con los pasos necesarios para las tuberías que han de penetrar en el depósito. Esta tapa estará provista de juntas y quedará firmemente atornillada. El tanque de almacenamiento contará con un sistema de venteo para prevenir el exceso de presión interna o vacío sobre los de diseño, como consecuencia del llenado, vaciado, o cambios de temperatura o de presión del ambiente. El sistema de tuberías (tuberías, bridas, juntas, válvulas, tornillos de sujeción y accesorios) estará en consonancia con las características del líquido que conducen. La red de tuberías establecida para el depósito que se proyecta es como se indica a continuación: Canalización de llenado: Tubería de acero al carbono de 100 mm. Canalización de ventilación: Tubería de acero al carbono de 40 mm. Canalización de aspiración: Tubería de cobre de 12 mm. Canalización de retorno: Tubería de cobre de 12 mm. Las tuberías tendrán un recubrimiento interior y exterior como el aplicado al tanque de almacenamiento. Las uniones entre tuberías serán soldadas y estancas al líquido. Las tuberías de llenado y descarga entrarán únicamente por la parte superior del recipiente. Las líneas de llenado, al hacerse éste por gravedad, no serán verticales, sino que tendrán pendiente hacia el tanque de, al menos, el 1 %. La tubería de carga entrará en el tanque hasta 15 cm del fondo y terminará cortada en pico de flauta. 3 ANEJO VIII ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE Las aberturas para medida manual del nivel llevarán un tapón o cierre estanco al líquido, que sólo se abrirá en el momento de realizar la medida de nivel. Las dimensiones del tanque elegido para la capacidad mencionada son: Diámetro exterior = 1,2 m Generatriz = 3 m Flecha en los casquetes = 0,50 m Longitud total = 4m 2.3. Instalación del tanque El depósito de combustible se instalará fuera de la nave industrial, en el lugar señalado en el Plano general de la parcela. Se alojará en un foso preparado al efecto. Las dimensiones de la fosa será tal que excedan en 0,5 m, por todos sus lados, a las del depósito. El hueco que se produce una vez colocado el tanque se rellenará con arena lavada e inerte, completándose el llenado de la fosa con 0,6 m de tierra bien apisonada, de tal forma que resulte, entre la arena y la tierra, 1 m sobre la generatriz superior del depósito. Para permitir la circulación de vehículos por encima del tanque, se colocará una losa de hormigón armado de 15 cm, según la Norma NTE-EHL, que sobrepase en 50 cm el perímetro del foso. El tanque se instalará con sistema de detección de fugas. 4 ANEJO VIII ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE 2.4. Arqueta de registro Alrededor de la boca de hombre del depósito, se construirá una arqueta de obra de fábrica de ladrillo de medio pie, con forma de pirámide truncada, de base inferior 1,20 x 1,20 m, apoyada sobre una losa de hormigón en masa de 1,80 x 1,80 x 0,20 m, y de base superior 0,70 x 0,70 m. Sobre esta base se dispondrá una tapa metálica de registro. A través de esta arqueta se realizará la descarga del combustible desde los camiones. Desde aquí partirá una tubería hasta la sala de la caldera, donde se instalará un depósito nodriza de combustible con una capacidad de 150 litros, que conectará con el quemador. Asimismo, otra tubería partirá hasta la sala de elaboración, donde se instalará otro depósito nodriza de combustible con capacidad de 350 litros, que conectará con el quemador de la freidora. La capacidad de los depósitos nodriza será la necesaria para abastecer de gasoil a los quemadores de sendos equipos de manera que funcionen durante 8 horas. Estarán realizados de chapa de acero clase negro y será necesario además un grupo motobomba para transportar el combustible desde el tanque hasta los depósitos nodriza. 2.5. Carga del tanque La carga o llenado se realizará por conexiones formadas por dos acoplamientos rápidos abiertos, uno macho y otro hembra, para que por medio de éstos se pueda realizar la transferencia del combustible de forma estanca y segura. Serán compatibles entre el medio de transporte del combustible y la boca de carga. Las conexiones rápidas serán de materiales que no puedan producir chispas en el choque con otros materiales. Se instalará un dispositivo para evitar un rebose por llenado excesivo y se evitará en todo momento la presurización del tanque. 5 ANEJO VIII ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE El caudal mínimo de llenado será de 20 m3 /h. 2.6. Ventilación del tanque El tanque dispondrá de una tubería de ventilación de un diámetro interior de 40 mm, que accederá al aire libre hasta el lugar en el que los vapores expulsados no puedan penetrar en los locales y viviendas vecinos ni entrar en contacto con fuente que pueda provocar su inflamación, protegiendo su salida contra la introducción de cuerpos extraños. La conducción de aireación desembocará 50 cm sobre el orificio de llenado o entrada al tanque de la tubería de carga y 60 cm sobre el nivel del suelo. La tubería tendrá una pendiente hacia el tanque del 1 %, que permitirá la evacuación de los posibles condensados. 2.7. Extracción del producto del tanque La extracción del producto se realizará por aspiración. Justo a la salida del tanque de almacenamiento se instalará en la tubería una válvula de cierre rápido que durante el funcionamiento normal de la instalación permanecerá abierta. La tubería se situará al fondo del tanque, por lo que se dejará una altura libre que evite el estrangulamiento de la aspiración. Para evitar el vaciado de la tubería hasta el equipo, dispondrá de válvula antirretorno. Se dispondrá una tubería de retorno, dimensionada de forma análoga a la de extracción. 6 ANEJO VIII ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE 2.8. Protecciones Las tuberías de acero enterradas serán protegidas contra la corrosión por la agresividad y humedad del terreno mediante una capa de imprimación antioxidante y revestimientos inalterables a los hidrocarburos que aseguren una tensión de perforación mínima de 15 kV. Las tuberías aéreas y fácilmente inspeccionables se protegerán con pinturas antioxidantes con características apropiadas al ambiente donde se ubiquen. Las tuberías enterradas de cobre se aislarán eléctricamente del tanque, al ser éste de acero y enterrado. Es esencial evitar el contacto entre el tanque y las tuberías de acero enterradas y la red general de tierra de cobre. Los tubos de venteo y de descarga no tendrán juntas aislantes y no se unirán a la red general. Para evitar riesgos de corrosión, o para permitir una protección catódica correcta, los tubos de acero enterrados no se unirán a un sistema de tierra en el que existan metales galvánicamente desfavorables para el acero, como el cobre, en contacto directo con el terreno. La conexión eléctrica de la puesta a tierra será a través de un interruptor manual. El cierre del interruptor se realizará siempre después de la conexión de la pinza al camión cisterna. Para la puesta a tierra se tendrá en cuenta lo especificado en el informe UNE 109 100. La pinza y la borna de puesta a tierra para el control de la electricidad estática cumplirán la norma UNE 109 108, partes 1 y 2. 7 ANEJO VIII ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE 2.9. Pruebas iniciales e inspecciones periódicas Antes de enterrar el tanque deberá ser probada su estanqueidad y su resistencia, de acuerdo con las exigencias del Reglamento de Aparatos a Presión. Se realizará una prueba hidráulica a 2 kg/cm2 de presión durante un mínimo de 15 minutos. De esta prueba quedará constancia mediante un certificado expedido por la Delegación Provincial del Ministerio de Industria y Energía. A continuación, se dispondrá una chapa homologada y contrastada por este Centro junto a la boca de hombre. Antes de poner el tanque en servicio, se corregirán todas las fugas y deformaciones de manera aceptable para el código o normas de diseño. No se permite la corrección de fugas por recatado mecánico, en recipientes soldados, excepto en poros de techo. Las tuberías, válvulas y accesorios se probarán antes de ser cubiertas, enterradas o puestas en servicio, sometiéndolas a una prueba hidrostática a 1,5 veces la máxima presión prevista para el sistema, o bien a una prueba neumática a 1,10 veces la máxima presión prevista, pero no inferior a 0,35 kg/cm2 , en el punto más alto del sistema. La presión de prueba será mantenida hasta completar la inspección visual de todos los puntos y conexiones, pero nunca menos de diez minutos. Se realizarán pruebas de estanqueidad de acuerdo con lo establecido en la norma UNE 100 151, “Pruebas de estanqueidad en tuberías”. Antes de enterrar las tuberías se controlará también, al menos visualmente, la protección contra la corrosión y la formación de bolsas o puntos bajos. 8 ANEJO VIII ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE 2.10. Varios Al tratarse de un tanque enterrado, la ITC-MIE-APQ-001 no indica que deban cumplirse distancias mínimas a otro tipo de instalaciones. Además, tampoco menciona la citada Instrucción que sean necesarias medidas específicas de protección contra incendios para este tipo de almacenamientos. 9 ANEJO VIII ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE ANEJO VIII. ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 1 2. ALMACENAMIENTO DEL GASOIL........................................................................... 1 2.1. Capacidad de almacenamiento.................................................................................. 1 2.2. Tipo de almacenamiento ........................................................................................... 2 2.3. Instalación del tanque ................................................................................................ 4 2.4. Arqueta de registro.................................................................................................... 5 2.5. Carga del tanque ........................................................................................................ 5 2.6. Ventilación del tanque............................................................................................... 6 2.7. Extracción del producto del tanque ........................................................................... 6 2.8. Protecciones .............................................................................................................. 7 2.9. Pruebas iniciales e inspecciones periódicas.............................................................. 8 2.10. Varios...................................................................................................................... 9 10 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO 1. INTRODUCCIÓN El sistema proyectado para la evacuación de aguas pluviales y residuales será un sistema unitario, es decir, se utilizarán varias líneas de conductos pero llevarán cada una de ellas todo tipo de aguas hasta la red de alcantarillado público existente en el Polígono Industrial en el que se ubica la parcela. Las ventajas de este sistema unitario de evacuación son, por un lado, la reducción de costes frente al sistema separativo, y, por otro lado, que cada vez que llueva con cierta intensidad, se produce la limpieza de todas las conducciones. La recogida y evacuación de las aguas pluviales de la cubierta se hará por medio de canalones y bajantes. El resto de las aguas pluviales se eliminarán a través de las distintas arquetas sumidero dispuestas en la planta industrial, las cuales recogerán las aguas de las zonas no edificadas, ya que las soleras de las mismas se construirán de forma que conduzcan el agua hacia ellas. El desagüe de los inodoros se realizará directamente a arquetas sifónicas. Las duchas, urinarios, lavabos, piletas de grifos de limpieza y fregaderos desaguarán a botes sifónicos. Las aguas residuales procedentes de los diferentes equipos empleados en el proceso, así como las aguas de limpieza de los distintos recintos, serán vertidas a la Red Pública de Alcantarillado, sin sobrepasar los niveles de contaminación autorizados. Para ello, se dispondrá, antes de la salida de la línea de conductos, un separador de grasas y fangos (ISS-54, según NTE), para retener las materias flotantes y sólidos sedimentables que puedan arrastrar las aguas de limpieza de las instalaciones. 1 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO La red horizontal estará constituida por colectores enterrados de PVC rígido, que irán siempre por debajo de la red de distribución de agua fría y tendrán una pendiente no menor del 1 %. Igualmente, los tramos que discurren por el interior de las instalaciones serán de PVC rígido. Se dispondrán arquetas en la red enterrada, a pie de bajantes, en los encuentros de colectores, en los cambios de dirección o pendiente, y en los tramos rectos con un intervalo máximo de 20 metros. La conducción entre arquetas será de tramos rectos y pendiente uniforme. La acometida a la red de alcantarillado se realizará según la NTE-ISA (1.973): “Instalaciones de Salubridad. Alcantarillado”, y de acuerdo con las Ordenanzas Municipales locales. Los elementos que forman la red de saneamiento cumplirán las especificaciones recogidas por la NTE-ISS (1.973): “Instalaciones de Salubridad. Saneamiento”. 2. RECOGIDA Y EVACUACIÓN DE AGUAS PLUVIALES DE CUBIERTA Las aguas pluviales acumuladas sobre la cubierta se recogerán por medio de canalones que las conducirán hasta los bajantes para su evacuación a la red horizontal de saneamiento. Las aguas pluviales que llegan a los viales y a las zonas verdes son evacuadas mediante arquetas sumidero, distribuidas convenientemente en el exterior de la industria. El dimensionamiento de los canalones y las bajantes se realizará a partir de las tablas contenidas en la NTE-ISS, en función de la zona pluviométrica, la superficie de cubierta evacuada por cada conducto y la pendiente de cada tramo. 2 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO 2.1. Canalones Para la recogida de aguas pluviales de cubierta se dispondrán canalones de chapa de sección rectangular con una pendiente del 1 %. El desarrollo del canalón, expresado en cm, se determina en función de la superficie de cubierta, expresada en m2 , que vierte a un mismo tramo de canalón comprendido entre su bajante y el punto de cambio de pendiente, y considerando la zona pluviométrica. Para el proyecto que nos ocupa, la zona pluviométrica correspondiente a la zona geográfica donde se ubica la industria es la zona X, según la NTE-ISS (1.973). Se dispondrán bajantes cada 15 m, asociados a los pilares de la nave, y como queda reflejado en los planos correspondientes. Las bajantes laterales tienen asociada una superficie mayor que las centrales, pero para diseñarlas todos de forma homogénea se considera el caso más desfavorable, es decir, el de las bajantes laterales. Por tanto, la superficie que vierte a un mismo tramo de canalón es: S = 17,5 x 15,23 = 266,52 m2 Según la superficie de cubierta asociada, la zona pluviométrica (X) y la pendiente del canalón (pte. = 1 %), el desarrollo del canalón es de 36 cm. Las dimensiones de su sección son: 11 cm 14 cm 3 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO 2.2. Bajantes Para la conducción vertical de las aguas pluviales se emplearán bajantes de PVC (especificación ISS-43, según NTE), protegidas mediante un cajón de chapa de espesor 2 mm. Se dispondrán 3 bajantes en cada faldón, con una separación de 15 m. Para la bajante con una superficie asociada de 266,52 m2 , se obtiene un diámetro: D = 110 mm Los bajantes tendrán en su tramo final un codo de 45º para conducirlos a la arqueta. 3. DESCRIPCIÓN DE LA RED HORIZONTAL DE SANEAMIENTO Como se mencionó anteriormente, la recogida de aguas pluviales y residuales se realizará sobre una red de saneamiento unitaria, que no distingue entre unas y otras. La red horizontal de evacuación de aguas pluviales y residuales estará constituida por colectores de PVC rígido (ISS-6), formando tramos rectos con una pendiente mínima del 1 %, interrumpidos por arquetas en los encuentros de colectores, cambios de dirección y en tramos de más de 20 m. Para el cálculo de la red de saneamiento, se admitirán los diámetros expuestos en la Tabla 1, para desagües de PVC. 4 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO Tabla 1. Diámetros de los distintos aparatos sanitarios. TIPO DE DESAGÜE DIÁMETRO (mm) ISS-22. Desagüe de lavabo a bote sifónico. 40 ISS-28. Desagüe de ducha a bote sifónico. 40 ISS-34. Desagüe de inodoros con cisterna. 110 ISS-25. Desagüe de fregadero de dos senos. 40 ISS-31. Desagüe de urinarios de pared. 40 ISS-36. Sumidero sifónico para locales húmedos. 40 4. CÁLCULO DE LAS SECCIONES DE LOS COLECTORES El cálculo de las secciones de los diferentes colectores que constituyen la red de saneamiento proyectada se realizará según las indicaciones recogidas en la NTE-ISS1.973: “Instalaciones de Salubridad. Saneamiento”. El diámetro de cada colector se elegirá en función de la zona pluviométrica de la instalación, de los m2 de cubierta asociados, del número de aparatos que vierten a él y de la pendiente del tramo, que debe ser mayor del 1 % en todos los casos. En el caso de los desagües de equipos de procesado, se tomará un número equivalente de aparatos sanitarios, no inodoros, de modo que la suma de estos sea aproximadamente el caudal de desagüe de aquellos. 5 ANEJO X Tramo INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO Tabla 2. Dimensionamiento de los colectores Zona Superficie Nº aparatos Nº inodoros pluviométrica cubierta (m2) Diámetro (mm) PR1-S1 X 96 0 0 125 S1-1 X 192 0 0 160 1-6 X 192 6 0 160 S6-6 X 82,78 0 0 125 S6’-6 X 98,7 0 0 125 6-10 X 373,48 6 0 160 S10-10 X 117,49 0 0 160 S10’-10 X 83,4 0 0 125 10-12 X 574,37 6 0 160 S12-12 X 51,43 0 0 90 S12’-12 X 82,15 0 0 125 12-16 X 707,95 7 0 160 S16-16 X 68,22 0 0 90 S16’-16 X 108,97 0 0 160 T3-3 X 266,52 0 0 160 3-PR3 X 266,52 0 0 160 PR3-S8 X 446,04 0 0 160 T8-8 X 228,47 0 0 160 8-S8 X 228,47 0 0 160 S8-S13 X 818,56 0 0 160 T13-13 X 266,52 0 0 160 13-S13 X 266,52 0 0 160 S13-16 X 1.269,51 0 0 200 T4-4 X 266,52 0 0 160 4-PR4 X 266,52 0 0 160 PR4-S9 X 365,52 0 0 160 6 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO T9-9 X 228,47 0 0 160 9-S9 X 228,47 0 0 160 S9-S14 X 693,02 0 0 160 T14-14 X 266,52 0 0 160 14-S14 X 266,52 0 0 160 S14-S17’ X 1.067,09 0 0 200 S17’-PR17 X 1.426,65 0 0 200 S17-PR17 X 313,17 0 0 160 S2-S7 X 52,2 0 0 90 F4-B5 X 0 1 0 40 B5-5 X 0 1 0 40 5-S7 X 0 1 0 40 S7-11 X 106,1 2 0 160 S11-11 X 53,1 0 0 90 F1-A X 0 1 0 40 F2-A X 0 1 0 40 F3-A X 0 1 0 40 A-B X 0 3 0 90 B-L X 0 3 0 40 I12-11 X 0 0 1 125 D1-B11 X 0 1 0 40 D2-B11 X 0 1 0 40 D3-B11 X 0 1 0 40 L6-B11 X 0 1 0 40 L7-B11 X 0 1 0 40 L8-B11 X 0 1 0 40 R1-B11 X 73,17 0 0 90 B11-11 X 73,17 6 0 160 I10-K X 0 0 1 110 I9-J X 0 0 1 110 7 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO I8-I X 0 0 1 110 I7-H X 0 0 1 110 I6-G X 0 0 1 110 K-J X 0 0 1 125 J-I X 0 0 2 125 I-H X 0 0 3 160 H-G X 0 0 4 160 G-L X 0 0 5 160 L-11 X 0 3 5 160 11-15 X 232,37 11 6 200 S15-15 X 70,44 0 0 90 I1-C X 0 0 1 125 I2-C X 0 0 1 125 L1-C X 0 1 0 40 L2-C X 0 1 0 40 C-D X 0 2 2 110 D-15 X 0 2 2 125 L3-B15 X 0 1 0 40 L4-B15 X 0 1 0 40 L5-B15 X 0 1 0 40 U1-B15 X 0 1 0 40 U2-B15 X 0 1 0 40 U3-B15 X 0 1 0 40 D4-B15 X 0 1 0 40 D5-B15 X 0 1 0 40 D6-B15 X 0 1 0 40 R2-B15 X 73,08 0 0 90 B15-15 X 73,08 9 0 160 I11-15 X 0 0 1 125 I3-E X 0 0 1 125 8 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO I4-E X 0 0 1 125 I5-E X 0 0 1 125 E-F X 0 0 3 160 F-15 X 0 0 3 160 15-16 X 375,89 22 12 200 16-PR17 X 2.530,54 30 12 250 PR17-PR18 X 4.270,36 30 12 315 PR19-S20 X 192 0 0 160 S20-PR21 X 391,68 0 0 160 PR21-22 X 714,38 0 0 160 22-S23 X 714,38 0 0 160 S23-PR24 X 1.149,38 0 0 200 PR24-S25 X 1.149,38 0 0 200 S25-PR18 X 1.458,47 0 0 200 PR26-27 X 303,6 0 0 160 27-S28 X 303,6 0 0 160 S28-29 X 680,5 0 0 160 29-PR30 X 680,5 0 0 160 PR30-PR18 X 1.035,78 0 0 200 PR18- X 6.764,61 30 12 315 9 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO 5. DIMENSIONAMIENTO DE ARQUETAS Se dispondrán arquetas a pie de bajante (ISS-50), para el registro al pie de los bajantes pluviales, arquetas de paso (ISS-51) para el registro de la red enterrada en los cambios de dirección y encuentro de varios colectores. Las arquetas sumidero (ISS-53), recogerán las aguas en el interior de la nave y en los viales exteriores. En algunos puntos las arquetas serán sustituidas por pozos de registro (ISS-55) de 0,8 m de ancho, que permitirán examinar la instalación cada cierta longitud para establecer puntos de rotura o avería. En las arquetas, la distancia entre el fondo y la entrada del colector será de 30 cm, y en los pozos de registro, tal distancia será de 40 cm. Se dispondrá otro pozo de registro en el punto de acometida a la red de alcantarillado. El dimensionamiento de las arquetas sumidero, arquetas de paso, arquetas sifónicas y arquetas a pie de bajantes se realizará teniendo en cuenta el diámetro del colector de salida de las mismas, según las indicaciones recogidas en la NTE-ISS (1973). Tabla 3. Arquetas a pie de bajantes (ISS-50) DIÁMETRO DEL ARQUETA COLECTOR DE SALIDA (mm) DIMENSIONES A x B (cm) 3 160 51 x 51 8 160 51 x 51 13 160 51 x 51 4 160 51 x 51 9 160 51 x 51 14 160 51 x 51 10 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO Tabla 4. Arquetas sumidero (ISS-53) DIÁMETRO DEL ARQUETA COLECTOR DE SALIDA (mm) DIMENSIONES A x B (cm) S1 160 51 x 51 S2 90 38 x 26 S6 125 38 x 38 S6’ 125 38 x 38 S7 160 51 x 51 S8 160 51 x 51 S9 160 51 x 51 S10 160 51 x 51 S10’ 125 38 x 38 S11 90 38 x 26 S12 90 38 x 26 S12’ 125 38 x 38 S13 200 51 x 51 S14 200 51 x 51 S15 90 38 x 26 S16 90 38 x 26 S16’ 160 51 x 51 S17 160 51 x 51 S17’ 200 51 x 51 S20 160 51 x 51 S23 200 51 x 51 S25 200 51 x 51 S28 160 51 x 51 11 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO Tabla 5. Arquetas sifónicas (ISS-52) DIÁMETRO DEL ARQUETAS COLECTOR DE SALIDA DIMENSIÓN A x B (cm) (mm) 5 40 38 x 26 11 200 51 x 51 15 200 51 x 51 Tabla 6. Arquetas de paso (ISS-51) DIÁMETRO DEL ARQUETAS COLECTOR DE SALIDA (mm) DIMENSIÓN A x B (cm) 1 160 51 x 51 6 160 51 x 51 10 160 51 x 51 12 160 51 x 51 16 250 63 x 51 22 160 51 x 51 27 160 51 x 51 29 160 51 x 51 Los pozos de registro de la red de saneamientos son los denominados: PR1, PR3, PR4, PR17, PR18, PR19, PR21, PR24, PR26 y PR30. 12 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO ANEJO X. INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 1 2. RECOGIDA Y EVACUACIÓN DE AGUAS PLUVIALES DE CUBIERTA............... 2 2.1. Canalones.................................................................................................................. 3 2.2. Bajantes ..................................................................................................................... 4 3. DESCRIPCIÓN DE LA RED HORIZONTAL DE SANEAMIENTO ........................... 4 4. CÁLCULO DE LAS SECCIONES DE LOS COLECTORES........................................ 5 5. DIMENSIONAMIENTO DE ARQUETAS .................................................................. 10 13 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO 1. INTRODUCCIÓN El sistema proyectado para la evacuación de aguas pluviales y residuales será un sistema unitario, es decir, se utilizarán varias líneas de conductos pero llevarán cada una de ellas todo tipo de aguas hasta la red de alcantarillado público existente en el Polígono Industrial en el que se ubica la parcela. Las ventajas de este sistema unitario de evacuación son, por un lado, la reducción de costes frente al sistema separativo, y, por otro lado, que cada vez que llueva con cierta intensidad, se produce la limpieza de todas las conducciones. La recogida y evacuación de las aguas pluviales de la cubierta se hará por medio de canalones y bajantes. El resto de las aguas pluviales se eliminarán a través de las distintas arquetas sumidero dispuestas en la planta industrial, las cuales recogerán las aguas de las zonas no edificadas, ya que las soleras de las mismas se construirán de forma que conduzcan el agua hacia ellas. El desagüe de los inodoros se realizará directamente a arquetas sifónicas. Las duchas, urinarios, lavabos, piletas de grifos de limpieza y fregaderos desaguarán a botes sifónicos. Las aguas residuales procedentes de los diferentes equipos empleados en el proceso, así como las aguas de limpieza de los distintos recintos, serán vertidas a la Red Pública de Alcantarillado, sin sobrepasar los niveles de contaminación autorizados. Para ello, se dispondrá, antes de la salida de la línea de conductos, un separador de grasas y fangos (ISS-54, según NTE), para retener las materias flotantes y sólidos sedimentables que puedan arrastrar las aguas de limpieza de las instalaciones. 1 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO La red horizontal estará constituida por colectores enterrados de PVC rígido, que irán siempre por debajo de la red de distribución de agua fría y tendrán una pendiente no menor del 1 %. Igualmente, los tramos que discurren por el interior de las instalaciones serán de PVC rígido. Se dispondrán arquetas en la red enterrada, a pie de bajantes, en los encuentros de colectores, en los cambios de dirección o pendiente, y en los tramos rectos con un intervalo máximo de 20 metros. La conducción entre arquetas será de tramos rectos y pendiente uniforme. La acometida a la red de alcantarillado se realizará según la NTE-ISA (1.973): “Instalaciones de Salubridad. Alcantarillado”, y de acuerdo con las Ordenanzas Municipales locales. Los elementos que forman la red de saneamiento cumplirán las especificaciones recogidas por la NTE-ISS (1.973): “Instalaciones de Salubridad. Saneamiento”. 2. RECOGIDA Y EVACUACIÓN DE AGUAS PLUVIALES DE CUBIERTA Las aguas pluviales acumuladas sobre la cubierta se recogerán por medio de canalones que las conducirán hasta los bajantes para su evacuación a la red horizontal de saneamiento. Las aguas pluviales que llegan a los viales y a las zonas verdes son evacuadas mediante arquetas sumidero, distribuidas convenientemente en el exterior de la industria. El dimensionamiento de los canalones y las bajantes se realizará a partir de las tablas contenidas en la NTE-ISS, en función de la zona pluviométrica, la superficie de cubierta evacuada por cada conducto y la pendiente de cada tramo. 2 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO 2.1. Canalones Para la recogida de aguas pluviales de cubierta se dispondrán canalones de chapa de sección rectangular con una pendiente del 1 %. El desarrollo del canalón, expresado en cm, se determina en función de la superficie de cubierta, expresada en m2 , que vierte a un mismo tramo de canalón comprendido entre su bajante y el punto de cambio de pendiente, y considerando la zona pluviométrica. Para el proyecto que nos ocupa, la zona pluviométrica correspondiente a la zona geográfica donde se ubica la industria es la zona X, según la NTE-ISS (1.973). Se dispondrán bajantes cada 15 m, asociados a los pilares de la nave, y como queda reflejado en los planos correspondientes. Las bajantes laterales tienen asociada una superficie mayor que las centrales, pero para diseñarlas todos de forma homogénea se considera el caso más desfavorable, es decir, el de las bajantes laterales. Por tanto, la superficie que vierte a un mismo tramo de canalón es: S = 17,5 x 15,23 = 266,52 m2 Según la superficie de cubierta asociada, la zona pluviométrica (X) y la pendiente del canalón (pte. = 1 %), el desarrollo del canalón es de 36 cm. Las dimensiones de su sección son: 11 cm 14 cm 3 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO 2.2. Bajantes Para la conducción vertical de las aguas pluviales se emplearán bajantes de PVC (especificación ISS-43, según NTE), protegidas mediante un cajón de chapa de espesor 2 mm. Se dispondrán 3 bajantes en cada faldón, con una separación de 15 m. Para la bajante con una superficie asociada de 266,52 m2 , se obtiene un diámetro: D = 110 mm Los bajantes tendrán en su tramo final un codo de 45º para conducirlos a la arqueta. 3. DESCRIPCIÓN DE LA RED HORIZONTAL DE SANEAMIENTO Como se mencionó anteriormente, la recogida de aguas pluviales y residuales se realizará sobre una red de saneamiento unitaria, que no distingue entre unas y otras. La red horizontal de evacuación de aguas pluviales y residuales estará constituida por colectores de PVC rígido (ISS-6), formando tramos rectos con una pendiente mínima del 1 %, interrumpidos por arquetas en los encuentros de colectores, cambios de dirección y en tramos de más de 20 m. Para el cálculo de la red de saneamiento, se admitirán los diámetros expuestos en la Tabla 1, para desagües de PVC. 4 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO Tabla 1. Diámetros de los distintos aparatos sanitarios. TIPO DE DESAGÜE DIÁMETRO (mm) ISS-22. Desagüe de lavabo a bote sifónico. 40 ISS-28. Desagüe de ducha a bote sifónico. 40 ISS-34. Desagüe de inodoros con cisterna. 110 ISS-25. Desagüe de fregadero de dos senos. 40 ISS-31. Desagüe de urinarios de pared. 40 ISS-36. Sumidero sifónico para locales húmedos. 40 4. CÁLCULO DE LAS SECCIONES DE LOS COLECTORES El cálculo de las secciones de los diferentes colectores que constituyen la red de saneamiento proyectada se realizará según las indicaciones recogidas en la NTE-ISS1.973: “Instalaciones de Salubridad. Saneamiento”. El diámetro de cada colector se elegirá en función de la zona pluviométrica de la instalación, de los m2 de cubierta asociados, del número de aparatos que vierten a él y de la pendiente del tramo, que debe ser mayor del 1 % en todos los casos. En el caso de los desagües de equipos de procesado, se tomará un número equivalente de aparatos sanitarios, no inodoros, de modo que la suma de estos sea aproximadamente el caudal de desagüe de aquellos. 5 ANEJO X Tramo INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO Tabla 2. Dimensionamiento de los colectores Zona Superficie Nº aparatos Nº inodoros pluviométrica cubierta (m2) Diámetro (mm) PR1-S1 X 96 0 0 125 S1-1 X 192 0 0 160 1-6 X 192 6 0 160 S6-6 X 82,78 0 0 125 S6’-6 X 98,7 0 0 125 6-10 X 373,48 6 0 160 S10-10 X 117,49 0 0 160 S10’-10 X 83,4 0 0 125 10-12 X 574,37 6 0 160 S12-12 X 51,43 0 0 90 S12’-12 X 82,15 0 0 125 12-16 X 707,95 7 0 160 S16-16 X 68,22 0 0 90 S16’-16 X 108,97 0 0 160 T3-3 X 266,52 0 0 160 3-PR3 X 266,52 0 0 160 PR3-S8 X 446,04 0 0 160 T8-8 X 228,47 0 0 160 8-S8 X 228,47 0 0 160 S8-S13 X 818,56 0 0 160 T13-13 X 266,52 0 0 160 13-S13 X 266,52 0 0 160 S13-16 X 1.269,51 0 0 200 T4-4 X 266,52 0 0 160 4-PR4 X 266,52 0 0 160 PR4-S9 X 365,52 0 0 160 6 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO T9-9 X 228,47 0 0 160 9-S9 X 228,47 0 0 160 S9-S14 X 693,02 0 0 160 T14-14 X 266,52 0 0 160 14-S14 X 266,52 0 0 160 S14-S17’ X 1.067,09 0 0 200 S17’-PR17 X 1.426,65 0 0 200 S17-PR17 X 313,17 0 0 160 S2-S7 X 52,2 0 0 90 F4-B5 X 0 1 0 40 B5-5 X 0 1 0 40 5-S7 X 0 1 0 40 S7-11 X 106,1 2 0 160 S11-11 X 53,1 0 0 90 F1-A X 0 1 0 40 F2-A X 0 1 0 40 F3-A X 0 1 0 40 A-B X 0 3 0 90 B-L X 0 3 0 40 I12-11 X 0 0 1 125 D1-B11 X 0 1 0 40 D2-B11 X 0 1 0 40 D3-B11 X 0 1 0 40 L6-B11 X 0 1 0 40 L7-B11 X 0 1 0 40 L8-B11 X 0 1 0 40 R1-B11 X 73,17 0 0 90 B11-11 X 73,17 6 0 160 I10-K X 0 0 1 110 I9-J X 0 0 1 110 7 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO I8-I X 0 0 1 110 I7-H X 0 0 1 110 I6-G X 0 0 1 110 K-J X 0 0 1 125 J-I X 0 0 2 125 I-H X 0 0 3 160 H-G X 0 0 4 160 G-L X 0 0 5 160 L-11 X 0 3 5 160 11-15 X 232,37 11 6 200 S15-15 X 70,44 0 0 90 I1-C X 0 0 1 125 I2-C X 0 0 1 125 L1-C X 0 1 0 40 L2-C X 0 1 0 40 C-D X 0 2 2 110 D-15 X 0 2 2 125 L3-B15 X 0 1 0 40 L4-B15 X 0 1 0 40 L5-B15 X 0 1 0 40 U1-B15 X 0 1 0 40 U2-B15 X 0 1 0 40 U3-B15 X 0 1 0 40 D4-B15 X 0 1 0 40 D5-B15 X 0 1 0 40 D6-B15 X 0 1 0 40 R2-B15 X 73,08 0 0 90 B15-15 X 73,08 9 0 160 I11-15 X 0 0 1 125 I3-E X 0 0 1 125 8 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO I4-E X 0 0 1 125 I5-E X 0 0 1 125 E-F X 0 0 3 160 F-15 X 0 0 3 160 15-16 X 375,89 22 12 200 16-PR17 X 2.530,54 30 12 250 PR17-PR18 X 4.270,36 30 12 315 PR19-S20 X 192 0 0 160 S20-PR21 X 391,68 0 0 160 PR21-22 X 714,38 0 0 160 22-S23 X 714,38 0 0 160 S23-PR24 X 1.149,38 0 0 200 PR24-S25 X 1.149,38 0 0 200 S25-PR18 X 1.458,47 0 0 200 PR26-27 X 303,6 0 0 160 27-S28 X 303,6 0 0 160 S28-29 X 680,5 0 0 160 29-PR30 X 680,5 0 0 160 PR30-PR18 X 1.035,78 0 0 200 PR18- X 6.764,61 30 12 315 9 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO 5. DIMENSIONAMIENTO DE ARQUETAS Se dispondrán arquetas a pie de bajante (ISS-50), para el registro al pie de los bajantes pluviales, arquetas de paso (ISS-51) para el registro de la red enterrada en los cambios de dirección y encuentro de varios colectores. Las arquetas sumidero (ISS-53), recogerán las aguas en el interior de la nave y en los viales exteriores. En algunos puntos las arquetas serán sustituidas por pozos de registro (ISS-55) de 0,8 m de ancho, que permitirán examinar la instalación cada cierta longitud para establecer puntos de rotura o avería. En las arquetas, la distancia entre el fondo y la entrada del colector será de 30 cm, y en los pozos de registro, tal distancia será de 40 cm. Se dispondrá otro pozo de registro en el punto de acometida a la red de alcantarillado. El dimensionamiento de las arquetas sumidero, arquetas de paso, arquetas sifónicas y arquetas a pie de bajantes se realizará teniendo en cuenta el diámetro del colector de salida de las mismas, según las indicaciones recogidas en la NTE-ISS (1973). Tabla 3. Arquetas a pie de bajantes (ISS-50) DIÁMETRO DEL ARQUETA COLECTOR DE SALIDA (mm) DIMENSIONES A x B (cm) 3 160 51 x 51 8 160 51 x 51 13 160 51 x 51 4 160 51 x 51 9 160 51 x 51 14 160 51 x 51 10 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO Tabla 4. Arquetas sumidero (ISS-53) DIÁMETRO DEL ARQUETA COLECTOR DE SALIDA (mm) DIMENSIONES A x B (cm) S1 160 51 x 51 S2 90 38 x 26 S6 125 38 x 38 S6’ 125 38 x 38 S7 160 51 x 51 S8 160 51 x 51 S9 160 51 x 51 S10 160 51 x 51 S10’ 125 38 x 38 S11 90 38 x 26 S12 90 38 x 26 S12’ 125 38 x 38 S13 200 51 x 51 S14 200 51 x 51 S15 90 38 x 26 S16 90 38 x 26 S16’ 160 51 x 51 S17 160 51 x 51 S17’ 200 51 x 51 S20 160 51 x 51 S23 200 51 x 51 S25 200 51 x 51 S28 160 51 x 51 11 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO Tabla 5. Arquetas sifónicas (ISS-52) DIÁMETRO DEL ARQUETAS COLECTOR DE SALIDA DIMENSIÓN A x B (cm) (mm) 5 40 38 x 26 11 200 51 x 51 15 200 51 x 51 Tabla 6. Arquetas de paso (ISS-51) DIÁMETRO DEL ARQUETAS COLECTOR DE SALIDA (mm) DIMENSIÓN A x B (cm) 1 160 51 x 51 6 160 51 x 51 10 160 51 x 51 12 160 51 x 51 16 250 63 x 51 22 160 51 x 51 27 160 51 x 51 29 160 51 x 51 Los pozos de registro de la red de saneamientos son los denominados: PR1, PR3, PR4, PR17, PR18, PR19, PR21, PR24, PR26 y PR30. 12 ANEJO X INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO ANEJO X. INSTALACIÓN DE SANEAMIENTO ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 1 2. RECOGIDA Y EVACUACIÓN DE AGUAS PLUVIALES DE CUBIERTA............... 2 2.1. Canalones.................................................................................................................. 3 2.2. Bajantes ..................................................................................................................... 4 3. DESCRIPCIÓN DE LA RED HORIZONTAL DE SANEAMIENTO ........................... 4 4. CÁLCULO DE LAS SECCIONES DE LOS COLECTORES........................................ 5 5. DIMENSIONAMIENTO DE ARQUETAS .................................................................. 10 13 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 1. INTRODUCCIÓN En el presente anejo se proyecta la instalación eléctrica de fuerza y alumbrado, de acuerdo con las necesidades requeridas por la industria para su funcionamiento. Se estudiarán, en principio, las necesidades eléctricas de la industria, con el fin de diseñar las protecciones necesarias y se describirá el centro de transformación y la línea aérea de media tensión. Los criterios de cálculo, las características de los conductores, y el diseño en general de la instalación, se fijarán de acuerdo con el vigente “Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión” (Decreto 2.413/1.973 del 20 de septiembre; BOE 9 de octubre) y las “Instrucciones Complementarias” MIE-BT (Orden del 31 de octubre de 1.973; BOE 27, 28, 29 y 31 de diciembre). 2. SUMINISTRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA El suministro de energía eléctrica se hará en alta tensión desde la línea eléctrica que abastece al Polígono Industrial, la cual tiene una tensión de 20 KV. A partir de ella se derivará una línea de media tensión hasta el centro de transformación situado dentro de la parcela, y que constituye el origen de la línea cuyo cálculo es la finalidad de este anejo. En el centro de transformación, la alta tensión se transformará en baja tensión, a la cual se efectuará el tendido de la instalación de la fábrica. Para el suministro de la energía eléctrica en la nave, se deberá hacer un contrato con la Compañía Suministradora, la cual comunicará en su momento el lugar de ubicación de la acometida, la potencia de la que se va a disponer, tensión de servicio, etc. 1 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA El establecimiento de los horarios de funcionamiento de los equipos se llevará a cabo ajustando las necesidades propias de la industria a un sistema de discriminación horaria de la tarifa eléctrica, con tarifa múltiple, con objeto de minimizar el consumo de energía. La contratación se planificará atendiendo a lo publicado en el R.D. 3.073 del 26 de diciembre de 1997 (BOE 27-12-97). Se contratará la siguiente tarifa y complementos tarifarios: • Tarifa eléctrica 3.1., de utilización normal, aplicable a suministros en alta tensión (1 kV < U < 36 kV), sin límite de potencia, con complementos por energía reactiva y discriminación horaria, pero no por estacionalidad ni interrumpibilidad. • Discriminación horaria tipo 3 de uso general, con contador de triple tarifa, sin discriminación horaria de sábados y festivos, cuyos coeficientes de recargo o descuento se especifican en la Tabla 1. Tabla 1. Discriminación horaria tipo 3. PERIODO HORARIO DURACIÓN RECARGO O DESCUENTO PUNTA 4 h/día +70 LLANO 12 h/día - VALLE 8 h/día -43 Dentro del mercado eléctrico nacional, la Comunidad Autónoma de Castilla la Mancha está encuadrada en la zona 3 a efectos de aplicación de la discriminación horaria. La distribución de horas valle, llano y punta a lo largo del día en ella se indica en la Tabla 2: 2 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Tabla 2. Discriminación horaria en Castilla la Mancha (zona 3) INVIERNO Punta 18:00-22:00 Llano 8:00-18:00 22:00-24:00 VERANO Valle Punta 0:00-8:00 10:00-14:00 Llano 8:00-10:00 14:00-24:00 Valle 0:00-8:00 El complemento por energía reactiva, aplicado sobre la facturación básica, viene dado por el valor porcentual K, según la expresión: K= 17 − 21 cos 2 è De ella se deduce que se penalizarán las instalaciones con un cos θ < 0,9; por tanto, con objeto de reducir el complemento por energía reactiva, se dispondrá un equipo corrector del factor de potencia constituido por una batería de condensadores. 3. DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN La instalación que se va a dimensionar partirá del Centro de Transformación (CT), ubicado en una caseta prefabricada de hormigón armado y vibrado. Desde el Cuadro de Distribución de Baja Tensión parten unos conductores subterráneos hasta la Sala de Baja Tensión, situada en la nave, que alimentará al Cuadro General de Alumbrado (CGA), al Cuadro General de Motores (CGM) y al Cuadro General de Tomas de Fuerza (CGTF). Desde tales cuadros, se alimentará a los distintos cuadros de alumbrado (CA), cuadros de control de motores (CCM) y cuadros de tomas de fuerza (CTF). Por último, de cada uno de los cuadros de motores, tomas de fuerza y 3 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA alumbrado partirán los conductores apropiados, que alimentarán a cada uno de los receptores. Como se apuntó en el apartado anterior, la instalación incluye un equipo de corrección del factor de potencia, situado en el Cuadro de Distribución de Baja Tensión, con el que se consigue una compensación global de la energía reactiva. En la figura 1 se incluye un esquema de la instalación eléctrica a proyectar. 4 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 5 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4. INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4.1. INSTALACIÓN DE ALUMBRADO Se proyectará el alumbrado tanto interior como exterior de modo que satisfagan en todo momento las necesidades de iluminación de las diferentes dependencias de que consta la fábrica, así como de sus exteriores. Estas necesidades de alumbrado se estimarán en base a la Norma NTE-IEI: “Instalaciones de Electricidad. Alumbrado interior” y a las Normas UNE 72.163-84 y DIN 5035. La instalación de alumbrado partirá del Cuadro General de Alumbrado, desde donde se alimentará a los diferentes cuadros de alumbrado por medio de líneas trifásicas. De los cuadros de alumbrado surgirán los circuitos monofásicos que se derivarán alimentando a los aparatos de alumbrado. Los cuadros de alumbrado que se proyectarán serán: § CA1 Se encuentra ubicado en el vestíbulo de la planta baja y alimenta las lámparas de los siguientes locales: sala de distribución de baja tensión, sala del equipo de limpieza, pasillo, taller, vestíbulo, sala de la caldera, aseos y vestuarios y el pasillo intermedio entre ellos. § CA2 . Se encuentra ubicado en la sala de elaboración y alimenta las 32 lámparas de la misma. § CA3 . Se localiza en la zona de recepción de materias primas y alimenta las lámparas de los siguientes locales: cámara frigorífica, sala de máquinas, sala de la báscula, zona de recepción de materias primas, almacén de envases y embalajes, almacén de aceite y sal y almacén de producto elaborado. 6 ANEJO XI § INSTALACIÓN ELÉCTRICA CA4 . Se ubica en el vestíbulo de la planta superior y alimenta las lámparas de todos los locales de esta planta: comedor, sala de descanso, sala de entrada de la planta alta, pasillo, laboratorio, pasillo de la zona de oficinas, despachos, despacho de dirección, recepción, aseos de la planta alta y sala de juntas. § CA5 . Se ubica en la sala de elaboración y alimenta a las lámparas del exterior de la nave. 4.1.1. Iluminación interior La iluminación, como factor de productividad, tiene por objeto facilitar la visualización de las cosas dentro de las áreas de trabajo para que éste se efectúe en condiciones aceptables. La iluminación de las zonas de trabajo se adaptará a las características de la actividad que se efectúa en ellas, teniendo en cuenta los riesgos para la seguridad y salud dependientes de las condiciones de visibilidad y las exigencias visuales de las tareas desarrolladas. La iluminación interior ha de cumplir las siguientes condiciones: - Suministrar cantidad de luz suficiente. - Eliminar todas las causas de deslumbramiento. - Prever aparatos de alumbrado apropiados para cada caso particular. - Utilizar fuentes luminosas que aseguren, para cada caso, una satisfactoria distribución de colores. Para realizar un proyecto de iluminación de interiores se han de seguir los siguientes pasos: 7 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 1. Determinación del nivel de iluminación. El nivel de iluminación depende, entre otros factores, de la magnitud de los detalles y objetos a observar, de la distancia entre los mismos y el órgano visual del observador, de los factores de reflexión de los observados y del tiempo empleado en la observación. Para la elección de los niveles a disponer en cada sala se tendrán en cuenta las recomendaciones al respecto de la Comisión Electrotécnica Internacional (C.E.I.), que cumplen las condiciones fijadas por la Ley 31/95 del 8 de noviembre sobre “Prevención de Riesgos Laborales” y por el Título II de la “Ordenanza General de Seguridad e Higiene en el Trabajo” del 9 de Marzo de 1.971, parcialmente modificada por el R.D. 486 del 14 de abril de 1.997. 2. Elección del tipo de lámpara. Los diferentes tipos de lámparas a utilizar y sus características son: Lámparas fluorescentes Se dispondrán en los recintos donde la intensidad luminosa requerida sea mayor o igual a 200 lux y que están funcionando un elevado número de horas al año (2.000 horas o más), tales como oficinas, laboratorio...Se utilizarán lámparas fluorescentes de tonalidad “blanco normal”,de dos tipos: Potencia = 40 W Flujo luminoso = 2.000 lúmenes Potencia = 65 W Flujo luminoso = 3.300 lúmenes 8 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Para el caso de la cámara frigorífica, donde el encendido ha de realizarse a baja temperatura, se utilizarán lámparas fluorescentes especiales con arranque a baja temperatura de ignición. Aquí, los receptores de alumbrado tendrán sus piezas metálicas bajo tensión protegidas contra las proyecciones de agua. La cubierta de los portalámparas será en su totalidad de materia aislante hidrófuga. Lámparas de vapor de mercurio de color corregido de alta presión Se dispondrán en zonas como la sala de elaboración y los almacenes. Son indicadas para alumbrado directo, con aparatos de alumbrado suspendidos a mucha altura y resultan muy económicas por su elevado rendimiento luminoso y por su larga duración. Se emplearán lámparas de 250 W, 400 W y 700 W, que proporcionan, para una tensión nominal de 220 V, unos flujos luminosos de 11.500, 20.500 y 36.000 lúmenes respectivamente. Lámparas incandescentes Se dispondrán en los recintos en los que la intensidad luminosa requerida sea inferior a 200 lux y el número de horas de uso sea bajo, tales como aseos, pasillos,... Este tipo de lámparas tienen bajo rendimiento luminoso, pero son económicas y existen gran variedad de tipos, tamaños y formas, de ahí su utilización aconsejada en locales que no requieran muchas horas de iluminación artificial. Se utilizarán lámparas incandescentes de tipo estándar, con acabado mate y potencias de 60 y 100 W, que para una tensión nominal de 220 V proporcionan un flujo luminoso de 730 y 1.380 lúmenes respectivamente. 9 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 3. Elección del sistema de iluminación y de los aparatos de alumbrado. Se podrá optar entre los siguientes sistemas de iluminación: Directa, semidirecta, difusa, semiindirecta e indirecta. La elección dependerá del local que se quiera iluminar y de coste económico de cada uno de ellos: • Para locales de gran altura, será más adecuado el sistema de iluminación directa, ya que no existe deslumbramiento y además es el sistema más económico. • Para locales con techos no muy altos, se utilizará el sistema de iluminación semidirecta. En este sistema de iluminación se hace intervenir la reflexión sobre el techo de una buena parte de la luz emitida por los aparatos de alumbrado. • El sistema de iluminación difusa da importancia creciente a la reflexión de la luz sobre techo y paredes. Desaparecen casi por completo las sombras. • En los sistemas de iluminación semidirecta e indirecta, los manantiales luminosos secundarios, a que equivalen las paredes y techos del local, tienen un efecto preponderante sobre los manantiales luminosos primarios, que en estos casos son las lámparas eléctricas. Las sombras y el deslumbramiento directo desaparecen. En cuanto a los tipos de luminarias utilizadas: • Las lámparas de vapor de mercurio de color corregido se montarán sobre luminarias reflectoras de flujo directo. • Los tubos fluorescentes se montarán en luminarias de iluminación semidirecta con armadura de celosías, colocando una o dos lámparas por luminaria. • Las lámparas incandescentes se montarán con pantalla aislante hidrófuga. Respecto al número de aparatos de alumbrado, se consultarán catálogos comerciales para ver cuál es el más apropiado, según sus características constructivas y su curva de distribución luminosa. 10 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4. Elección de la altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. La altura de suspensión de los aparatos de alumbrado es una característica fundamental de todo proyecto de iluminación interior. - Iluminación directa: d = 2/3 h - Iluminación semidirecta: d = 3/4 h - Iluminación difusa: d = 4/5 h - Iluminación indirecta: d’ = h/4 siendo: d: Distancia vertical de los aparatos de alumbrado al plano útil de trabajo, situado a 0,85 m del suelo d’: Distancia vertical de los aparatos de alumbrado al techo. h : Altura desde el techo a dicho plano útil de trabajo. La tendencia actual es situar los aparatos de alumbrado tan altos como sea posible. Así se disminuye considerablemente el riesgo de deslumbramiento, de forma que pueden separarse los focos luminosos, lo que permite disminuir también el número de dichos focos. En este caso las luminarias se colocarán pegadas al techo, por lo que la altura de suspensión se considerará nula. 5. Distribución de los aparatos de alumbrado. La uniformidad de iluminación depende de la forma en que se cortan los haces luminosos de los aparatos de alumbrado, lo cual depende de la abertura de dichos aparatos (extensivos, concentrantes, etc.) y de la altura de suspensión. Esta uniformidad es, por tanto, función de la relación e/d, siendo e la distancia horizontal entre dos focos contiguos y d es la distancia vertical de los focos al plano útil de trabajo. 11 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Los aparatos de alumbrado se sitúan formando hileras paralelas al eje mayor o al eje menor. Se deberán tener en cuenta las siguientes consideraciones: q Iluminación directa. Para este sistema de iluminación, llamaremos ö a la fracción del flujo luminoso total del aparato de alumbrado radiada en un cono luminoso de 80º de abertura, dirigido hacia abajo y teniendo como eje vertical el del aparato de alumbrado. • Locales con altura hasta 4 m Aparatos extensivos: ö < 0,4 e ≤ 1,6 d • Locales con altura entre 4 y 6 m • e ≤ 1,5 d Locales con altura entre 6 y 10 m Aparatos semiintensivos: 0,4 < ö < 0,45 • e ≤ 1,5 d Locales con altura mayor de 10 m Aparatos semiextensivos: 0,4 < ö < 0,45 Aparatos intensivos: 0,45 < ö ≤ 0,50 e ≤ 1,2 d q Iluminación semidirecta. Se llamará d’ a la distancia vertical de los aparatos de alumbrado al techo y se cumplirá: e ≤ 1,5 d 12 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA En todos los sistemas de iluminación (directa, indirecta, etc.), para determinar la distancia desde los aparatos de alumbrado a los muros o paredes, se utilizará la siguiente expresión: e' = e 2 siendo: e’: Distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a esta fila. 6. Número mínimo de aparatos de alumbrado. Se calculará con las siguientes expresiones: Nmin = n x n’ siendo: n: Número mínimo de aparatos según la longitud: n= L + e − 2e' e n’: Número mínimo de aparatos según la anchura: n= A + e − 2e' e siendo: L : Longitud total del local a iluminar (m). A: Anchura total del local a iluminar (m). La determinación del número mínimo total de aparatos de alumbrado es, sobre todo indispensable cuando se utilicen lámparas de incandescencia. 13 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 7. Cálculo del flujo total que se ha de producir. Para el cálculo del flujo luminoso necesario en cada recinto, además de los niveles de iluminación, se tendrán en cuenta las características geométricas del local, los factores de reflexión de los cerramientos y un factor de depreciación que hace referencia a las condiciones de mantenimiento del mismo. Se calcula un índice total del local (K) con la siguiente expresión: K= 2L+ 8A 10 H siendo: L: Longitud del local (m). A: Anchura del local (m). H: Distancia vertical entre los aparatos de alumbrado y la superficie útil de trabajo (d) en distribuciones para iluminación directa, semidirecta y difusa. Los factores de reflexión para el techo y las paredes (ρT , ρP ) serán los correspondientes a paredes y techos blancos o muy claros, tanto en las áreas en las que se presentan éstos pintados, como en las que son de material aislante: ρT = 0,7, ρP = 0,5. Entrando con estos valores en la tabla correspondiente, se obtiene el factor de utilización µ. El flujo luminoso teórico necesario (lúmenes), se calcula con la siguiente expresión: φ' 0 = ESä ì 14 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA siendo: E: Nivel de iluminación (lux). S: Superficie del local (m2 ). δ: Factor de depreciación. Es función del ensuciamiento y de la frecuencia de la limpieza. Así pues el flujo luminoso que han de proporcionar las lámparas (lúmenes), se calculará con la siguiente expresión: φ0 = φ'0 ça siendo: ηa: Rendimiento del aparato de alumbrado variará en función del tipo de lámpara y del tipo de luminaria. 8. Distribución del número definitivo de los aparatos de alumbrado. Conociendo el tipo y número de lámparas, se procederá a situarlos sobre el plano del local, respetando las proporciones elegidas previamente en lo que se refiere a la distancia entre los aparatos de alumbrado y entre los aparatos extremos y paredes. 9. Nivel de iluminación sobre el plano de trabajo. El nivel de iluminación sobre el plano de trabajo (lux), se calculará a partir de la siguiente expresión: E= φn ì ç a Sä 15 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA siendo: φ n : Flujo luminoso que proporcionarán los aparatos de alumbrado seleccionados (lúmenes). Se procederá así para cada una de los compartimentos de la industria. Sala de elaboración - Dimensiones. Longitud máxima del local: 49,6 m. Anchura máxima del local: 23,3 m. Altura del local: 7 m. Superficie total: 934,44 m2 . - Nivel de iluminación = 150 lux. - Tipo de lámpara. Se utilizarán lámparas de vapor de mercurio de color corregido, ya que resultan más económicas por su gran potencia luminosa y su larga duración útil. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Se utilizará iluminación directa al ser apropiada para la obtención económica de altos niveles de iluminación sobre los puestos de trabajo y para evitar deslumbramientos. Los aparatos de alumbrado serán semiintensivos (Local con altura comprendida entre 6 y 10 m). - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 7 – 0,85 = 6,15 m. d = 2/3 h = 4,1 m. d’ = h – d = 2,05 m. 16 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación directa y aparatos semiintensivos se deberá cumplir: e ≤ 1,5 d = 6,15 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado. Al ser un local de desigual distribución en planta, se realizará como puede verse en el plano correspondiente. El número de aparatos a instalar será de 32 lámparas. - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 4,64. • Factor de depreciación: δ = 2,15. • Factor de utilización: µ = 0,67. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,8. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 449.787 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 562.234 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 32 lámparas de vapor de mercurio tipo HPL 250 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 368.000 lúmenes. La potencia instalada será de 8.000 W. Se incluye, para la sala de elaboración, un estudio más detallado del alumbrado de la misma, que contiene un gráfico de las curvas isolux y una tabla con los valores de las iluminancias horizontales sobre el plano de trabajo. 17 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Zona de carga de materias primas - Dimensiones. Longitud máxima del local: 12,1 m. Anchura máxima del local: 6,2 m. Altura del local: 7 m. Superficie total: 62,6 m2 . - Nivel de iluminación: 200 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas de vapor de mercurio de color corregido. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación directa y aparatos semiintensivos (Local con altura comprendida entre 6 y 10 m). - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 6,15 m. d = 2/3 h = 4,1 m. d’ = h – d = 2,05 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación directa y aparatos semiextensivos se deberá cumplir: e ≤ 1,5 d = 6,15 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado. Al ser un local de desigual distribución en planta, se realizará como puede verse en el plano correspondiente. El número de aparatos a instalar será de 3 lámparas. 18 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 1,2. • Factor de depreciación: δ = 2,15. • Factor de utilización: µ = 0,32. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,8. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 84.119 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 105.149 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 3 lámparas de vapor de mercurio tipo HPL 700 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 108.000 lúmenes. La potencia instalada será de 2.100 W. Cámara frigorífica - Dimensiones. Longitud máxima del local: 8,7 m. Anchura máxima del local: 4,3 m. Altura del local: 4 m. Superficie total: 37,41 m2 . - Nivel de iluminación: 50 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas fluorescentes con arranque a baja temperatura de ignición. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación semidirecta mediante lámparas fluorescentes con armadura de celosías. 19 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 3,15 m. d = 3/4 h = 2,3625 m. d’ = h – d = 1 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación semidirecta: e ≤ 1,5 d = 3,54 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 6. - Flujo total que se ha de producir: • Índice del local: k = 1,65. • Factor de depreciación: δ = 1,4. • Factor de utilización: µ = 0,47. • Rendimiento del aparato de alumbrado: Para iluminación semidirecta con armadura de celosías: ηa = 0,63, pero debido a que las lámparas fluorescentes con arranque a baja temperatura de ignición tienen un rendimiento luminoso inferior en un 20% a las normales, por tanto: ηa = 0,5. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 5.572 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 11.144 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 4 aparatos con 2 lámparas fluorescentes en cada uno de 40 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 16.000 lúmenes. La potencia instalada será de 320 W. 20 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Sala de máquinas - Dimensiones. Longitud máxima del local: 4,5 m. Anchura máxima del local: 3 m Altura del local: 4 m. Superficie total: 13,5 m2 . - Nivel de iluminación: 200 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas de vapor de mercurio de color corregido. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación directa y aparatos extensivos (Local de altura de hasta 4 m). - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 3,15 m. d = 2/3 h = 2,1 m. d’ = h – d = 1,05 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación directa y aparatos extensivos se deberá cumplir: e ≤ 1,6 d = 3,36 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 2. 21 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 1,047. • Factor de depreciación: δ = 2,15. • Factor de utilización: µ = 0,27. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,8. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 21.500 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 26.875 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 2 lámparas de vapor de mercurio tipo HPL 400 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 41.000 lúmenes. La potencia instalada es de 800 W. Sala de control de la báscula - Dimensiones. Longitud máxima del local: 2,8 m. Anchura máxima del local: 2,6 m. Altura del local: 3,5 m. Superficie total: 7,28 m2 . - Nivel de iluminación: 150 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas fluorescentes. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación semidirecta. Las lámparas van montadas en armaduras de celosías. 22 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 2,65 m. d = 3/4 h = 1,9875 m. d’ = h – d = 0,6625 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación directa y aparatos semiextensivos se deberá cumplir: e ≤ 1,5 d = 2,98 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 1. - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 0,99. • Factor de depreciación: δ = 1,40. • Factor de utilización: µ = 0,28. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,63. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 5.460 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 8.667 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 2 aparatos con 2 lámparas fluorescentes en cada uno de 65 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 13.200 lúmenes. La potencia instalada es de 260 W. Almacén de envases y embalajes - Dimensiones. Longitud máxima del local: 10,1 m. Anchura máxima del local: 3 m. 23 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Altura del local: 4 m. Superficie total: 30,3 m2 .. - Nivel de iluminación: 150 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas de vapor de mercurio de color corregido. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación directa y aparatos extensivos (La altura del local es de hasta 4 m). - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 3,15 m. d = 2/3 h = 2,1 m. d’ = h – d = 1,05 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación directa y aparatos extensivos se deberá cumplir: e ≤ 1,6 d = 3,36 m. - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 3. - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 1,403. • Factor de depreciación: δ = 1,65. • Factor de utilización: µ = 0,32. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,8. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 23.436 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 29.294 lúmenes. 24 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 3 lámparas de vapor de mercurio tipo HPL 250 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 34.500 lúmenes. La potencia instalada será de 750 W. Almacén de aceite y sal - Dimensiones. Longitud máxima del local: 10,1 m. Anchura máxima del local: 3 m. Altura del local: 4 m. Superficie total: 30,3 m2 . - Nivel de iluminación: 150 lux - Tipo de lámpara. Lámparas de vapor de mercurio de color corregido. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación directa y aparatos extensivos (H = 4 m). - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 3,15 m. d = 2/3 h = 2,1 m. d’ = h – d = 1,05 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación directa y aparatos extensivos se deberá cumplir: e ≤ 1,6 d = 3,36 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. 25 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 3. - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 1,403. • Factor de depreciación: δ = 1,65. • Factor de utilización: µ = 0,32. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,8. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 23.436 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 29.294 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 3 lámparas de vapor de mercurio tipo HPL 250 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 34.500 lúmenes. La potencia instalada será de 750 W. Almacén de producto elaborado - Dimensiones. Longitud máxima del local: 15,1 m. Anchura máxima del local: 6,1 m. Altura del local: 4 m. Superficie total: 92,11 m2 . - Nivel de iluminación: 150 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas de vapor de mercurio de color corregido. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación directa y aparatos extensivos (La altura del local es de hasta 4 m). 26 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 3,15 m. d = 2/3 h = 2,1 m. d’ = h – d = 1,2 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación directa y aparatos extensivos se deberá cumplir: e ≤ 1,6 d = 3,36 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 10. - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 2,5. • Factor de depreciación: δ = 1,65. • Factor de utilización: µ = 0,51. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,8. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 44.700 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 55.876 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 10 lámparas de vapor de mercurio tipo HPL 250 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 115.000 lúmenes. La potencia instalada será de 2.500 W. Sala de distribución de baja tensión - Dimensiones.. Longitud máxima del local: 4,8 m. Anchura máxima del local: 3 m. 27 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Altura del local: 3,5 m. Superficie total: 14,4 m2 . - Nivel de iluminación: 150 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas fluorescentes. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación semidirecta. Las lámparas van montadas en armaduras de celosías. - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 2,65 m. d = 3/4 h = 1,9875 m. d’ = h – d = 0,6625 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación semidirecta y aparatos semiextensivos se deberá cumplir: e ≤ 1,5 d = 2,98 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 2. - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 1,26. • Factor de depreciación: δ = 1,40. • Factor de utilización: µ = 0,33. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,63. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 9.164 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 14.546 lúmenes. 28 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 4 aparatos con 2 lámparas cada uno de 40 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 16.000 lúmenes. La potencia instalada será de 320 W. Sala del equipo de limpieza - Dimensiones. Longitud máxima del local: 4,8 m. Anchura máxima del local: 3,1 m. Altura del local: 3,5 m. Superficie total: 14,88 m2 . - Nivel de iluminación: 150 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas fluorescentes. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación semidirecta. Las lámparas van montadas con armadura de celosías. - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 2,65 m. d = 3/4 h = 1,9875 m. d’ = h – d = 0,6625 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación directa y aparatos semiextensivos se deberá cumplir: e ≤ 1,5 d = 2,98 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. 29 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 2. - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 1,29. • Factor de depreciación: δ = 1,40. • Factor de utilización: µ = 0,33. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,63. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 9.470 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 15.031 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se dispondrán 4 aparatos con 2 lámparas cada uno de 40 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 16.000 lúmenes. La potencia instalada será de 320 W. Pasillos de la planta baja - Dimensiones. Longitud máxima del local: 6,2 m. Anchura máxima del local: 1,9 m. Altura del local: 3,5 m. Superficie total: 11,78 m2 . - Nivel de iluminación: 70 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas incandescentes. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación semidirecta. 30 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 2,65 m. d = 3/4 h = 1,9875 m. d’ = h – d = 0,6625 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación semidirecta se deberá cumplir: e 1,5 d = 2,98 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 3. - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 1,04. • Factor de depreciación: δ = 1,45. • Factor de utilización: µ = 0,27. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,68. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 4.429 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 6.513 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 5 lámparas incandescentes de 100 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 6.900 lúmenes. La potencia instalada será de 500 W. Taller - Dimensiones. Longitud máxima del local: 6,2 m. Anchura máxima del local: 2,9 m. Altura del local: 3,5 m. Superficie total: 17,98 m2 . 31 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Nivel de iluminación: 500 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas de vapor de mercurio de color corregido. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación semidirecta. - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 2,65 m. d = 3/4 h = 1,9875 m. d’ = h – d = 0,6625 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación semidirecta se deberá cumplir: e ≤ 1,5 d = 2,98 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 3. - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 1,34. • Factor de depreciación: δ = 1,45. • Factor de utilización: µ = 0,35. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,8. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 37.245 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 46.556 lúmenes. 32 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 3 lámparas de vapor de mercurio tipo HPL 400 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 61.500 lúmenes. La potencia instalada será de 1.200 W. Vestíbulo planta baja - Dimensiones. Longitud máxima del local: 7,8 m. Anchura máxima del local: 6,2 m. Altura del local: 3,5 m. Superficie total: 39 m2 . - Nivel de iluminación. Valor recomendado: 150 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas fluorescentes. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación semidirecta, las lámparas van montadas en armadura de celosías. - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 2,65 m. d = 3/4 h = 1,9875 m. d’ = h – d = 0,6625 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación semidirecta se deberá cumplir: e ≤ 1,5 d = 2,98 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. 33 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 6. - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 2,46. • Factor de depreciación: δ = 1,4. • Factor de utilización: µ = 0,5. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,63. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 16.380 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 26.000 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 8 aparatos con 2 lámparas fluorescentes cada uno de 40 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 32.000 lúmenes. La potencia instalada será de 640 W. Sala de caldera - Dimensiones. Longitud máxima del local: 6,2 m. Anchura máxima del local: 5,2 m. Altura del local: 3,5 m. Superficie total: 32,24 m2 . - Nivel de iluminación: 500 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas de vapor de mercurio de color corregido. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación semidirecta. 34 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 2,65 m. d = 3/4 h = 1,9875 m. d’ = h – d = 0,6625 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación semidirecta se deberá cumplir: e ≤ 1,5 d = 2,98 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 6. - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 2,03. • Factor de depreciación: δ = 1,45. • Factor de utilización: µ = 0,46. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,8. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 50.814 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 65.517 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 6 lámparas de vapor de mercurio tipo HPL 250 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 69.000 lúmenes. La potencia instalada será de 1.500 W. Aseos y vestuarios Se colocarán lámparas incandescentes de 60 W, como puede apreciarse en el plano correspondiente. El número de lámparas en cada vestuario será de 23, las cuales proporcionarán un flujo luminoso de 16.790 lúmenes. La potencia instalada será de 1.380 W. 35 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Comedor - Dimensiones. Longitud máxima del local: 6,2 m. Anchura máxima del local: 5,6 m. Altura del local: 3,5 m. Superficie total: 34,72 m2 . - Nivel de iluminación: 200 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas fluorescentes. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación semidirecta, las lámparas van montadas en armadura de celosías. - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 2,65 m. d = 3/4 h = 1,9875 m. d’ = h – d = 0,6625 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación semidirecta se deberá cumplir: e ≤ 1,5 d = 2,98 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 6. 36 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 2,15. • Factor de depreciación: δ = 1,4. • Factor de utilización: µ = 0,48. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,63. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 20.254 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 32.149 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 6 aparatos con 2 lámparas fluorescentes de 65 W en cada uno, que proporcionarán un flujo luminoso de 39.000 lúmenes. La potencia instalada será de 780 W. Sala de descanso - Dimensiones. Longitud máxima del local: 6,2 m. Anchura máxima del local: 4,1 m. Altura del local: 3,5 m. Superficie total: 25,42 m2 . - Nivel de iluminación: 200 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas fluorescentes. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación semidirecta, las lámparas van montadas en armadura de celosías. 37 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 2,65 m. d = 3/4 h = 1,9875 m. d’ = h – d = 0,6625 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación semidirecta se deberá cumplir: e ≤ 1,5 d = 2,98 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 6. - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 1,7. • Factor de depreciación: δ = 1,4. • Factor de utilización: µ = 0,42. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,63. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 16.947 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 26.900 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 6 aparatos con 2 lámparas fluorescentes de 65 W en cada uno, que proporcionarán un flujo luminoso de 39.600 lúmenes. La potencia instalada será de 780 W. Vestíbulo planta alta - Dimensiones. Longitud máxima del local: 8,4 m. Anchura máxima del local: 4,6 m. 38 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Altura del local: 3,5 m. Superficie total: 29,28 m2 . - Nivel de iluminación: 150 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas fluorescentes. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación semidirecta, las lámparas van montadas en armadura de celosías. - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 2,65 m. d = 3/4 h = 1,9875 m. d’ = h – d = 0,6625 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación semidirecta se deberá cumplir: e ≤ 1,5 d = 2,98 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 6. - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 2,02. • Factor de depreciación: δ = 1,4. • Factor de utilización: µ = 0,47. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,63. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 13.083 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 20.766 lúmenes. 39 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 6 aparatos con 2 lámparas fluorescentes cada uno de 40 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 24.000 lúmenes. La potencia instalada será de 480 W. Pasillo de la planta alta - Dimensiones. Longitud máxima del local: 18,5 m. Anchura máxima del local: 1,6 m. Altura del local: 3,5 m. Superficie total: 29,6 m2 . - Nivel de iluminación. Valor recomendado: 70 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas fluorescentes. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación semidirecta, las lámparas van montadas en armadura de celosías. - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 2,65 m. d = 3/4 h = 1,9875 m. d’ = h – d = 0,6625 m. 40 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación semidirecta se deberá cumplir: e ≤ 1,5 d = 2,98 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 7. • Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 1,87. • Factor de depreciación: δ = 1,4. • Factor de utilización: µ = 0,44. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,63. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 6.593 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 10.465 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 7 lámparas fluorescentes de 40 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 14.000 lúmenes. La potencia instalada será de 280 W. Laboratorio - Dimensiones. Longitud máxima del local: 10 m. Anchura máxima del local: 4,5 m. Altura del local: 3,5 m. Superficie total: 44,52 m2 . - Nivel de iluminación: 400 lux. 41 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Tipo de lámpara. Lámparas fluorescentes. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación semidirecta, las lámparas van montadas en armadura de celosías. - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 2,65 m. d = 3/4 h = 1,9875 m. d’ = h – d = 0,6625 - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación semidirecta se deberá cumplir: e ≤ 1,5 d = 2,98. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 8. - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 2,11. • Factor de depreciación: δ = 1,4. • Factor de utilización: µ = 0,48. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,63. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 51.940 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 82.445 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 15 aparatos con 2 lámparas fluorescentes de 65 W en cada uno, que proporcionarán un flujo luminoso de 99.000 lúmenes. La potencia instalada será de 1.950 W. 42 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Pasillo oficinas - Dimensiones. Longitud máxima del local: 17,6 m. Anchura máxima del local: 2,8 m. Altura del local: 3,5 m. Superficie total: 49,28 m2 . - Nivel de iluminación: 100 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas fluorescentes. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación semidirecta, las lámparas van montadas en armadura de celosías. - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 2,65 m. d = 3/4 h = 1,9875 m. d’ = h – d = 0,6625 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación semidirecta se deberá cumplir: e ≤ 1,5 d = 2,98 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 6. 43 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 2,17. • Factor de depreciación: δ = 1,4. • Factor de utilización: µ = 0,49. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,63. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 14.080 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 22.350 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 7 lámparas fluorescentes de 65 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 23.100 lúmenes. La potencia instalada será de 455 W. Despachos - Dimensiones. Longitud máxima del local: 3,3 m. Anchura máxima del local: 3 m. Altura del local: 3,5 m. Superficie total: 9,9 m2 . - Nivel de iluminación: 300 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas fluorescentes. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación semidirecta, las lámparas van montadas en armadura de celosías. 44 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 2,65 m. d = 3/4 h = 1,9875 m. d’ = h – d = 0,6625 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación semidirecta se deberá cumplir: e ≤ 1,5 d = 2,98 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 2. - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 1,15. • Factor de depreciación: δ = 1,4. • Factor de utilización: µ = 0,31. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,63. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 13.413 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 21.291 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 4 aparatos con 2 lámparas fluorescentes cada uno de 65 W, que proporcionarán un flujo luminoso de 26.400 lúmenes. La potencia instalada será de 520 W. Aseo señoras de oficinas Se colocarán lámparas incandescentes de 60 W, como puede apreciarse en el plano correspondiente. 45 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Aseo caballeros de oficinas Se colocarán lámparas incandescentes de 60 W, como puede apreciarse en el plano correspondiente. Recepción - Dimensiones. Longitud máxima del local: 4,2 m. Anchura máxima del local: 3,4 m. Altura del local: 3,5 m. Superficie total: 14,28 m2 . - Nivel de iluminación: 300 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas fluorescentes. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación semidirecta, las lámparas van montadas en armadura de celosías. - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 2,65 m. d = 3/4 h = 1,9875 m. d’ = h – d = 0,6625 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación semidirecta se deberá cumplir: e ≤ 1,5 d = 2,98 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. 46 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 4. - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 1,34. • Factor de depreciación: δ = 1,4. • Factor de utilización: µ = 0,35. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,63. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 17.136 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 27.200 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 6 aparatos con 2 lámparas fluorescentes de 65 W en cada uno, que proporcionarán un flujo luminoso de 39.600 lúmenes. La potencia instalada es de 780 W. Despacho de dirección - Dimensiones. Longitud máxima del local: 4 m. Anchura máxima del local: 3,3 m. Altura del local: 3,5 m. Superficie total: 13,2 m2 . - Nivel de iluminación: 300 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas fluorescentes. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación semidirecta, las lámparas van montadas en armadura de celosías. 47 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 2,65 m. d = 3/4 h = 1,9875 m. d’ = h – d = 0,6625 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación semidirecta se deberá cumplir: e ≤ 1,5 d = 2,98 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 4. - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 0,29. • Factor de depreciación: δ = 1,4. • Factor de utilización: µ = 0,35. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,63. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 15.840 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 25.143 lúmenes. - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 4 aparatos con 2 lámparas fluorescentes de 65 W en cada uno, que proporcionarán un flujo luminoso de 26.400 lúmenes. La potencia instalada será de 520 W. Sala de juntas - Dimensiones. Longitud máxima del local: 6,2 m. Anchura máxima del local: 3,4 m. 48 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Altura del local: 3,5 m. Superficie total: 21,08 m2 . - Nivel de iluminación: 300 lux. - Tipo de lámpara. Lámparas fluorescentes. - Sistema de iluminación y aparatos de alumbrado. Iluminación semidirecta, las lámparas van montadas en armadura de celosías. - Altura de suspensión de los aparatos de alumbrado. h = H = 2,65 m. d = 3/4 h = 1,9875 m. d’ = h – d = 0,6625 m. - Distribución de los aparatos de alumbrado. Para iluminación semidirecta se deberá cumplir: e ≤ 1,5 d = 2,98 m. La distancia horizontal desde los aparatos extremos de una fila al muro perpendicular a tal fila será: e’ = e/2. - Número mínimo de aparatos de alumbrado: N = 6. - Flujo total que se ha de producir. • Índice del local: k = 1,49. • Factor de depreciación: δ = 1,4. • Factor de utilización: µ = 0,39. • Rendimiento del aparato de alumbrado: ηa = 0,63. • Flujo luminoso teórico necesario: φ 0 ’ = 22.702 lúmenes. • Flujo luminoso: φ 0 = 36.035 lúmenes. 49 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Distribución del número definitivo de aparatos de alumbrado. Se colocarán 6 aparatos con 2 lámparas fluorescentes de 65 W en cada uno, que proporcionarán un flujo luminoso de 39.600 lúmenes. La potencia instalada será de 780 W. 4.1.2. Iluminación exterior Se detallarán a continuación las instalaciones necesarias para la iluminación de la periferia de la fábrica, para cuya redacción se han considerado las normas contenidas en el vigente “Reglamento Electrotécnico de baja tensión”. La instalación de alumbrado exterior partirá del cuadro de alumbrado nº 5 y alimentará a todos los receptores de alumbrado exterior. Se situará en la sala de elaboración. Nivel de iluminación Se proporcionará una intensidad de iluminación de 50 lux a lo largo del perímetro de la nave en una franja de 9 m de anchura. También se iluminarán las puertas de entrada y salida del recinto. Tipo de lámpara Se usarán lámparas de vapor de sodio a alta presión de 150 W, que proporcionan un flujo luminoso de 14.000 lúmenes. Tipo de luminaria Se emplean dos tipos de luminarias: 50 ANEJO XI • INSTALACIÓN ELÉCTRICA Linterna asimétrica con armadura cerrada, montada sobre brazo mural de acero de 0,5 m, fijada a las fachadas de la nave a una altura de 4,5 m. • Linterna asimétrica con armadura cerrada, montada sobre columnas de 4 m de altura, que se sitúan para iluminar los accesos a la parcela. Las columnas van fijadas al suelo mediante un macizado de hormigón en masa, al que se unen mediante pernos de anclaje. Cálculo del número de luminarias La expresión empleada para tal cálculo es: N= E×S φU × CU × CC × CD siendo: E: Iluminación deseada (lux). S: Superficie a iluminar (m2 ). ØU : Lúmenes del proyector o luminaria. CU: Coeficiente de utilización. CC: Coeficiente de conservación. CD: Coeficiente de depreciación. El valor del coeficiente de utilización se obtiene en función de la relación alcance/altura del punto de luz en las curvas características de las luminarias, siendo para este tipo de luminarias CU = 0,6. El valor del coeficiente de conservación se obtiene de las recomendaciones dadas en la “Instrucción para alumbrado urbano”, que para una luminaria hermética es CC = 0,8. Se tomará un coeficiente de depreciación de valor 0,85, que equivale a una depreciación del 15 al 70 % de la duración. 51 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4.1.2.1. Iluminación de las fachadas delantera y trasera La longitud de tales fachadas es de 30 m, siendo en ambos casos la superficie a iluminar: S = 30 x 9 = 270 m2 El número de luminarias requerido será: N= 50 × 270 = 2,36 14.000 × 0,6 × 0,8 × 0,85 Por tanto, se colocarán 3 luminarias en cada una de las fachadas que se están considerando, con una separación entre ellas de 10 m, como se aprecia en el Plano de la Instalación de Alumbrado. 4.1.2.2. Iluminación de las fachadas laterales La longitud de dichas fachadas es de 50 m, siendo la superficie a iluminar: S = 50 x 9 = 450 m2 Aplicando la ecuación de cálculo de las luminarias se tiene: N= 50 × 450 = 3,93 14.000 × 0,6 × 0,8 × 0,85 Por tanto, se colocarán 4 luminarias en cada una de las fachadas que se están considerando, con una separación entre ellas de 12,5 m, como se aprecia en el Plano de la Instalación de Alumbrado. 52 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4.1.2.3. Iluminación de los accesos al recinto Las puertas del recinto de la industria se iluminarán en una superficie equivalente a un cuadrado de 10 m de lado, por lo que: S = 10 x 10 = 100 m2 Aplicando la ecuación de cálculo de las luminarias se tiene: N= 50 × 100 = 0,88 14.000 × 0,6 × 0,8 × 0,85 Por tanto, se colocará 1 luminaria en cada una de las puertas. 4.1.3. Alumbrado de emergencia Se proyecta un alumbrado de emergencia que permita iluminación suficiente para la evacuación eficiente de las personas que se encuentren en el interior de la industria en el momento de producirse un fallo en el alumbrado general. Deberá poder funcionar durante un tiempo mínimo de 1 hora. Estará previsto para entrar a funcionar automáticamente al producirse el fallo de los alumbrados generales o cuando la tensión de éstos baje a menos del 70 % de su valor nominal. El local donde se instala el Cuadro Principal de Distribución estará provisto de alumbrado de emergencia, para el que se emplearán lámparas de fluorescencia con dispositivo de encendido instantáneo. Las líneas que alimentan directamente los circuitos de lámparas de emergencia estarán protegidas por interruptores automáticos con una intensidad nominal de 10 A como máximo. 53 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Una misma línea no podrá alimentar a más de diez puntos de luz. Las canalizaciones que alimentan este alumbrado se dispondrán sobre las paredes a 5 cm de separación mínima con respecto a otras canalizaciones eléctricas. La fuente propia de alimentación de estas líneas de alumbrado de emergencia estará formada por baterías de acumuladores. 4.1.4. Diseño de la instalación de alumbrado 4.1.4.1. Criterios de cálculo Se realizará en este apartado el cálculo de las secciones de los conductores y de las caídas de tensión en los puntos más desfavorables, a efectos de comprobar que la caída de tensión máxima en la instalación no supere el 3 % de la tensión nominal, equivalente a 11,4 V, y que las intensidades sean siempre inferiores a las admisibles, cumpliendo así con lo dispuesto en las instrucciones MI BT 004, MI BT 007 y MI BT 017. El material conductor utilizado en toda la instalación será el cobre y los conductores no serán desnudos, sino que llevarán una cubierta de policloruro de vinilo. Tales cubiertas tendrán una tensión de aislamiento de 1.000 V. Los conductores se canalizarán bajo tubo protector. El diámetro nominal de los tubos se seleccionará de modo tal que sólo quede ocupada, como máximo, un 40 % de su sección, para permitir una ventilación adecuada. Los conductores bajo tubo podrán ir al aire, sujetos con abrazaderas a paredes o suelos, o bien irán enterrados en zanjas de modo que quedarán a 60 cm de profundidad. 54 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA De acuerdo con el REBT, para líneas interiores de alumbrado, la sección mínima será de 1 mm, pero para las líneas de fuerza de alto grado de electrificación, la sección mínima será de 2,5 mm2 . Cuando el conductor se encuentre enterrado, la sección será mayor de 6 mm2 según MI BT 007. Según la MI BT 032, los conductores de conexión que alimentan lámparas de descarga se dimensionarán para transportar una carga en voltios amperios igual a 1,8 veces la potencia en vatios de los receptores. Es decir: Lámparas fluorescentes: S = 1,8 P Lámparas incandescentes: S = P La intensidad que consumirá cada tipo de receptor se determinará por la expresión: I= S V siendo: S: Potencia del receptor (VA) V: Tensión nominal: V = 220 V Por tanto y según lo indicado, las intensidades a considerar para cada tipo de receptor son: • Lámparas de vapor de mercurio de 250 W: I= 1,8 ⋅ 250 = 2,05 A 220 55 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA • Lámparas de vapor de mercurio de 400 W: I= • Lámparas de vapor de mercurio de 700 W: I= • 1,8 ⋅ 400 = 3,27 A 220 1,8 ⋅ 700 = 5,72 A 220 Lámparas incandescentes de 60 W: 60 = 0,27 A 220 I= • Lámparas incandescentes de 100 W: I= • Lámpara fluorescente de 40 W: I= • 1,8 ⋅ 40 = 0,33 A 220 Grupo de dos lámparas fluorescentes de 40 W: I= • 1,8 ⋅ 2 ⋅ 40 = 0,65 220 Lámpara fluorescente de 65 W: I= • 100 = 0,45 A 220 1,8 ⋅ 65 = 0,53 A 220 Grupo de dos lámparas fluorescentes de 65 W: I= 1,8 ⋅ 2 ⋅ 65 = 1,06 A 220 56 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA • Lámpara de vapor de sodio de baja presión de 150 W: I= 1,8 ⋅150 = 1,23 A 220 La caída de tensión que se produce en cada tramo de sección constante se calcula en base a la expresión: v= 2 × ñ × cos è × ∑ ii × Li s siendo: ñ: Resistividad del cobre (0,018 mm2 m-1). s: Sección de cada tramo de conductor (mm2 ). i: Intensidad absorbida por cada lámpara o grupo de ellas (A). L: Longitud del conductor desde el origen hasta el punto a donde actúa la carga. cos è: Factor de potencia Para el cálculo de la caída de tensión en conductores que alimentan lámparas o tubos de descarga, se tendrá en cuenta un factor de potencia cos è = 0,85, mientras que para las lámparas incandescentes se considerará un cos è = 1. En cumplimiento con la MI BT 009, para que se mantenga el mayor equilibrio posible en la carga de los conductores que forman parte de la instalación de alumbrado, se procurará que tales cargas queden repartidas entre sus fases o conductores polares. En los siguientes apartados se mostrarán los cálculos necesarios para el dimensionamiento de las líneas de alumbrado, donde se relacionarán las cargas que soportan y se mostrará un esquema unifilar que indique el recorrido desde el origen en cada cuadro de alumbrado hasta el punto de luz más desfavorable a efectos de caída de tensión. 57 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4.1.4.2. Cuadro de alumbrado 1 (CA1) 4.1.4.2.1. Línea A1.1 (Fase R) Abastece a las lámparas de los siguientes locales: sala de distribución de baja tensión, sala de limpieza, pasillo contiguo y taller. En los dos primeros locales de los mencionados se han dispuesto 4 aparatos con dos lámparas fluorescentes de 40 W cada uno. En el pasillo se han dispuesto 5 lámparas incandescentes de 100 W, y en el taller, 3 lámparas de mercurio de color corregido del tipo HPL 400 W. La potencia a instalar será: P = 3 x 400 + 5 x 100 + 8 x 40 + 8 x 40 = 2.340 W S = 1,8 x ( 3 x 400 + 8 x 40 + 8 x 40) + 1 x (5 x 100) = 3.812 VA El esquema unifilar que corresponde a la fase R del CA1 es el de la figura 2. I1 = 3,27 A I2 = 0,45 A I3 = 0,65 A Se utilizará una sección: s = 2,5 mm2 La caída de tensión máxima se produce para el tramo OL, siendo para cada uno de los subtramos: VOA = 2 × 0,018 × 1 × 6,3 × (3 × 3,27 + 5 × 0,45 + 8 × 0,65 ) = 1,56 V 2,5 58 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA VAB = 2 x 0,018 x 1 x 2,5 x (5 x 0,45 + 8 x 0,65) = 0,268 V 2,5 VBC = 2 × 0,018 × 0,85 × 6,52 × (8 × 0,65 ) = 0,412 V 2,5 VCD = 2 × 0,018 × 0,85 × 1,55 × (6 × 0,65) = 0,072 V 2,5 VDE = 2 × 0,018 × 0,85 × 1,55 × (4 × 0,65 ) = 0,048 V 2,5 VEF = 2 × 0,018 × 0,85 × 1,55 × (2 × 0,65 ) = 0,024 V 2,5 VFL = 2 × 0,018 × 0,85 × 0,65 × (1,15 + 3,55) = 0,036 V 2,5 El valor de la caída de tensión máxima será: VOL = 1,56 + 0,268 + 0,412 + 0,072 + 0,048 + 0,024 + 0,036 = 2,42 V 4.1.4.2.2. Línea A1.2 (Fase S) Abastece a las lámparas de los siguientes locales: vestíbulo de la planta baja, sala de la caldera y pasillo separador de los aseos y vestuarios masculinos y femeninos. En el vestíbulo se han dispuesto 8 aparatos con dos lámparas fluorescentes de 40 W en cada uno; en la sala de la caldera, 6 lámpara de mercurio de color corregido del tipo HPL 250 W; y en el pasillo, 5 lámparas incandescentes de 100 W. La potencia a instalar será: 59 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA P = 6 x 250 + 5 x 100 + 16 x 40 = 2.640 W S = 1,8 x (6 x 250 + 16 x 40) + 5 x 100 = 4.352 VA El esquema unifilar que corresponde a la fase S es el de la figura 3. I1 = 2,05 A I2 = 0,45 A I3 = 0,65 A Se utilizará una única sección de 2,5 mm2 . La caída de tensión máxima corresponde al tramo OK, siendo para cada uno de los subtramos: VOA = 2 × 0,018 × 1 × 1,74 × (8 × 0,65 + 6 × 2,05 + 5 × 0,45 ) = 0,492 V 2,5 VAB = 2 × 0,018 × 1 × 1,45 × (6 × 2,05 + 5 × 0,45) = 0,3 V 2,5 VBC = 2 × 0,018 × 1 × 2,6 × (3 × 2,05 + 5 × 0,45) = 0,312 V 2,5 VCD = 2 × 0,018 × 1 × 14,65 × (5 × 0,45 ) = 0,472 V 2,5 VDK = 2 × 0,018 × 1 × 0,45 × (0,75 + 1,99 + 3,23 + 4,47 + 5,71) = 0,104 V 2,5 VOK = 0,492 + 0,3 + 0,312 + 0,472 + 0,104 = 1,68 V 60 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4.1.4.2.3. Línea A1.3 (Fase T) Abastece a las lámparas de los aseos y vestuarios masculinos y femeninos. En cada uno de ellos se han dispuesto 23 lámparas incandescentes de 60 W. La potencia a instalar será: P = 46 x 60 = 2.760 W S = 1 x 2.760 = 2.760 VA El esquema unifilar que corresponde a la fase T es el de la figura 4. I1 = 0,27 A Se dispondrá una única de sección en todo el tramo de 4 mm2 de sección, siendo la caída de tensión máxima para el tramo OE. Para cada subtramo: VOA = 2 × 0,018 × 1 × 19,35 × (46 × 0,27 ) = 2,17 V 4 VAB = 2 × 0,018 × 1 × 2,85 × (23 × 0,27 ) = 0,16 V 4 VBC = 2 × 0,018 × 1 × 2,3 × (16 × 0,27 ) = 0,088 V 4 VCD = 2 × 0,018 × 1 × 2,3 × (8 × 0,27 ) = 0,0425 V 4 VDE = 2 × 0,018 × 1 × 0,27 × (0,73 + 2,29 × 3,85 × 5,45 × 6,95 + 8,45 + 9,95 + 11,45 ) = 0,12 V 4 61 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA La caída de tensión máxima: VOE = 2,17 + 0,16 + 0,088 + 0,0425 + 0,12 = 2,58 V 4.1.4.3. Cuadro de alumbrado 2 (CA 2) 4.1.4.3.1. Línea A2.1 (Fase R) Abastece a 11 de las 32 lámparas de la sala de elaboración. Se trata de lámparas de vapor de mercurio de color corregido del tipo HPL 250 W. La potencia a instalar será: P = 11 x 250 = 2.750 W S = 1,8 x 2.750 = 4.950 VA El esquema unifilar que corresponde a la fase R del CA 2 es el de la figura 5. I = 2,05 A Se utilizará una sección: s = 6 mm2 La caída de tensión en el único tramo, OA: VOA = 2 × 0,018 × 0,85 4,16 + 10, 41 + 16,66 + 22,91 + 29 ,16 + × 2,05 × = 3,94 V 6 35,41 + 41,66 + 46,31 + 51,01 + 57,26 + 61,96 62 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4.1.4.3.2. Línea A2.2 (Fase S) Abastece a 10 de las 32 lámparas de la sala de elaboración. Se trata de lámparas de vapor de mercurio de color corregido del tipo HPL 250 W. La potencia a instalar será: P = 10 x 250 = 2.500 W S = 1,8 x 2.500 = 4.500 VA El esquema unifilar que corresponde a la fase S del CA 2 es el de la figura 6. I = 2,05 A Se utilizará una sección: s = 4 mm2 La caída de tensión en el único tramo, OA: VOA = 2 × 0,018 × 0,85 3,87 + 10,12 + 16,37 + 22,62 + 28,87 + × 2,05 × 4 33,57 + 39,82 + 46,07 + 52,32 + 58,57 = 4,89 V 4.1.4.3.3. Línea A2.3 (Fase T) Abastece a 11 de las 32 lámparas de la sala de elaboración. Se trata de lámparas de vapor de mercurio de color corregido del tipo HPL 250 W. La potencia a instalar será: P = 11 x 250 = 2.750 W S = 1,8 x 2.750 = 4.950 VA 63 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA El esquema unifilar que corresponde a la fase T del CA 2 es el de la figura 7. I = 2,05 A Se utilizará una sección: s = 10 mm2 La caída de tensión en el único tramo, OA: VOA = 2 × 0,018 × 0,85 13,6 + 19,85 + 26,1 + 32,35 + 38,6 + × 2,05 × = 3,03 V 10 44 ,85 + 51,1 + 57,35 + 62 + 66,7 + 71,35 4.1.4.4. Cuadro de alumbrado 3 (CA 3) 4.1.4.4.1. Línea A3.1 (Fase R) Abastece a las lámparas de la cámara frigorífica y a las de la zona de recepción de materias primas. En la cámara frigorífica se han dispuesto 4 aparatos con dos lámparas fluorescentes de 40 W cada uno. En la zona de recepción de materias primas se han dispuesto 3 lámparas de mercurio de color corregido tipo HPL 700 W. La potencia a instalar será: P = 8 x 40 + 3 x 700 = 2.420 W S = 1,8 x 2.420 = 4.356 VA El esquema unifilar que corresponde a la fase R del CA3 es el de la figura 8. I1 = 5,72 A I2 = 0,65 A 64 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Se utilizará una sección: s = 2,5 mm2 La caída de tensión máxima se produce para el tramo OG, siendo para cada uno de los subtramos: VOA = 2 × 0,018 × 0,85 × 4,36 × (3 × 5,72 + 4 × 0,65 ) = 1,052 V 2,5 VAB = 2 × 0,018 × 0,85 × 4,7 × (2 × 5,72 + 4 × 0,65 ) = 0,804 V 2,5 VBC = 2 × 0,018 × 0,85 × 3,7 × (1 × 5,72 + 4 × 0,65 ) = 0,376 V 2,5 VCD = 2 × 0,018 × 0,85 × 5,83 × (4 × 0,65 ) = 0,184 V 2,5 VDE = 2 × 0,018 × 0,85 × 2,15 × (2 × 0,65 ) = 0,032 V 2,5 VEG = 2 × 0,018 × 0,85 × 0,65 × (2,13 + 6,48) = 0,068 V 2,5 El valor de la caída de tensión máxima será: VOG = 1,052 + 0,804 + 0,376 + 0,184 + 0,032 + 0,068 = 2,516 V 65 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4.1.4.4.2. Línea A3.2 (Fase S) Abastece a las lámparas de los siguientes locales: sala de máquinas, sala de control de la báscula, almacén de envases y embalajes y almacén de aceite y sal. En la sala de máquinas se han dispuesto 2 lámparas de vapor de mercurio de color corregido del tipo HPL 400 W; en la sala de control de la báscula, 2 aparatos con dos lámparas fluorescentes de 65 W cada uno; y en cada uno de los almacenes, 3 lámparas de vapor de mercurio de color corregido del tipo HPL 250 W. La potencia a instalar será: P = 6 x 250 + 4 x 65 + 2 x 400 = 2.560 W S = 1,8 x 2.560 = 4.608 VA El esquema unifilar que corresponde a la fase S del CA3 es el de la figura 9. I1 = 2,05 A I2 = 1,06 A I3 = 3,27 A Se utilizará una sección: s = 2,5 mm2 La caída de tensión máxima se produce para el tramo OB, siendo, para cada uno de los subtramos: VOA = 2 × 0,018 × 0,85 × 1,44 × (6 × 2,05 + 2 × 1,06 + 2 × 3,27 ) = 0,368 V 2,5 VAB = 2 × 0,018 × 0,85 × 2,05 × (1,9 + 5,26 + 8,62 + 15,02 + 18,38 + 21,74 ) = 1,776 V 2,5 66 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA El valor de la caída de tensión máxima será: VOB = 0,368 + 1,776 = 2,144 V 4.1.4.4.3. Línea A3.3 (Fase T) Abastece a las 10 lámparas de mercurio de color corregido del tipo HPL 250 W que iluminan el almacén de producto elaborado. La potencia a instalar será: P = 10 x 250 = 2.500 W S = 1,8 x 2.500 = 4.500 VA El esquema unifilar que corresponde a la fase T del CA3 es el de la figura 10. I = 2,05 A Se utilizará una sección: s = 4 mm2 La caída de tensión máxima se produce para el tramo OC, siendo para cada uno de los subtramos: VOA = 2 × 0,018 × 0,85 × 14,04 × (10 × 2,05) = 2,2 V 4 VAC = 2 × 0,018 × 0,85 × 2,05 × (4,51 + 7,53 + 10,55 + 13,57 + 16,59 ) = 0,825 V 4 67 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA El valor de la caída de tensión máxima será: VOC = 2,2 + 0,825 = 3,025 V 4.1.4.5. Cuadro de alumbrado 4 (CA4) 4.1.4.5.1. Línea A4.1 (Fase R) Abastece a las lámparas de los locales: comedor, sala de descanso, vestíbulo de la planta alta y pasillo de la misma. Tanto en el comedor como en la sala de descanso se han dispuesto 6 aparatos con dos lámparas fluorescentes de 65 W cada uno; en el vestíbulo 6 aparatos con dos lámparas fluorescentes de 40 W cada uno; y en el pasillo 7 lámparas fluorescentes de 40 W. La potencia a instalar será: P = 12 x 40 + 7 x 40 + 24 x 65 = 2.320W S = 1,8 x 2.320 = 4.176 VA El esquema unifilar que corresponde a la fase R del CA4 es el de la figura 11. I1 = 0,65 A I2 = 0,33 A I3 = 1,06 A Se utilizará una sección: s = 2,5 mm2 La caída de tensión máxima se produce para el tramo OL, siendo para cada uno de los subtramos: 68 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA VOA = 2 × 0,018 × 0,85 × 0,41 × (6 × 0,65 + 7 × 0,33 + 12 × 1,06 ) = 0,092 V 2,5 VAB = 2 × 0,018 × 0,85 × 1,95 × (7 × 0,33 + 12 × 1,06 ) = 0,356 V 2,5 VBC = 2 × 0,018 × 0,85 × 1,93 × (12 × 1,06 ) = 0,3 V 2,5 VCD = 2 × 0,018 × 0,85 × 2,05 × (9 × 1,06 ) = 0,236 V 2,5 VDE = 2 × 0,018 × 0,85 × 2,53 × (6 × 1,06 ) = 0,196 V 2,5 VEF = 2 × 0,018 × 0,85 × 2,8 × (3 × 1,06 ) = 0,108 V 2,5 VFL = 2 × 0,018 × 0,85 × 1,06 × (1 + 3,06 + 5,12 ) = 0,116 V 2,5 El valor de la caída de tensión máxima será: VOL = 0,092 + 0,356 + 0,3 + 0,236 + 0,196 + 0,108 + 0,116 = 1,404 V 4.1.4.5.2. Línea A4.2 (Fase S) Abastece a las lámparas del laboratorio, del pasillo de oficinas y de uno de los despachos. En el laboratorio se han dispuesto 15 aparatos con dos lámparas fluorescentes de 65 W cada uno; en el pasillo de oficinas, 7 lámparas fluorescentes de 65 W; y en el despacho, 4 aparatos con dos lámparas fluorescentes de 65 W cada uno. 69 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA La potencia a instalar será: P = 30 x 65 + 7 x 65 + 8 x 65 = 2.925 W S = 1,8 x 2.925 = 5.265 VA El esquema unifilar que corresponde a la fase S del CA4 es el de la figura 12. I1 = 1,06 A I2 = 0,53 A Se utilizará una sección: s = 6 mm2 La caída de tensión máxima se produce para el tramo OE, siendo para cada uno de los subtramos: VOA = 2 × 0,018 × 0,85 × 20,8 × (19 × 1,06 + 7 × 0,53 ) = 2,51 V 6 VAB = 2 × 0,018 × 0,85 × 0,73 × (15 × 1,06 + 7 × 0,53) = 0,073 V 6 VBC = 2 × 0,018 × 0,85 × 1,5 × (10 × 1,06 + 7 × 0,53 ) = 0,11 V 6 VCD = 2 × 0,018 × 0,85 × 1,5 × (5 × 1,06 + 7 × 0,53) = 0,067 V 6 VDE = 2 × 0,018 × 0,85 × 0,53 × (2,5 + 5,02 + 7,54 + 10,06 + 12 ,58 + 15,1 + 17 ,62 ) = 0,18 V 6 El valor de la caída de tensión máxima será: 70 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA VOE = 2,51 + 0,073 + 0,11 + 0,067 + 0,18 = 2,94 V 4.1.4.5.3. Línea A4.3 (Fase T) Abastece a las lámparas de los siguientes locales: un despacho, aseos de la planta superior, recepción, despacho de dirección y sala de juntas. En el despacho se han dispuesto 4 aparatos con 2 lámparas fluorescentes de 65 W cada uno; en los aseos, lámparas incandescentes de 60 W; en recepción, 6 aparatos con dos lámparas fluorescentes de 65 W cada uno; en el despacho de dirección, 4 aparatos con 2 lámparas fluorescentes de 65 W cada uno; y en la sala de juntas, 6 aparatos con 2 lámparas fluorescentes de 65 W cada uno. La potencia a instalar será: P = 8 x 65 + 4 x 60 + 12 x 65 + 8 x 65 + 12 x 65 = 2.840 W S = 1,8 x (65 x 40) + 1 x (4 x 60) = 4.920 VA El esquema unifilar que corresponde a la fase T del CA4 es el de la figura 13. I1 = 1,06 A I2 = 0,27 A Se utilizará una sección: s = 10 mm2 La caída de tensión máxima se produce para el tramo OT, siendo para cada uno de los subtramos: VOA = 2 × 0,018 × 1 × 24,6 × ( 20 × 1,06 + 4 × 0,27 ) = 1,968 V 10 VAB = 2 × 0,018 × 1 × 1,5 × (18 × 1,06 + 4 × 0,27 ) = 0,108 V 10 71 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA VBC = 2 × 0,018 × 1 × 1,6 × (16 × 1,06 + 4 × 0,27 ) = 0,102 V 10 VCD = 2 × 0,018 × 1 × 1,55 × (16 × 1,06 + 2 × 0,27 ) = 0,096 V 10 VDE = 2 × 0,018 × 0,85 × 1,5 × (16 × 1,06 ) = 0,078 V 10 VEF = 2 × 0,018 × 0,85 × 1,4 × (14 × 1,06 ) = 0,06 V 10 VFG = 2 × 0,018 × 0,85 × 1,4 × (12 × 1,06) = 0,048 V 10 VGH = 2 × 0,018 × 0,85 × 0,87 × (10 × 1,06 ) = 0,024 V 10 VHI = 2 × 0,018 × 0,85 × 4,89 × (6 × 1,06 ) = 0,096 V 10 VIJ = 2 × 0,018 × 0,85 × 1,7 × (3 × 1,06 ) = 0,016 V 10 VJT = 2 × 0,018 × 0,85 × 1,06 × (0,93 + 2,98 + 5,05 ) = 0,029 V 10 El valor de la caída de tensión máxima será: VOT = 1,968 + 0,108 + 0,102 + 0,096 + 0,078 + 0,06 + 0,048 + 0,024 + 0,096 + 0,016 + 0,029 = 2,625 V 72 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4.1.4.6. Cuadro de alumbrado 5 (CA5) 4.1.4.6.1. Línea A5.1 (Fase R) Abastece a 6 lámparas de vapor de sodio de alta presión de 150 W, situadas en el exterior de la nave, cinco de ellas en las fachadas y la otra iluminando la puerta de entrada a la parcela de la industria. La potencia a instalar será: P = 6 x 150 = 900 W S = 1,8 x 900 = 1.620 VA El esquema unifilar que corresponde a la fase R del CA5 es el de la figura 14. I = 1,23 A Se utilizará una sección: s = 2,5 mm2 La caída de tensión máxima se produce para el tramo OA VOA = 2 × 0,018 × 0,85 × 1,23 × (2,08 + 14,13 + 26,93 + 39,13 + 51,63 + 76,68 ) = 3,168 V 2,5 4.1.4.6.2. Línea A5.2 (Fase S) Abastece a 5 lámparas de vapor de sodio de alta presión de 150 W, situadas en el exterior de la nave, cuatro de ellas en las fachadas y la otra iluminando la puerta de entrada a la parcela de la industria. 73 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA La potencia a instalar será: P = 5 x 150 = 750 W S = 1,8 x 750 = 1.350 VA El esquema unifilar que corresponde a la fase S del CA5 es el de la figura 15. I = 1,23 A Se utilizará una sección: s = 4 mm2 La caída de tensión máxima se produce para el tramo OA: VOA = 2 × 0,018 × 0,85 × 1,23 × (55,3 + 67,8 + 79,85 + 89,85 + 99,85) = 3,7 V 4 4.1.4.6.3. Línea A5.3 (Fase T) Abastece a 5 lámparas de vapor de sodio de alta presión de 150 W, situadas en el exterior de la nave, en las fachadas. La potencia a instalar será: P = 5 x 150 = 750 W S = 1,8 x 750 = 1.350 VA El esquema unifilar que corresponde a la fase T del CA5 es el de la figura 16. I = 1,23 A 74 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Se utilizará una sección: s = 2,5 mm2 La caída de tensión máxima se produce para el tramo OB: VOA = 2 × 0,018 × 0,85 × (1,23 × 8,5 + 1,23 × 18,5 + 3 × 1,23 × 23,5) = 1,464 V 2,5 4.1.4.7. Reparto de cargas Se ha de comprobar el reparto de cargas entre las tres fases para ver si se ha logrado mantener un equilibrio aceptable como se recomienda en la MI BT 017. Puede verse tal reparto en la Tabla 3. Tabla 3. Reparto de la potencia (S) en las distintas fases. S (VA) Cuadro de alumbrado Fase R Fase S Fase T CA1 3.812 4.352 2.760 CA2 4.950 4.500 CA3 4.356 4.608 4.500 CA4 4.176 5.265 4.920 1.350 1.350 20.075 18.480 CA5 Total 1.620 18.914 4.950 75 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4.1.4.8. Líneas de enlace de los cuadros de alumbrado con el Cuadro General de Alumbrado Las conexiones de los diferentes cuadros de alumbrado con el Cuadro General de Alumbrado se realizarán usando cables trifásicos de cuatro hilos de idéntica sección, la cual se calculará en base a la intensidad total que abastece tal cuadro de alumbrado. Se comprobará que esta intensidad sea inferior a la máxima admisible. I= S 3 × V × cos è siendo: I: Intensidad máxima (A). S: Potencia total que abastece el cuadro de alumbrado (VA). V: Tensión nominal (380 V). cos è: Factor de potencia. La caída de tensión en una línea trifásica se obtiene de la expresión: v= 3 × ñ × I × L × cos è s Cada conducción trifásica que une un cuadro de alumbrado con el CGA tendrá como mínimo la sección del conductor mayor que se utiliza en las derivaciones monofásicas que alimenta tal cuadro de alumbrado. En cada uno de los apartados siguientes se comprobará que tal sección es correcta desde el punto de vista de caída de tensión. 4.1.4.8.1. Línea CGA – CA1 La potencia total que abastece el cuadro de alumbrado 1 es: S = 3.812 + 4.352 + 2.760 = 10.924 VA. 76 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA La intensidad máxima será: I= 10.924 = 20,74 A 3 × 380 × 0,8 Esta línea abastece a derivaciones monofásicas con conductores de sección máxima 4 mm2 , por lo que se adoptará esta como la sección para la conducción trifásica. La longitud de la línea es 14 m, por lo que la caída de tensión es: V= 3 × 0,018 × 20,74 × 14 × 0,8 = 1,81 V 4 La máxima caída de tensión en las lámparas que dependan del cuadro CA1, incluyendo la línea trifásica es: V = 3 × 2,58 + 1,81 = 6,28 V 4.1.4.8.2. Línea CGA – CA2 La potencia total que abastece el cuadro de alumbrado 2 es: S = 4.950 + 4.500 + 4.950 = 14.400 VA La intensidad máxima será: I= 14.000 3 × 380 × 0,8 = 26,59 A Esta línea abastece a derivaciones monofásicas con conductores de sección máxima 10 mm2 , por lo que se adoptará ésta como la sección para la conducción trifásica. La longitud de la línea es 5 m, por lo que la caída de tensión es: v= 3 × 0,018 × 26,59 × 5 × 0,8 = 0,328 V 10 77 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA La máxima caída de tensión en las lámparas que dependan del cuadro CA2, incluyendo la línea trifásica es: V = 3 × 4,89 + 0,328 = 8,8 V 4.1.4.8.3. Línea CGA – CA3 La potencia total que abastece el cuadro de alumbrado 3 es: S = 4.356 + 4.608 + 4.500 = 13.464 VA La intensidad máxima será: I= 13.464 3 × 380 × 0,8 = 25,57 A Esta línea abastece a derivaciones monofásicas con conductores de sección máxima 4 mm2 , pero se adoptará 10 mm2 como la sección para la conducción trifásica. La longitud de la línea es 44 m, por lo que la caída de tensión es: v= 3 × 0,018 × 25,57 × 44 × 0,8 = 2,8 V 10 La máxima caída de tensión en las lámparas que dependan del cuadro CA3, incluyendo la línea trifásica es: V = 3 × 3,025 + 2,8 = 8,04 V 4.1.4.8.4. Línea CGA – CA4 La potencia total que abastece el cuadro de alumbrado 4 es: 78 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA S = 4.176 + 5.265 + 4.920 = 14.361 VA La intensidad máxima será: Esta línea abastece a derivaciones monofásicas con conductores de sección máxima 10 mm2 , por lo que se adoptará tal sección para la conducción trifásica. La longitud de la línea es 16 m, por lo que la caída de tensión es: v= 3 × 0,018 × 27,27 ×16 × 0,8 = 1,088 V 10 La máxima caída de tensión en las lámparas que dependan del cuadro CA4, incluyendo la línea trifásica es: V = 3 × 2,94 + 1,088 = 6,18 V 4.1.4.8.5. Línea CGA – CA5 La potencia total que abastece el cuadro de alumbrado 5 es: S = 1.620 +1.350 + 1.350 = 4.320 VA La intensidad máxima será: I= 4.320 = 8,2 A 3 × 380 × 0,8 Esta línea abastece a derivaciones monofásicas con conductores de sección máxima 4 mm2 , pero se adoptará una sección de 6 mm2 para la conducción trifásica. 79 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA La longitud de la línea es 65 m, por lo que la caída de tensión es: V= 3 × 0,018 × 8,2 × 65 × 0,8 = 2,21 V 6 La máxima caída de tensión en las lámparas que dependan del cuadro CA5, incluyendo la línea trifásica es: V = 3 × 3,7 + 2,21 = 8,62 V 4.1.4.9. Resumen de los conductores de la instalación de alumbrado Tabla 4. Líneas monofásicas desde los cuadros de alumbrado hasta las lámparas. Cuadro de Línea de alumbrado alumbrado CA1 CA2 CA3 CA4 CA5 Fase Sección (mm2 ) A1.1 R 2,5 A1.2 S 2,5 A1.3 T 4 A2.1 R 6 A2.2 S 4 A2.3 T 10 A3.1 R 2,5 A3.2 S 2,5 A3.3 T 4 A4.1 R 2,5 A4.2 S 6 A4.3 T 10 A5.1 R 2,5 A5.2 S 4 A5.3 T 2,5 80 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Tabla 5. Líneas trifásicas desde el CGA hasta cada cuadro de alumbrado. Línea de Alumbrado Sección (mm2) CGA – CA1 4x4 CGA – CA2 4 x 10 CGA – CA3 4 x 10 CGA – CA4 4 x 10 CGA – CA5 4x6 4.2. INSTALACIÓN DE FUERZA MOTRIZ FIJA 4.2.1. Relación de equipos La distribución de la red de fuerza motriz fija se realiza tendiendo líneas desde el Cuadro General de Motores hasta cada uno de los cuadros de control de motores que se ubiquen en la fábrica. De éstos últimos saldrá un cableado hacia los diferentes equipos. El sistema de arranque de los motores se realizará teniendo en cuenta la Instrucción MI BT 034 que recomienda la utilización de dispositivos de arranque para evitar puntas de intensidad. En consecuencia, se dispondrán dispositivos de arranque estrella – triángulo en motores de potencia superior a 6,2 CV. El arranque de motores de menor potencia se hará de forma directa. Sin embargo en el presente proyecto, la mayoría de los equipos ubicados se consideran como máquinas, que poseen sistemas de protección y de arranque interiores, por lo que, a efectos de cálculo, no habrá sistemas de arranque diferentes del directo. 81 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Se considera un factor de potencia de los motores igual a 0,8. A continuación se exponen en la tabla 6 los motores a instalar y la potencia que demandan cada uno de ellos, además de indicar el equipo al que pertenece, el cuadro de motores que lo alimenta y el tipo de arranque. Tabla 6. Motores de la instalación eléctrica. NÚMERO CUADRO EQUIPO POTENCIA ARRANQUE (C.V.) 1 2 Torre de recuperación 0,5 D 2 2 Bomba de agua 0,5 D 3 2 Compresor 12,5 E/T 4 2 Evaporador 1 D 5 2 Evaporador 1 D 6 2 Puerta automática 2,5 D 7 2 2 D 4 D 1 D 2 D Cinta vertical elevadora (alimenta a la peladora) 8 2 9 2 10 2 Peladora Correa de inspección (tras pelado) Cinta vertical elevadora (alimenta a la cortadora) 11 2 Cortadora 5 D 12 2 Mesa vibradora (tras cortado) 3 D 13 1 Escaldador 3,5 D 14 1 1 D 3 D 1 D Cinta transportadora (tras escaldado) 15 1 16 1 Equipo secador Cinta transportadora (alimenta a la freidora) 82 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 17 1 18 1 Freidora Cinta de inspección 7,5 E/T 1 D (antes de salado) 19 1 Salado 4,5 D 20 1 Pesadora envasadora 8,85 E/T 21 1 Formadora de cajas 1 D 22 1 Paletizadora 3 D 23 1 Enfardadora 1 D 24 3 Calentador eléctrico de gasoil 2,1 D 25 3 5 D 26 1 5 D 2 D 4,1 D 1 D 1 D Bomba de evacuación del vapor Bomba de condensado desde el escaldador al colector Bomba de agua desde el 27 3 equipo de tratamiento de agua al alimentador de agua de la caldera 28 3 Bomba de aspiración del gasoil a los tanques nodriza Bomba de aspiración de 29 3 gasoil desde el tanque nodriza a la caldera Bomba de aspiración de 30 1 gasoil desde el tanque nodriza a la freidora 31 3 Desgasificador 2 D 32 3 Desmineralizador 2 D 33 3 Descarbonatador 2,5 D 83 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4.2.2. Consideraciones generales de cálculo Como se realizó para las líneas de alumbrado, el cálculo de las secciones de los conductores se realiza en base a la intensidad máxima admisible, según las Instrucciones MI BT 004, MI BT 007 y MI BT 017, haciendo además la comprobación de que la caída de tensión desde el origen en el CGM no supere el 5% de la tensión nominal (5% de 380 V = 19 V). El tipo de conductor a emplear es el de cobre aislado con policloruro de vinilo, de 1.000 V de tensión nominal de aislamiento, colocado en tubos protectores o sobre bandejas perforadas. La intensidad que absorbe cada motor se obtiene por la expresión: I= P 3 × V × cos è siendo: P: Potencia del motor (W). V: Tensión nominal (380 V). cos ϕ: Factor de potencia (0,8 para motores). Por su parte, la caída de tensión de las líneas de distribución y derivación hacia los motores de arranque directo se obtiene en base a: V= 3 × ñ × I × L × cos è s siendo: ñ: Resistividad del cobre (0,018 Ùmm2 /m). I: Intensidad que absorbe cada motor. L: Longitud del tramo entre el CCM y el motor (m). s: Sección (mm2 ). 84 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4.2.3. Dimensionamiento de los conductores Siguiendo las consideraciones expuestas para el cálculo de las secciones de los conductores, así como para obtener la máxima caída de tensión en cada equipo, se obtienen los resultados que aparecen tabulados en las tablas 7, 8 y 9. Tabla 7. Cuadro control de motores 1 (CCM1). Nº MOTOR LÍNEA P (C.V.) I (A) s (mm 2) L (m) v (V) 13 M13 3,5 4,9 2,5 14 0,68 14 M14 1 1,5 9,7 0,23 15 M15 3 4,2 2,5 8,9 0,37 16 M16 1 1,4 1,5 7,8 0,18 17 M17 7,5 10,5 6 4,2 0,18 18 M18 1 1,4 1,5 6,2 0,14 19 M19 4,5 6,3 4 8,2 0,32 20 M20 8,85 12,39 6 12,8 0,66 21 M21 1 1,4 1,5 17,2 0,4 22 M22 3 4,2 2,5 20,8 0,87 23 M23 1 1,4 1,5 23,6 0,55 26 M26 5 7 4 14,5 0,63 30 M30 1 1,4 1,5 8,7 0,2 1,4 85 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Tabla 8. Cuadro control de motores 2 (CCM2). s (mm 2) L (m) v (V) 0,7 1,5 10,4 0,12 0,5 0,7 1,5 8,7 0,1 M3 12,5 17,5 6 3,1 0,22 4 M4 1 1,4 1,5 7,5 0,17 5 M5 1 1,4 1,5 2,4 0,05 6 M6 2,5 3,5 2,5 7,6 0,26 7 M7 2 2,8 2,5 11,6 0,32 8 M8 4 5,6 4 10,3 0,36 9 M9 1 1,4 1,5 9 0,2 10 M10 2 2,8 2,5 7,8 0,22 11 M11 5 7 4 6,6 0,29 12 M12 3 4,2 4 8,1 0,21 Nº MOTOR LÍNEA P (C.V.) I (A) 1 M1 0,5 2 M2 3 Tabla 9. Cuadro control de motores 3 (CCM3). Nº MOTOR LÍNEA P (W) I (A) s (mm 2) L (m) v (V) 24 M24 2,1 2,94 2,5 17,8 0,52 25 M25 5 7 4 20,2 0,88 27 M27 2 2,8 2,5 8,5 0,24 28 M28 4,1 5,74 4 11,5 0,41 29 M29 1 1,4 1,5 14,7 0,34 31 M31 2 2,8 2,5 7,3 0,2 32 M32 2 2,8 2,5 6,3 0,17 33 M33 2,5 3,5 2,5 5,3 0,18 86 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4.2.4. Líneas de enlace de los cuadros de control de motores con el CGM Para los conductores que alimentan a cada cuadro de control de motores, la intensidad de cálculo se obtendrá a partir de la potencia total que tal cuadro suministra. En base a ello, se calcularán las secciones de tales conductores que conectan el CGM con los diferentes cuadros de control de motores, siendo los resultados los contenidos en tabla 10. Tabla 10. Secciones y caídas de tensión en las líneas de unión de CGM con los diferentes CCM. Línea I (A) s (mm 2) L (m) v (V) CGM-CCM1 57,72 16 44 3,96 CGM-CCM2 48,16 10 29 3,48 CGM-CCM3 28,9 10 21 1,51 La máxima caída de tensión desde el CGM hasta el motor receptor se produce en la línea CGM – CCM1 – M22, con un valor de: v = 3,96 + 0,87 = 4,83 V 4.3. INSTALACIÓN DE TOMA DE FUERZA 4.3.1. Necesidades de tomas de fuerza Se dispondrán una serie de tomas de fuerza distribuidas en toda la nave, para prevenir una casual conexión de equipos no contemplados en la instalación de fuerza motriz fija, cuya disposición se puede observar en el Plano de la Instalación de tomas de fuerza. 87 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Habrán de colocarse de forma abundante en zonas como taller, laboratorio, aseos y vestuarios, lugares donde se colocarán posteriormente termos eléctricos y otros receptores. También se ubicarán en zona de oficinas y sala de la caldera. La ubicación de las mismas ha de realizarse en lugares accesibles. Ya que las condiciones son húmedas en muchos locales, las tomas deberán presentar el grado de protección correspondiente a la caída vertical de gotas de agua, y sus cubiertas y las partes accesibles a los órganos de accionamiento no serán metálicos. El factor de potencia de los receptores que se conecten a dichas tomas de fuerza se considerará 0,8. Se utilizarán tomas de corriente monofásicas de 10/16 A de 2.500 W y tomas de corriente trifásica de 16/25 A de 7.000 W. En la tabla 11 se indica el local que posee tomas de fuerza monofásica o trifásica, cuántas y su potencia total. Tabla 11. Tomas de fuerza. LOCAL Monofásicas Trifásicas Nº P (W) Nº P (W) Sala de máquinas 1 2.500 - Sala de control de la báscula 1 2.500 - - Recepción de materias primas 1 2.500 1 7.000 Zona de elaboración 6 15.000 6 42.000 Almacén de envases y embalajes 1 2.500 - - Almacén de aceite y sal 1 2.500 - - Almacén de producto elaborado 1 2.500 - - Aseos y vestuarios masculinos 3 7.500 - - - 88 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Aseos y vestuarios femeninos 3 7.500 - - Pasillo vestuarios 1 2.500 - - Sala de la caldera 1 2.500 - - Vestíbulo planta baja 2 5.000 - - Taller 2 5.000 1 7.000 Pasillo taller 1 2.500 - - Sala del equipo de limpieza 2 5.000 - - Sala de distribución baja tensión 2 5.000 - - Comedor 4 10.000 - - Sala de descanso 2 5.000 - - Vestíbulo planta alta 2 5.000 - - Pasillo planta alta 1 2.500 - - Laboratorio 4 10.000 - - Pasillo oficinas 1 2.500 - - Despacho 2 5.000 - - Despacho 2 5.000 - - Aseo femenino planta alta 1 2.500 - - Aseo masculino planta baja 1 2.500 - - Recepción 1 2.500 - - Dirección 2 5.000 - - Sala de juntas 3 7.500 - - 4.3.2. Cálculo de la instalación de tomas de fuerza 4.3.2.1. Consideraciones de cálculo El cálculo de las secciones de los conductores se realiza en base a la intensidad máxima admisible, haciendo además la comprobación de que la caída de tensión desde el origen de la instalación no supere el 5% de la tensión nominal (5% de 380V = 19 V). 89 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA El tipo de conductor a emplear es el de cobre aislado con policloruro de vinilo, de 1.000 V de tensión nominal de aislamiento, colocado en tubos protectores. La intensidad que absorbe cada toma de fuerza monofásica se obtiene por la expresión: I= P V × cos è siendo: P: Potencia del receptor (W). V: Tensión nominal (220 V). cos ϕ: Factor de potencia (0,8). Por tanto, para las tomas de fuerza monofásicas de 10/16 A consideradas, la intensidad es: IM = 2.500 = 14,2 A 220 × 0,8 En cuanto a las tomas de fuerza trifásicas, la expresión con que se obtiene la intensidad es: IT = P 3 × V × cos è Como la tensión nominal es V = 380 V, IT = 7.000 = 13,29 A 3 × 380 × 0,8 90 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA En cuanto a la caída de tensión en tramos de sección constante en derivaciones monofásicas, se obtiene según la expresión: v= 2 × ñ × cos è × ∑ ii × Li s siendo: ρ: Resistividad del cobre (ρ = 0,018 Ùmm2 /m). s: Sección de cada tramo de conductor (mm2 ). i: Intensidad absorbida por cada receptor (A). L: Longitud del conductor desde el origen al punto donde actúa la carga (m). cos ϕ: Factor de potencia. Cuando se trate de derivaciones trifásicas: v= 3 × ñ × cosè × ∑ ii × L i s 4.3.2.2. Cuadro de toma de fuerza 1 (CTF1) Abastece a 16 tomas de corriente monofásica y 4 tomas de corriente trifásica. • Tomas de corriente trifásica (TF1.1 y TF1.2) Las tomas de corriente trifásica se unen con el CTF1 mediante líneas trifásicas (3F + N) de 4 mm2 de sección. La máxima caída de tensión producida es: v= 3 × 0,018 × 0,8 × 13,29 × (6,97 + 26,95) = 2,81 V 4 91 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA • Tomas de corriente monofásica. Las tomas de corriente se reparten entre las tres fases de modo que queden lo más equilibradas posible: TF1.3 (Fase R): 5 tomas monofásicas. TF1.4 (Fase S): 6 tomas monofásicas. TF1.5 (Fase T): 5 tomas monofásicas. Las fases R y T abastecen ambas a 5 tomas monofásicas, siendo más desfavorable la fase R, cuyo esquema unifilar se muestra a continuación: C I 2,1 m I I I 0,77 m I 7,53 m 20,19 m 4,28 m 4,27 m O B A Se utilizará una única sección de 10 mm2 , siendo la máxima caída de tensión producida: VOB = VOA + VAB VOA = 2 × 0,018 × 0,8 × 14,2 × (7,53 + 27,72 + 32 × 3) = 5,36 V 10 VAB = 2 × 0,018 × 0,8 × 14,2 × 4,27 = 0,17 10 92 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA VOB = 5,36 + 0,17 = 5,53 V La caída de tensión compuesta es: VOB = 3 × 5,53 = 9,57 V La fase S abastece a 6 tomas de fuerza monofásicas, siendo su esquema unifilar: D 3,72 m I B 4,9 I m I 3,31 m I I I 6,25 m 2,24 m 0,75 m 5,4 m I 5,85 m O A C E Se utilizará una única sección de 16 mm2 , siendo la máxima caída de tensión producida: VOE = VOA + VAC + VCE VOA = 2 × 0,018 × 0,8 × 14,2 × 6,25 × 6 = 0,9585 V 16 VAC = 2 × 0,018 × 0,8 × 14,2 × (2,24 + 2,99 × 4 ) = 0,36 V 16 VCE = 2 × 0,018 × 0,8 × 14,2 × (5,4 + 11,25 ) = 0,42 V 16 VOE = 0,9585 + 0,36 + 0,42 = 1,74 V 93 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA La caída de tensión compuesta es: VOB = 3 × 1,74 = 3,01 V 4.3.2.3. Cuadro de toma de fuerza 2 (CTF2) Abastece a 13 tomas de corriente monofásica y 4 tomas de corriente trifásica. • Tomas de corriente trifásica (TF2.1 y TF2.2). La línea TF2.1 abastece a 3 tomas de fuerza trifásicas. Se tratará de una línea trifásica (3F + N) de 6 mm2 de sección. La máxima caída de tensión producida es: v= 3 × 0,018 × 0,8 × 13,29 × (4,29 + 29,94 + 54,74) = 4,92 V 6 La línea TF2.2 abastece a 1 toma de fuerza monofásica. Su sección será de 2,5 mm2 , y la máxima caída de tensión producida: v= 3 × 0,018 × 0,8 ×13,29 × 9,05 = 1,2 V 2,5 • Tomas de corriente monofásica. Las tomas de corriente se reparten entre las tres fases de modo que queden lo más equilibradas posible: 94 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA TF2.3 (Fase R): 4 tomas monofásicas. TF2.4 (Fase S): 5 tomas monofásicas. TF2.5 (Fase T): 4 tomas monofásicas. El esquema unifilar de la línea TF2.4, que abastece a 5 tomas de fuerza monofásicas es: I 3,73 m I 13,65 m I 12,21 m I 11,12 m I 4,96 m O A Se utilizará una única sección de 10 mm2 , siendo la máxima caída de tensión producida: v OA = 2 × 0,018 × 0,8 ×14,20 × (3,73 + 17,38 + 29,59 + 40,71 + 45,67) = 5,6 V 10 La caída de tensión compuesta es: VOC = 3 × 5,6 = 9,7 V Las fases R y T abastecen ambas a 4 tomas de fuerza monofásicas. La más desfavorable de ellas es la fase T, cuyo esquema unifilar se muestra a continuación: I 14,82 m O I 2,35 m I 4,5 m I 2,35 m A Se utilizará una única sección de 6 mm2 , siendo la máxima caída de tensión producida: 95 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA v OA = 2 × 0,018 × 0,8 ×14,20 × (14,82 + 17,17 + 21,67 + 24,02) = 5,29 V 6 La caída de tensión compuesta es: VOA = 3 × 5,29 = 9,17 V 4.3.2.4. Cuadro de toma de fuerza 3 (CTF3) Abastece a 13 tomas de corriente monofásica. • Tomas de corriente monofásica. Las tomas de corriente se reparten entre las tres fases de modo que queden lo más equilibradas posible. TF3.1 (Fase R): 5 tomas monofásicas. TF3.2 (Fase S): 4 toma monofásicas. TF3.3 (Fase T): 4 toma monofásicas. Las fases S y T abastecen a 4 tomas de fuerza monofásica, siendo la fase T más desfavorable que la S. El esquema unifilar de la línea se realiza para la fase más desfavorable (Fase T). B I 7,6 m O I 4,5 m 6,2 m 1,5 m I I 5,2 m C A 96 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Se utilizará una única sección de 6 mm2 , siendo la máxima caída de tensión producida: VOC = VOA + VAC v OA = 2 × 0,018 × 0,8 × 14,20 × (7,6 + 13,8 × 3) = 3,33 V 6 v AC = 2 × 0,018 × 0,8 ×14,20 × (1,5 + 6,7 ) = 0,56 V 6 VOC = 3,33 + 0,56 = 3,88 V La caída de tensión compuesta es: VOA = 3 × 3,88 = 6,73 V La línea TF3.1 abastece a 5 tomas de fuerza monofásicas, siendo su esquema unifilar: B 0,65 m 1,65 m I 2,17 m O I I I 8,64 m 1,06 m I 2,83 m C A Se utilizará una sección de 10 mm2 , siendo la máxima caída de tensión producida: VOA = 2 × 0,018 × 0,8 × 14,2 × (1,65 × 5 ) = 0,34V 10 97 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA VAC = 2 × 0,018 × 0,8 × 14,2 × (2,17 + 10,81 + 11,87 + 14,7 ) = 1,61 V 10 VOC = 0,34 + 1,61 = 1,95 V La caída de tensión compuesta es: VOA = 3 × 1,95 = 3,37 V 4.3.2.5. Cuadro de toma de fuerza 4 (CTF4) Abastece a 13 tomas de corriente monofásica. • Tomas de corriente monofásica. Las tomas de corriente se reparten entre las tres fases de modo que queden lo más equilibradas posible. TF4.1 (Fase R): 4 tomas monofásicas. TF4.2 (Fase S): 4 toma monofásicas. TF4.3 (Fase T): 5 toma monofásicas. El esquema unifilar de la línea TF4.3 es: I 8,02 m O I 5,74 m I 5,73 m I 2,56 m I 2,06 m A Se utilizará una única sección de 10 mm2 , siendo la caída de tensión producida: v OA = 2 × 0,018 × 0,8 ×14,20 × (8,02 + 13,76 + 19,49 + 22,05 + 24,11) = 3,575 V 10 98 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA La caída de tensión compuesta es: VOA = 3 × 3,575 = 6,19 V Las fases R y S abastecen ambas a 4 tomas de fuerza monofásicas, representándose a continuación el esquema unifilar de la fase más desfavorable (fase S): B I I 4,77 m 13,45 m 1,64 m I I 3,31 m O 4,48 m C A Se utilizará una sección de 6 mm2 , siendo la máxima caída de tensión producida: VOA = 2 × 0,018 × 0,8 × 14,2 × (13,45 × 4) = 3,67 V 6 VAC = 2 × 0,018 × 0,8 ×14,2 × (1,64 + 4,95 + 9,43 ) = 1,09 V 6 VOC = 3,67 + 1,09 = 4,76 V La caída de tensión compuesta es: VOA = 3 × 4,76 = 8,24 V 99 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4.3.2.6. Reparto de cargas El reparto de cargas que se ha efectuado para conseguir un equilibrio entre fases se recoge en la tabla 12. Tabla 12. Reparto de la potencia S en fases. POTENCIA S (VA) CUADRO DE TOMA DE FUERZA Fase R Fase S Fase T CTF1 12.500 15.000 12.500 CTF2 10.000 12.500 10.000 CTF3 12.500 10.000 10.000 CTF4 10.000 10.000 12.500 Total 45.000 47.500 45.000 4.3.2.7. Líneas de enlace del Cuadro General de Toma de Fuerza con los cuadros de toma de fuerza Para la conexión del Cuadro General de Toma de Fuerza con los distintos cuadros de toma de fuerza se emplearán líneas trifásicas de cuatro cables (3F + N). El cálculo de la sección de los conductores se realizará a partir de la intensidad total que alimenta el cuadro de toma de fuerza en cuestión. Se comprobará que dicha intensidad sea inferior a la máxima admisible. 100 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA La caída de tensión en una línea trifásica se obtiene de la expresión: v= 3 × ñ × I × L × cosè s 4.3.2.7.1. Línea CGTF – CTF1 La potencia que alimenta el CTF1 es: P = 16 x 2.500 + 4 x 7.000 = 68.000 W La intensidad máxima será: I= 68.000 = 129,15 A 3 × 380 × 0,8 Se adoptará como la sección para la conducción s = 50 mm2 . La longitud de la línea es 5,3 m, por lo que la caída de tensión es: v= 3 × 0,018 ×129,15 × 5,3 × 0,8 = 0,34 V 50 La máxima caída de tensión en los receptores que dependan del cuadro CTF1, incluyendo la línea trifásica es: V = 9,57 + 0,34 = 9,91 V 4.3.2.7.2. Línea CGTF – CTF2 La potencia que alimenta el CTF2 es: P = 13 x 2.500 + 4 x 7.000 = 60.500 W 101 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA La intensidad máxima será: I= 60.500 = 114,9 A 3 × 380 × 0,8 Se adoptará como la sección para la conducción s = 50 mm2 . La longitud de la línea es 55 m, por lo que la caída de tensión es: v= 3 × 0,018 ×114,9 × 55 × 0,8 = 3,15 V 50 La máxima caída de tensión en los receptores que dependan del cuadro CTF2, incluyendo la línea trifásica es: V = 9,7 + 3,15 = 12,8 V 4.3.2.7.3. Línea CGTF – CTF3 El CTF3 alimenta a la siguiente demanda de potencia: P = 13 x 2.500 = 32.500 W La intensidad máxima será: I= 32.500 = 61,72 A 3 × 380 × 0,8 Se adoptará como la sección para la conducción s = 16 mm2 . La longitud de la línea es 41,7 m, por lo que la caída de tensión es: v= 3 × 0,018 × 61,72 × 41,7 × 0,8 = 4,01 V 16 102 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA La máxima caída de tensión en los receptores que dependan del cuadro CTF3, incluyendo la línea trifásica es: V = 6,73 + 4,01 = 10,74 V 4.3.2.7.4. Línea CGTF – CTF4 El CTF4 abastece a una demanda de potencia: P = 13 x 2.500 = 32.500 W La intensidad máxima será: I= 32.500 = 61,72 A 3 × 380 × 0,8 Se adoptará como la sección para la conducción s = 16 mm2 . La longitud de la línea es 22,1 m, por lo que la caída de tensión es: v= 3 × 0,018 × 61,72 × 22,1 × 0,8 = 2,12 V 16 La máxima caída de tensión en los receptores que dependan del cuadro CTF4, incluyendo la línea trifásica es: V = 8,24 + 2,12 = 10,36 V 103 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4.3.2.8. Resumen de los conductores. En las tablas 13, 14 y 15 se recogen las secciones de los conductores de la instalación de toma de fuerza. Tabla 13. Líneas de CGTF a cada cuadro de toma de fuerza. LÍNEA DE TOMA DE FUERZA SECCIÓN (mm2 ) CGTF- CTF1 3,5 x 50 CGTF- CTF2 3,5 x 50 CGTF- CTF3 3,5 x 16 CGTF- CTF4 3,5 x 16 Tabla 14. Líneas de cuadros de toma de fuerza a cada toma de fuerza trifásica. LÍNEA DE TOMA DE FUERZA SECCIÓN (mm2 ) CTF1- TF1.1 4x4 CTF1- TF1.2 4x4 CTF2- TF2.1 4x6 CTF2- TF2.2 4 x 2,5 104 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Tabla 15. Líneas desde los cuadros de toma de fuerza hasta las derivaciones. CUADRO DE TOMA DE LÍNEA DE TOMA DE SECCIÓN FASE FUERZA FUERZA (mm2 ) TF1.3 R 2 x 10 CTF1 CTF2 CTF3 CTF4 TF1.4 S 2 x 16 TF1.5 T 2 x 10 TF2.3 R 2x6 TF2.4 S 2 x 10 TF2.5 T 2x6 TF3.1 R 2 x 10 TF3.2 S 2x6 TF3.3 T 2x6 TF4.1 R 2x6 TF4.2 S 2x6 TF4.3 T 2 x 10 105 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4.4. LÍNEAS DE ENLACE DEL CUADRO DE DISTRIBUCIÓN DEL CENTRO DE TRANSFORMACIÓN CON LOS CUADROS GENERALES DE LA SALA DE BT La unión de los tres cuadros generales con el cuadro de distribución situado en el centro de transformación se realizará por medio de líneas subterráneas. Para el cálculo de la sección de estos conductores subterráneos, se determina la potencia que soporta cada cuadro, así como la caída de tensión para toda la instalación. 4.4.1. Línea Cuadro de Distribución – Cuadro General de Alumbrado La potencia total que abastece el cuadro general de alumbrado es: S = 18.914 + 20.075 + 18.480 = 57.469 VA Para la instalación de alumbrado se puede considerar un coeficiente de simultaneidad igual a 0,9, por lo que: S = 0,9 x 57.469 = 51.722,1 VA La intensidad que circula será: I= S 3 × V × cosè = 51.722,1 3 × 380 × 0,8 = 98,23 A La sección adoptada para esta línea será s = 25 mm2 Conductor: (3x1x25 + 1x16) mm2 La longitud de la línea es de 20 m, por lo que la caída de tensión será: 106 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA v= 3 × 0,018 × 98,23 × 20 × 0,8 = 1,96 V 25 4.4.2. Línea Cuadro de distribución – Cuadro General de Motores. La potencia total que abastece el cuadro general de motores es igual a la suma de las potencias individuales de cada uno de ellos. P = 96,55 CV = 70.965 W Para la instalación de fuerza motriz fija se puede considerar un coeficiente de simultaneidad igual a 1, es decir, simultaneidad total, ya que se trata de un proceso continuo. S = 1 x 70.965 = 70.965 VA La intensidad que circula será: I= S = 3 × V × cosè 70.965 = 135,17 A 3 × 380 × 0,8 La sección adoptada para esta línea será s = 50 mm2 Conductor: (3x1x50 + 1x25) mm2 La longitud de la línea es de 20 m, por lo que la caída de tensión será: v= 3 × 0,018 ×135,17 × 20 × 0,8 = 1,35 V 50 107 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4.4.3. Línea Cuadro de distribución – Cuadro General de Toma de Fuerza. Para poder determinar el valor de la potencia total S, se consideran por separado tomas de fuerza monofásicas y trifásicas. ∗ Tomas de fuerza trifásica. Hay 8 tomas de fuerza trifásica de 7.000 W cada una, haciendo un total de: P = 8 x 7.000 = 56.000 W Se puede considerar un coeficiente de simultaneidad igual a 0,5, por lo que: P = 0,5 x 56.000 = 28.000 W ∗ Tomas de fuerza monofásica. Hay 55 tomas de fuerza monofásica de 2.500 W cada una, haciendo un total de: P = 55 x 2.500 = 137.500W Se puede considerar un coeficiente de simultaneidad igual a 0,75, por lo que: P = 0,75 x 137.500 = 103.125 W La potencia total que soporta el CGTF es la suma de la potencia total soportada por las tomas de fuerza monofásicas y trifásicas: Pt = 28.000 + 103.125 = 131.125 W 108 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Si se considera un factor de potencia para los receptores de las tomas de fuerza igual a 0,8: La intensidad que circula será: I= S = 3 × V × cosè 131.125 = 249,03 A 3 × 380 × 0,8 La sección adoptada para esta línea será s = 95 mm2 Conductor: (3x1x95 + 1x70) mm2 La longitud de la línea es de 20 m, por lo que la caída de tensión será: v= 3 × 0,018 × 249,03 × 20 × 0,8 = 1,3 V 95 4.4.4. Comprobación de la caída de tensión. Conocidas ya las secciones de los conductores que componen todas las líneas de la instalación, se ha de comprobar si la caída de tensión cumple las limitaciones de la MI BT 017. 4.4.4.1. Caída de tensión en la instalación de alumbrado. La máxima caída de tensión se produce desde el Cuadro de Distribución del Centro de Transformación hasta la línea A2.2 del cuadro de alumbrado 2. V = VCD – CGA + V CGA – CA2 + VCA2 – A2.2 V = 1,96 + 0,328 + 3 × 4,89 = 10,76 V < 11,4 V 109 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Como se aprecia, la caída de tensión en la línea de alumbrado es inferior al 3% del valor de tensión nominal, por lo que el dimensionamiento se acepta. 4.4.4.2. Caída de tensión en la instalación de fuerza motriz fija La máxima caída de tensión se produce desde el Cuadro de Distribución del Centro de Transformación hasta el motor receptor M22 del CCM1. v = vCD – CGM + v CGM – CCM1 + vCCM1 – M22 v = 1,35 + 3,96 + 0,87 = 6,18 V < 19 V La caída de tensión en la línea de alumbrado es inferior al 5% del valor de tensión nominal, por lo que el dimensionamiento se acepta. 4.4.4.3. Caída de tensión en la instalación de tomas de fuerza. La máxima caída de tensión se produce desde el Cuadro de Distribución del Centro de Transformación hasta la línea monofásica TF2.4 que depende del CTF2. v = vCD – CGTF + v CGTF – CTF2 + vCTF2 – TF2.4 v = 1,3 + 3,15 + 3 × 5,6 = 14,15 V < 19 V La caída de tensión en la línea de alumbrado es inferior al 5% del valor de tensión nominal, por lo que el dimensionamiento se acepta. 110 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 5. CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA En el Cuadro de Distribución de BT se ubica un equipo de corrección del factor de potencia, consiguiéndose con él una compensación global de la potencia reactiva. La regulación se efectúa en base a un factor de potencia inicial de valor 0,8, el cual se corregirá hasta 1. Potencia total = 70.964,25 + 51.722,1 + 131.125 = 253.811,35 W ≈ 254 kW Qr inicial = 254 x tg èi = 190,5 kVAr Qr final = 254 x tg èf = 0 kVAr La potencia a compensar por parte de la batería de condensadores valdrá 190,5 kVAr. La capacidad global de la batería de condensadores conectados en estrella valdrá: C= P ⋅ (tgè1 − tgè 2 ) = 4,2 ì F V2 ⋅ ù Se dispondrá un equipo de condensadores con las siguientes características: Potencia nominal: 200 KVAr Nº Escalones del regulador: 12 Composición: 2x25 + 3x50 (nº esc x pot. Esc) Potencia mínima del salto: 25 KVAr Nº Acometidas: 1 Dimensiones: 1.290 x 610 x 350 mm 111 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA El equipo para la corrección automática del factor de potencia está compuesto por: • Condensadores ‘ESTA’, serie PhMKP, en ejecución tubular, con dispositivo de desconexión por sobrepresión interna, que garantiza la protección total de la unidad, dieléctrico de film de polipropileno metalizado de bajas pérdidas (menos de 0,25 W/KVAr) y autocurable. • Regulador electrónico Dr. Masing tipo MH, con microprocesador, conexión circular de escalones, medidor digital de coseno de PHI, medida de la corriente de secundario del T.I., alarma por falta de compensación, retardo de conexión programable, etc... • Contactores previstos para maniobra de condensadores, capaces de resistir elevadas puntas de conexión. • Base de fusibles tipo Neozed para protección por escalón con fusibles Icc = 50 kA. • Montado en armario de chapa de acero, debidamente tratada y acabado con pintura epoxi color gris claro RAL-7032 texturizado. Montaje sobre suelo. Se calcula a continuación la sección del conductor que une el cuadro de distribución de baja tensión con el equipo de corrección del factor de potencia: La potencia nominal de la batería de condensadores es de 200 KVAr, luego la intensidad máxima que pasará por el conductor es: I= S = 3 × V × cosè 200.000 = 303 A 3 × 380 × 1 Se utilizará una sección de 120 mm2 , siendo el conductor: Cu (3x120 + 1x70) mm2 . 112 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA La caída de tensión desde el cuadro de distribución de baja tensión del centro de transformación hasta el equipo de corrección del factor de potencia: V= 3 × ñ × I × L × cosè 3 × 0,018 × 303 × 2 × 1 = = 0,16 V s 120 6. CENTRO DE TRANSFORMACIÓN 6.1. INTRODUCCIÓN En este apartado se especificarán las condiciones técnicas, de ejecución y económicas de un centro de transformación de características normalizadas cuyo fin es suministrar energía eléctrica en baja tensión. 6.1.1. Reglamentación y disposiciones oficiales. Para la elaboración del proyecto se ha tenido en cuenta la siguiente normativa: • “Reglamento sobre las Condiciones Técnicas y Garantías de Seguridad en Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación e Instrucciones Técnicas Complementarias”. • “Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión e Instrucciones Técnicas Complementarias”. • “Reglamento de Verificaciones Eléctricas y Regularidad en el Suministro de Energía Eléctrica”. • Normas UNE y Recomendaciones UNESA que sean de aplicación. • Normas particulares de IBERDROLA. • Condiciones impuestas por las entidades públicas afectadas. 113 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 6.2. CARACTERÍSTICAS GENERALES CENTRO DE TRANSFORMACIÓN El centro de transformación objeto del presente proyecto será de tipo interior, empleando para su aparellaje celdas prefabricadas bajo envolvente metálica según norma UNE-20.099. La acometida al mismo será subterránea, se alimentará en punta de la red de Media Tensión, y el suministro de energía se efectuará a una tensión de servicio de 20 kV y una frecuencia de 50 Hz, siendo la Compañía Eléctrica suministradora IBERDROLA. 6.2.1. Características celdas SM6. Las celdas a emplear serán de la serie SM6 de Merlin Gerin, celdas modulares de aislamiento en aire equipadas de aparellaje fijo que utiliza el hexafluoruro de azufre como elemento de corte y extinción de arco. Responderán en su concepción y fabricación a la definición de aparamenta bajo envolvente metálica compartimentada de acuerdo con la norma UNE 20099. Los compartimentos diferenciados serán los siguientes: a) Compartimento de aparellaje. b) Compartimento del juego de barras. c) Compartimento de conexión de cables. d) Compartimento de mando. e) Compartimento de control. 114 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 6.3. PROGRAMA DE NECESIDADES Y POTENCIA INSTALADA EN kVA. Partiendo de las necesidades de energía eléctrica y teniendo en cuenta la simultaneidad, se determina la potencia que ha de proporcionar el centro de transformación. Las demandas de potencia son: Alumbrado: 57.469 VA Fuerza motriz fija: 70.964,25 VA Tomas de fuerza: 56.000 + 137.500 = 193.500 VA Aplicando coeficientes de simultaneidad: Alumbrado (90 %): 57.469 x 0,9 = 51.722,1 VA Fuerza motriz fija (100 %): 70.964,25 VA Tomas de fuerza (50 % para TF trifásicas y 75 % para monofásicas): 56.000 x 0,5 + 137.500 x 0,75 = 131.125 VA Total: 253.812 VA Para satisfacer la potencia demandada por la industria se optará por un transformador de 400 kVA. 115 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 6.4. DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN 6.4.1. Obra Civil 6.4.1.1. Local El Centro estará ubicado en una caseta independiente destinada únicamente a esta finalidad. La caseta será de construcción prefabricada de hormigón tipo EHC-4T1D con una puerta peatonal de Merlin Gerin, de dimensiones 4.830 x 2.500 y altura útil 2.535 mm., cuyas características se describen en el siguiente apartado. El acceso al C.T. estará restringido al personal de la Compañía Eléctrica suministradora y al personal de mantenimiento especialmente autorizado. Se dispondrá de una puerta peatonal cuyo sistema de cierre permitirá el acceso a ambos tipos de personal, teniendo en cuenta que el primero lo hará con la llave normalizada por la Compañía Eléctrica. 6.4.1.2. Características del local Se tratará de una construcción prefabricada de hormigón COMPACTO modelo EHC de Merlin Gerin, cuyas características más destacadas serán: Compacidad: Esta serie de prefabricados se montarán enteramente en fábrica. Realizar el montaje en la propia fábrica supondrá obtener: 116 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - calidad en origen, - reducción del tiempo de instalación, - posibilidad de posteriores traslados. Facilidad de instalación: La innecesaria cimentación y el montaje en fábrica permitirán asegurar una cómoda y fácil instalación. Material: El material empleado en la fabricación de las piezas (bases, paredes y techos) es hormigón armado. Con la justa dosificación y el vibrado adecuado se conseguirán unas características óptimas de resistencia característica (superior a 25 N/mm² a los 28 días de su fabricación) y una perfecta impermeabilización. Equipotencialidad: La propia armadura de mallazo electrosoldado garantizará la perfecta equipotencialidad de todo el prefabricado. Como se indica en la RU 1303A, las puertas y rejillas de ventilación no estarán conectadas al sistema de equipotencial. Entre la armadura equipotencial, embebida en el hormigón, y las puertas y rejillas existirá una resistencia eléctrica superior a 10.000 ohmnios (RU 1303A). Ningún elemento metálico unido al sistema equipotencial será accesible desde el exterior. Impermeabilidad: Los techos estarán diseñados de tal forma que se impidan las filtraciones y la acumulación de agua sobre éstos, desaguando directamente al exterior desde su perímetro. Grados de protección: Serán conformes a la UNE 20324/89 de tal forma que la parte exterior del edificio prefabricado será de IP239, excepto las rejillas de ventilación donde el grado de protección será de IP339. 117 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Los componentes principales que formarán el edificio prefabricado son los que se indican a continuación: Envolvente: La envolvente (base, paredes y techos) de hormigón armado se fabricará de tal manera que se cargará sobre camión como un solo bloque en la fábrica. La envolvente estará diseñada de tal forma que se garantizará una total impermeabilidad y equipotencialidad del conjunto, así como una elevada resistencia mecánica. En la base de la envolvente irán dispuestos, tanto en el lateral como en la solera, los orificios para la entrada de cables de Alta y Baja Tensión. Estos orificios son partes debilitadas del hormigón que se deberán romper (desde el interior del prefabricado) para realizar la acometida de cables. Suelos: Estarán constituidos por elementos planos prefabricados de hormigón armado apoyados en un extremo sobre unos soportes metálicos en forma de U, los cuales constituirán los huecos que permitirán la conexión de cables en las celdas. Los huecos que no queden cubiertos por las celdas o cuadros eléctricos se taparán con unas placas fabricadas para tal efecto. En la parte frontal se dispondrán unas placas de peso reducido que permitirán el acceso de personas a la parte inferior del prefabricado a fin de facilitar las operaciones de conexión de los cables. 118 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Cuba de recogida de aceite: La cuba de recogida de aceite se integrará en el propio diseño del hormigón. Tendrá una capacidad de 760 litros, estando así diseñada para recoger en su interior todo el aceite del transformador sin que éste se derrame por la base. En la parte superior irá dispuesta una bandeja apagafuegos de acero galvanizado perforada y cubierta por grava. Puertas y rejillas de ventilación: Estarán construidas en chapa de acero galvanizado recubierta con pintura epoxi. Esta doble protección, galvanizado más pintura, las hará muy resistentes a la corrosión causada por los agentes atmosféricos. Las puertas estarán abisagradas para que se puedan abatir 180º hacia el exterior, y se podrán mantener en la posición de 90º con un retenedor metálico. 6.4.2. Instalación Eléctrica 6.4.2.1. Características de la Red de Alimentación La red de alimentación al centro de transformación será de tipo subterráneo a una tensión de 20 kV y 50 Hz de frecuencia. La potencia de cortocircuito máxima de la red de alimentación será de 500 MVA, según datos proporcionados por la Compañía suministradora. 119 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 6.4.2.2. Características de la Aparamenta de Alta Tensión. Características generales celdas SM6 - Tensión asignada: 24 kV. - Tensión soportada entre fases, y entre fases y tierra: § a frecuencia industrial (50 Hz), 1 minuto: 50 kV ef. § a impulso tipo rayo: 125 kV cresta. - Intensidad asignada en funciones de línea: 400 A. - Intensidad asignada en interrup. automat.: 400 A. - Intensidad asignada en ruptofusibles.: 200 A. - Intensidad nominal admisible de corta duración: - durante un segundo: 16 kA ef. - Valor de cresta de la intensidad nominal admisible: - 40 kA cresta, es decir, 2,5 veces la intensidad nominal admisible de corta duración. - Grado de protección de la envolvente: IP307 según UNE 20324-94. - Puesta a tierra. El conductor de puesta a tierra estará dispuesto a todo lo largo de las celdas según UNE 20.099, y estará dimensionado para soportar la intensidad admisible de corta duración. - Embarrado. El embarrado estará sobredimensionado para soportar sin deformaciones permanentes los esfuerzos dinámicos que en un cortocircuito se puedan presentar y que se detallan en el apartado de cálculos. Celda de remonte Celda de remonte de cables modelo SM6, tipo SGAME16, de dimensiones: 375 mm. de anchura, 940 mm. de profundidad, 1.600 mm. de altura, y conteniendo: 120 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Juego de barras interior tripolar In = 400 A. - Remonte de barras de 400 A para conexión superior con otra celda. - Preparación para conexión inferior con cable seco unipolar. - Embarrado de puesta a tierra. Celda de protección del transformador. Celda de protección con interruptor automático modelo SM6, tipo SDM1DY16, de dimensiones: 750 mm. de anchura, 1.220 mm. de profundidad, 1.600 mm. de altura, y conteniendo: - Juegos de barras tripolares In = 400 A para conexión con celdas adyacentes. - Seccionador en SF6. - Interruptor automático de corte en SF6 (hexafluoruro de azufre) tipo Fluarc SFset, Un = 24 kV, In = 400 A, poder de corte de 16 kA, con bobina de disparo a emisión de tensión. - 3 captadores de intensidad modelo CSa 20A para la alimentación del relé VIP200. - Embarrado de puesta a tierra. - Preparada para salida lateral inferior por barrón a derechas. El disyuntor irá equipado con una unidad de control VIP 200, sin ninguna alimentación auxiliar, constituida por un relé electrónico y un disparador Mitop instalados en el bloque de mando del disyuntor, y unos transformadores o captadores de intensidad. Sus funciones serán: - Protección contra sobrecargas, cortocircuitos y defecto homopolar (2 umbrales): 50-51/50N-51N. - Tipo de curvas: a tiempo constante e inverso. - Autovigilancia. 121 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA - Reset de los indicadores. - Señalización de disparo mediante indicador mecánico. - Enclavamiento por cerradura tipo E11 impidiendo maniobrar en carga el seccionador de la celda DM1-D e impidiendo acceder a la celda de trafo sin abrir el circuito. Celda de medida Celda modelo SM6, tipo SGBCC3316, medida de tensión e intensidad con entrada inferior lateral por barras y salida inferior lateral por cables, de dimensiones: 750 mm de anchura, 1.020 mm. de profundidad, 1.600 mm. de altura, y conteniendo: - Juegos de barras tripolar In = 400 A. - 3 Transformadores de intensidad de relación 15-30/5A, 15VA CL.0.5, Ith = 200In y aislamiento 24kV. - 3 Transformadores de tensión, unipolares, de relación 22.000:V3/110:V3, 50VA, CL0.5, Ft = 1.9 Un y aislamiento 24kV. - Embarrado de puesta a tierra. Transformador Será una máquina trifásica reductora de tensión, siendo la tensión entre fases a la entrada de 20 kV y la tensión a la salida en carga de 380V entre fases y 220V entre fases y neutro. El transformador a instalar tendrá el neutro accesible en baja tensión y refrigeración natural, marca Merlin Gerin Cevelsa, en baño de aceite mineral. 122 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA La tecnología empleada será la de llenado integral a fin de conseguir una mínima degradación del aceite por oxidación y absorción de humedad, así como unas dimensiones reducidas de la máquina y un mantenimiento mínimo. Sus características mecánicas y eléctricas se ajustarán a la Norma UNE 20138 y a las normas particulares de la compañía suministradora, siendo las siguientes: - Potencia nominal: 400 kVA. - Tensión nominal primaria: 20.000 V. - Regulación en el primario: +/-2,5% +/-5%. - Tensión nominal secundaria en vacío: 400 V. - Tensión de cortocircuito: 4 %. - Grupo de conexión: Dyn11. - Nivel de aislamiento: Tensión de ensayo a onda de choque 1,2/50 s 125 kV. Tensión de ensayo a 50 Hz 1 min 50 kV. Conexión en el lado de alta tensión Juego de puentes III de cables AT unipolares de aislamiento seco RHZ1, aislamiento 12/20 kV, de 95 mm2 en Al con sus correspondientes elementos de conexión. Conexión en el lado de baja tensión Juego de puentes III de cables BT unipolares de aislamiento seco tipo RV, aislamiento 0.6/1 kV, de 2 x 240mm2 Al para las fases y de 1 x 240mm2 Al para el neutro. 123 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 6.4.2.3. Características material vario de Alta Tensión Embarrado general celdas SM6 El embarrado general de las celdas SM6 se construye con tres barras aisladas de cobre dispuestas en paralelo. Piezas de conexión celdas SM6 La conexión del embarrado se efectúa sobre los bornes superiores de la envolvente del interruptor-seccionador con la ayuda de repartidores de campo con tornillos imperdibles integrados de cabeza allen de M8. El par de apriete será de 2.8 m.da.N. 6.4.3. Medida de la Energía Eléctrica La medida de energía se realizará mediante un cuadro de contadores conectado al secundario de los transformadores de intensidad y de tensión de la celda de medida. El cuadro de contadores estará formado por un armario de doble aislamiento de HIMEL modelo PL107 /AT-ID de dimensiones 750mm. de alto x 1.000mm de largo y 300mm de fondo, equipado de los siguientes elementos: - Regleta de verificación normalizada por la Compañía Suministradora. - Contador de energía activa de simple tarifa CL 1 con emisor de impulsos. - Contador de Energía Reactiva con emisor de impulsos, de simple tarifa, CL 3. - Módulo electrónico de tarificación. 124 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 6.4.4. Puesta a Tierra 6.4.4.1. Tierra de Protección Se conectarán a tierra los elementos metálicos de la instalación que no estén en tensión normalmente, pero que puedan estarlo a causa de averías o circunstancias externas. Las celdas dispondrán de una pletina de tierra que las interconectará, constituyendo el colector de tierras de protección. 6.4.4.2. Tierra de Servicio Se conectarán a tierra el neutro del transformador y los circuitos de baja tensión de los transformadores del equipo de medida, según se indica en el apartado de "Cálculo de la instalación de puesta a tierra" del apartado 6.5. 6.4.4.3. Tierras interiores Las tierras interiores del centro de transformación tendrán la misión de poner en continuidad eléctrica todos los elementos que deban estar conectados a tierra con sus correspondientes tierras exteriores. La tierra interior de protección se realizará con cable de 50 mm2 de cobre desnudo formando un anillo. Este cable conectará a tierra los elementos indicados en el apartado 6.4.4.1. e irá sujeto a las paredes mediante bridas de sujeción y conexión, conectando el anillo al final a una caja de seccionamiento con un grado de protección IP545. 125 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA La tierra interior de servicio se realizará con cable de 50 mm2 de cobre aislado formando un anillo. Este cable conectará a tierra los elementos indicados en el apartado 6.4.4.2. e irá sujeto a las paredes mediante bridas de sujeción y conexión, conectando el anillo al final a una caja de seccionamiento con un grado de protección IP545. Las cajas de seccionamiento de la tierra de servicio y protección estarán separadas por una distancia mínima de 1m. 6.4.5. Instalaciones Secundarias 6.4.5.1. Alumbrado En el interior del centro de transformación se instalará un mínimo de dos puntos de luz capaces de proporcionar un nivel de iluminación suficiente para la comprobación y maniobra de los elementos del mismo. El nivel medio será como mínimo de 150 lux. Los focos luminosos estarán colocados sobre soportes rígidos y dispuestos de tal forma que se mantenga la máxima uniformidad posible en la iluminación. Además, se deberá poder efectuar la sustitución de lámparas sin peligro de contacto con otros elementos en tensión. Se dispondrá también un punto de luz de emergencia de carácter autónomo que señalizará los accesos al centro de transformación.. 6.4.5.2. Protección contra Incendios De acuerdo con la instrucción MIERAT 14, se dispondrá como mínimo de un extintor de eficacia equivalente 89 B. 126 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 6.4.5.3. Ventilación La ventilación del centro de transformación se realizará de modo natural mediante las rejas de entrada y salida de aire dispuestas para tal efecto, siendo la superficie mínima de la reja de entrada de aire en función de la potencia del mismo según se relaciona. Estas rejas se construirán de modo que impidan el paso de pequeños animales, la entrada de agua de lluvia y los contactos accidentales con partes en tensión si se introdujeran elementos metálicos por las mismas. Potencia del transformador: 400 kVA Superficie de la reja mínima: 0,47 m2 Los cálculos de sección de la superficie mínima de la reja se encuentran en el apartado 6.5.6. 6.4.5.4. Medidas de Seguridad Seguridad en celdas SM6 Las celdas tipo SM6 dispondrán de una serie de enclavamientos funcionales que responden a los definidos por la Norma UNE 20.099, y que serán los siguientes: - Sólo será posible cerrar el interruptor con el seccionador de tierra abierto y con el panel de acceso cerrado. - El cierre del seccionador de puesta a tierra sólo será posible con el interruptor abierto. - La apertura del panel de acceso al compartimento de cables sólo será posible con el seccionador de puesta a tierra cerrado. 127 ANEJO XI - INSTALACIÓN ELÉCTRICA Con el panel delantero retirado, será posible abrir el seccionador de puesta a tierra para realizar el ensayo de cables, pero no será posible cerrar el interruptor. Además de los enclavamientos funcionales ya definidos, algunas de las distintas funciones se enclavarán entre ellas mediante cerraduras según se indica en el apartado 4.2.2. 6.5. CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS 6.5.1. Intensidad de alta tensión En un sistema trifásico, la intensidad primaria Ip viene determinada por la expresión: Ip = S 3×U siendo: S: Potencia del transformador en kVA. U: Tensión compuesta primaria en kV = 20 kV. Ip: Intensidad primaria en Amperios. Sustituyendo valores, tendremos: Potencia del transformador: 400 kVA. Ip = 11,55 A. siendo la intensidad total primaria de 11.55 Amperios. 128 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 6.5.2. Intensidad de baja tensión En un sistema trifásico la intensidad secundaria Is viene determinada por la expresión: Is = S − Wfe − Wcu 3×U siendo: S: Potencia del transformador en kVA. Wfe: Pérdidas en el hierro. Wcu: Pérdidas en los arrollamientos. U: Tensión compuesta en carga del secundario en kilovoltios = 0,38 kV. Is: Intensidad secundaria en Amperios. Sustituyendo valores, tendremos: Potencia del transformador = 400 kVA. Is = 599,34 A. 6.5.3. Cortocircuitos 6.5.3.1. Observaciones Para el cálculo de la intensidad de cortocircuito se determina una potencia de cortocircuito de 500 MVA en la red de distribución, dato proporcionado por la Compañía suministradora. 129 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 6.5.3.2. Cálculo de las Corrientes de Cortocircuito Para la realización del cálculo de las corrientes de cortocircuito utilizaremos las expresiones: - Intensidad primaria para cortocircuito en el lado de alta tensión: I ccp = Scc 3 ×U siendo: Scc: Potencia de cortocircuito de la red en MVA. U: Tensión primaria en kV. Iccp: Intensidad de cortocircuito primaria en kA. - Intensidad primaria para cortocircuito en el lado de baja tensión: No la vamos a calcular ya que será menor que la calculada en el punto anterior. - Intensidad secundaria para cortocircuito en el lado de baja tensión (despreciando la impedancia de la red de alta tensión): I ccs = S Ucc 3× × Us 100 siendo: S: Potencia del transformador en kVA. Ucc: Tensión porcentual de cortocircuito del transformador. Us: Tensión secundaria en carga en voltios. Iccs: Intensidad de cortocircuito secundaria en kA. 130 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 6.5.3.3. Cortocircuito en el lado de Alta Tensión Utilizando la fórmula expuesta anteriormente con: Scc = 500 MVA. U = 20 kV. y sustituyendo valores tendremos una intensidad primaria máxima para un cortocircuito en el lado de A.T. de: Iccp = 14.43 kA. 6.5.3.4. Cortocircuito en el lado de Baja Tensión Utilizando la fórmula expuesta anteriormente y sustituyendo valores, tendremos: Potencia del transformador = 400 kVA. Ucc = 4 %. Iccs = 15,19 kA. siendo: Ucc: Tensión de cortocircuito del transformador en tanto por ciento. Iccs: Intensidad secundaria máxima para un cortocircuito en el lado de baja tensión. 6.5.4. Dimensionado del embarrado El embarrado de las celdas SM6 está constituido por tramos rectos de tubo de cobre recubiertas de aislamiento termorretráctil. 131 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Las barras se fijan a las conexiones al efecto existentes en la parte superior del cárter del aparato funcional (interruptor-seccionador o seccionador en SF6). La fijación de barras se realiza con tornillos M8. La separación entre las sujeciones de una misma fase y correspondientes a dos celdas contiguas es de 375 mm. La separación entre barras (separación entre fases) es de 200 mm. Características del embarrado: - Intensidad nominal: 400 A. - Límite térmico 1 seg. : 16 kA ef. - Límite electrodinámico: 40 kA cresta. Por tanto, hay que asegurar que el límite térmico es superior al valor eficaz máximo que puede alcanzar la intensidad de cortocircuito en el lado de Alta Tensión. 6.5.4.1. Comprobación por densidad de corriente Para la intensidad nominal de 400 A el embarrado de las celdas SM6 es de tubo de cobre de diámetro exterior de 24 mm. y con un espesor de 3 mm., lo que equivale a una sección de 198 mm². La densidad de corriente es: d= 400 = 2,02 A/mm 198 2 132 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Según normativa DIN se tiene que para una temperatura ambiente de 35ºC y del embarrado a 65ºC, la intensidad máxima admisible es de 548 A para un diámetro de 20 mm. y de 818 A para diámetro de 32 mm, lo cual corresponde a las densidades máximas de 3,42 y 2,99 A/mm² respectivamente. Con estos valores se obtendría una densidad máxima admisible de 3,29 A/mm² para el embarrado de diámetro de 24, valor superior al calculado (2,02 A/mm²). Con estos datos se garantiza el embarrado de 400 A y un calentamiento de 30ºC sobre la temperatura ambiente. 6.5.4.2. Comprobación por solicitación electrodinámica Para el cálculo consideramos un cortocircuito trifásico de 16 kA eficaces y 40 kA cresta. El esfuerzo mayor se produce sobre el conductor de la fase central, conforme a la siguiente expresión: F = 13,85 × 10 − 7 × f × Icc 2 d2 d ×L× 1+ 2 − d L L siendo: F: Fuerza resultante en Nw. f: coeficiente en función de cos è, siendo f = 1 para cos è = 0. Icc: Intensidad máxima de cortocircuito = 16.000 A eficaces. D: Separación entre fases = 0,2 metros. L: Longitud tramos embarrado = 375 mm. y sustituyendo, F = 399 Nw. Esta fuerza está uniformemente repartida en toda la longitud del embarrado, siendo la carga: 133 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA q= F = 0,108 kg/mm L Cada barra equivale a una viga empotrada en ambos extremos, con carga uniformemente repartida. El momento flector máximo se produce en los extremos, siendo: Mmáx = q × L2 = 1.272 kg mm 12 El embarrado tiene un diámetro exterior D = 24 mm. y un diámetro interior d = 18 mm. El módulo resistente de la barra es: W= Ð D4 − d 4 Ð 24 4 − 18 4 = = 927 mm 3 × × 32 D 32 24 La fatiga máxima es: rmáx = Mmáx 1.272 = = 1,37 kg/mm W 927 2 Para la barra de cobre deformada en frío tenemos: r = 19 kg/mm². >> r máx. y por lo tanto, existe un gran margen de seguridad. 134 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA El momento flector en los extremos debe ser soportado por tornillos M8, con un par de apriete de 2,8 m.Kg., superior al par máximo (Mmáx). 6.5.4.3 Cálculo por solicitación térmica. Sobreintensidad térmica admisible La sobreintensidad máxima admisible durante un segundo se determina de acuerdo con CEI 298 de 1981 por la expresión: S= 1 t × á äÈ siendo: S: Sección de cobre en mm² = 198 mm². á = 13 para el cobre. t: Tiempo de duración del cortocircuito en segundos. I: Intensidad eficaz en Amperios. ä È = 180° para conductores inicialmente a tª ambiente. Si reducimos este valor en 30°C por considerar que el cortocircuito se produce después del paso permanente de la intensidad nominal, y para I = 16 kA: äÈ = 150º S×á t = äÈ × I 2 y sustituyendo: 198 ×13 t = 150 × = 3,88 s 16.000 2 135 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Por lo tanto, y según este criterio, el embarrado podría soportar una intensidad de 16 kA eficaces durante más de un segundo. 6.5.5. Selección de las protecciones de alta y baja tensión Alta tensión No se instalarán fusibles de alta tensión al utilizar como interruptor de protección un disyuntor en atmósfera de hexafluoruro de azufre, y ser éste el aparato destinado a interrumpir las corrientes de cortocircuito cuando se produzcan. Baja tensión Los elementos de protección de las salidas de Baja Tensión del C.T. no serán objeto de este apartado, sino del apartado de las instalaciones eléctricas de Baja Tensión. 6.5.6. Dimensionado de la ventilación del c.t. Para calcular la superficie de la reja de entrada de aire utilizaremos la siguiente expresión: Sr = Wcu + Wfe 0,24 × K × h × Ät 3 siendo: Wcu: Pérdidas en cortocircuito del transformador en kW. Wfe: Pérdidas en vacío del transformador en kW. H: Distancia vertical entre centros de rejas = 2 m. Ät: Diferencia de temperatura entre el aire de salida y el de entrada, considerándose en este caso un valor de 15°C. 136 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA K: Coeficiente en función de la reja de entrada de aire, considerándose su valor como 0,6. Sr: Superficie mínima de la reja de entrada de ventilación del transformador. Sustituyendo valores tendremos: Potencia del transformador: 400 kVA. Pérdidas Wcu + Wfe = 5,53 kW. Sr mínima 0 0,47 m2 . Se dispondrá de 2 rejillas de ventilación para la entrada de aire situadas en la parte lateral inferior, de dimensiones 960 x 707 mm. cada una, consiguiendo así una superficie total de ventilación de 1,34 m². Para la evacuación del aire se dispondrá de una rejilla frontal superior, otra posterior superior y 2 rejillas laterales superiores tal y como puede verse en el plano correspondiente. Las rejillas de entrada y salida de aire irán situadas en las paredes a diferente altura, siendo la distancia medida verticalmente de separación entre los puntos medios de dichas rejillas de 2 m., tal como ya se ha tenido en cuenta en el cálculo anterior. 6.5.7. Dimensiones del pozo apagafuegos El foso de recogida de aceite tiene que ser capaz de alojar la totalidad del volumen de agente refrigerante que contiene el transformador en caso de su vaciamiento total. Potencia del transformador: 400 kVA. Volumen mínimo del foso: 370 litros. Dado que el foso de recogida de aceite del prefabricado será de 760 litros para cada transformador, no habrá ninguna limitación en este sentido. 137 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 6.5.8. Cálculo de las instalaciones de puesta a tierra 6.5.8.1. Investigación de las características del suelo Según la investigación previa del terreno donde se instalará este Centro de Transformación, se determina una resistividad media superficial = 200 Ù m. 6.5.8.2. Determinación de las corrientes máximas de puesta a tierra y tiempo máximo correspondiente de eliminación de defecto Según los datos de la red proporcionados por la compañía suministradora (IBERDROLA), el tiempo máximo de eliminación del defecto es de 1 s. Los valores de K y n para calcular la tensión máxima de contacto aplicada según MIE-RAT 13 en el tiempo de defecto proporcionado por la Compañía son: K = 78,5 y n = 0,18 Por otra parte, los valores de la impedancia de puesta a tierra del neutro, corresponden a: Rn = 0 Ù y Xn = 25, Ù. Zn = Rn 2 + Xn 2 La intensidad máxima de defecto se producirá en el caso hipotético de que la resistencia de puesta a tierra del Centro de Transformación sea nula. Dicha intensidad será, por tanto igual a: Id (máx ) = 20.000 V 3 × Zn Con lo que el valor obtenido es Id = 454,61 A. 138 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 6.5.8.3. Diseño preliminar de la instalación de tierra Tierra de protección Se conectarán a este sistema las partes metálicas de la instalación que no estén en tensión normalmente pero puedan estarlo a consecuencia de averías o causas fortuitas, tales como los chasis y los bastidores de los aparatos de maniobra, envolventes metálicas de las cabinas prefabricadas y carcasas de los transformadores. Para los cálculos a realizar emplearemos las expresiones y procedimientos según el "Método de cálculo y proyecto de instalaciones de puesta a tierra para centros de transformación de tercera categoría", editado por UNESA, conforme a las características del centro de transformación objeto del presente cálculo, siendo, entre otras, las siguientes: Para la tierra de protección optaremos por un sistema de las características que se indican a continuación: - Identificación: código 5/62 del método de cálculo de tierras de UNESA. - Parámetros característicos: Kr = 0.073 Ù/(Ù m). Kp = 0.012 V/(Ù m A).ç - Descripción: Estará constituida por 6 picas en hilera unidas por un conductor horizontal de cobre desnudo de 50 mm² de sección. 139 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Las picas tendrán un diámetro de 14 mm. y una longitud de 2 m. Se enterrarán verticalmente a una profundidad de 0,5 m. y la separación entre cada pica y la siguiente será de 3 m. Con esta configuración, la longitud de conductor desde la primera pica a la última será de 15 m., dimensión que tendrá que haber disponible en el terreno. Nota: se pueden utilizar otras configuraciones siempre y cuando los parámetros Kr y Kp de la configuración escogida sean inferiores o iguales a los indicados en el párrafo anterior. La conexión desde el Centro hasta la primera pica se realizará con cable de cobre aislado de 0,6/1 kV protegido contra daños mecánicos. Tierra de servicio Se conectarán a este sistema el neutro del transformador, así como la tierra de los secundarios de los transformadores de tensión e intensidad de la celda de medida. Las características de las picas serán las mismas que las indicadas para la tierra de protección. La configuración escogida se describe a continuación: - Identificación: código 5/62 del método de cálculo de tierras de UNESA. - Parámetros característicos: Kr = 0.073 Ù/( Ù m). Kp = 0.012 V/( Ù m A). - Descripción: Estará constituida por 6 picas en hilera unidas por un conductor horizontal de cobre desnudo de 50 mm² de sección. 140 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Las picas tendrán un diámetro de 14 mm. y una longitud de 2 m. Se enterrarán verticalmente a una profundidad de 0,5 m. y la separación entre cada pica y la siguiente será de 3 m. Con esta configuración, la longitud de conductor desde la primera pica a la última será de 15 m., dimensión que tendrá que haber disponible en el terreno. Nota: se pueden utilizar otras configuraciones siempre y cuando los parámetros Kr y Kp de la configuración escogida sean inferiores o iguales a los indicados en el párrafo anterior. La conexión desde el Centro hasta la primera pica se realizará con cable de cobre aislado de 0,6/1 kV protegido contra daños mecánicos. El valor de la resistencia de puesta a tierra de este electrodo deberá ser inferior a 37 Ù. Con este criterio se consigue que un defecto a tierra en una instalación de Baja Tensión protegida contra contactos indirectos por un interruptor diferencial de sensibilidad 650 mA., no ocasione en el electrodo de puesta a tierra una tensión superior a 24 Voltios (=37 x 0,650). Existirá una separación mínima entre las picas de la tierra de protección y las picas de la tierra de servicio a fin de evitar la posible transferencia de tensiones elevadas a la red de Baja Tensión. Dicha separación está calculada en el apartado 6.5.8.8. 6.5.8.4. Cálculo de la resistencia del sistema de tierras Tierra de protección Para el cálculo de la resistencia de la puesta a tierra de las masas del Centro (Rt), intensidad y tensión de defecto correspondientes (Id, Ud), utilizaremos las siguientes fórmulas: 141 ANEJO XI - INSTALACIÓN ELÉCTRICA Resistencia del sistema de puesta a tierra, Rt: Rt = Kr x σ . - Intensidad de defecto, Id: Id = - 20.000 V 3× (Rn + Rt )2 + Xn 2 Tensión de defecto, Ud: Ud = Id x Rt . siendo: σ= 200 Ù m.Ù Kr = 0,073 /(Ù m). Se obtienen los siguientes resultados: Rt = 14,6 Ù Id = 394,13 A. Ud = 5754,4 V. El aislamiento de las instalaciones de baja tensión del C.T. deberá ser mayor o igual que la tensión máxima de defecto calculada (Ud), por lo que deberá ser como mínimo de 6000 Voltios. De esta manera se evitará que las sobretensiones que aparezcan al producirse un defecto en la parte de Alta Tensión deterioren los elementos de Baja Tensión del centro, y por ende no afecten a la red de Baja Tensión. Comprobamos asimismo que la intensidad de defecto calculada es superior a 100 Amperios, lo que permitirá que pueda ser detectada por las protecciones normales. 142 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Tierra de servicio Rt = Kr x σ = 0,073 x 200 = 14,6 Ù. que vemos que es inferior a 37 Ù. 6.5.8.5. Cálculo de las tensiones en el exterior de la instalación Con el fin de evitar la aparición de tensiones de contacto elevadas en el exterior de la instalación, las puertas y rejas de ventilación metálicas que dan al exterior del centro no tendrán contacto eléctrico alguno con masas conductoras que, a causa de defectos o averías, sean susceptibles de quedar sometidas a tensión. Con estas medidas de seguridad, no será necesario calcular las tensiones de contacto en el exterior, ya que éstas serán prácticamente nulas. Por otra parte, la tensión de paso en el exterior vendrá determinada por las características del electrodo y de la resistividad del terreno, por la expresión: Up = Kp x σ x Id = 0,012 x 200 x 394,13 = 945,9 V. 6.5.8.6. Cálculo de las tensiones en el interior de la instalación El piso del Centro estará constituido por un mallazo electrosoldado con redondos de diámetro no inferior a 4 mm. formando una retícula no superior a 0,30 x 0,30 m. Este mallazo se conectará como mínimo en dos puntos preferentemente opuestos a la puesta a tierra de protección del Centro. Con esta disposición se consigue que la persona que deba acceder a una parte que pueda quedar en tensión, de forma eventual, está sobre una superficie equipotencial, con lo que desaparece el riesgo inherente a la tensión de contacto y de paso interior. Este mallazo se cubrirá con una capa de hormigón de 10 cm. de espesor como mínimo. 143 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA El edifico prefabricado de hormigón EHC estará construido de tal manera que, una vez fabricado, su interior sea una superficie equipotencial. Todas las varillas metálicas embebidas en el hormigón que constituyan la armadura del sistema equipotencial estarán unidas entre sí mediante soldadura eléctrica. Esta armadura equipotencial se conectará al sistema de tierras de protección (excepto puertas y rejillas, que como ya se ha indicado no tendrán contacto eléctrico con el sistema equipotencial; debiendo estar aisladas de la armadura con una resistencia igual o superior a 10.000 ohmios a los 28 días de fabricación de las paredes). Así pues, no será necesario el cálculo de las tensiones de paso y contacto en el interior de la instalación, puesto que su valor será prácticamente nulo. No obstante, y según el método de cálculo empleado, la existencia de una malla equipotencial conectada al electrodo de tierra implica que la tensión de paso de acceso es equivalente al valor de la tensión de defecto, que se obtiene mediante la expresión: Up acceso = Ud = Rt x Id = 14,6 x 394,13 = 5754,4 V. 6.5.8.7. Cálculo de las tensiones aplicadas. Para la determinación de los valores máximos admisibles de la tensión de paso en el exterior, y en el acceso al Centro, emplearemos las siguientes expresiones: Up (exterior ) = 10 × Up (acceso ) = 10 × K 6×ó × 1+ n t 1.000 K 3 × ó + 3 × óh × 1+ tn 1.000 144 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA siendo: Up: Tensiones de paso en Voltios. K = 78,5. n = 0,18. t : Duración de la falta en segundos: 1 s. σ: Resistividad del terreno. σh = Resistividad del hormigón = 3.000 Ù m. obtenemos los siguientes resultados: Up(exterior) = 1727 V. Up(acceso) = 8321 V. Así pues, comprobamos que los valores calculados son inferiores a los máximos admisibles: - en el exterior: Up = 945,9 V < Up(exterior) = 1727 V. - en el acceso al C.T.: Ud = 5754,4 V < Up(acceso) = 8321 V. 6.5.8.8. Investigación de tensiones transferibles al exterior Al no existir medios de transferencia de tensiones al exterior no se considera necesario un estudio previo para su reducción o eliminación. 145 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA No obstante, con el objeto de garantizar que el sistema de puesta a tierra de servicio no alcance tensiones elevadas cuando se produce un defecto, existirá una distancia de separación mínima Dmín, entre los electrodos de los sistemas de puesta a tierra de protección y de servicio, determinada por la expresión: Dmín = ó × Id 2.000 × ð con: σ = 200 Ù m. Id = 394,13 A. obtenemos el valor de dicha distancia: Dmín = 12,55 m. 6.5.8.9. Corrección y ajuste del diseño inicial estableciendo el definitivo No se considera necesario la corrección del sistema proyectado. No obstante, si el valor medido de las tomas de tierra resultara elevado y pudiera dar lugar a tensiones de paso o contacto excesivas, se corregirían estas mediante la disposición de una alfombra aislante en el suelo del Centro, o cualquier otro medio que asegure la no peligrosidad de estas tensiones. 146 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 7. PROTECCIÓN DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA Para prevenir los fallos más frecuentes en las instalaciones eléctricas, se ha de proyectar un sistema de protección de las mismas en caso de ocurrencia. Algunos de estos posibles defectos son los producidos por contacto entre conductores activos o entre conductor activo y masa metálica. Los aparatos de seguridad que se deberán instalar se establecerán en base al estudio de estos posibles defectos junto con las prescripciones reglamentarias sobre las protecciones en las instalaciones de BT (Instrucciones MI BT 008 y 020) y las consideraciones sobre la seguridad de personas (Instrucción MI BT 021). Estos aparatos de protección serán: - Aparatos de protección magnética, que actúan en cortocircuitos. - Aparatos de protección térmica, que actúan en sobrecargas. - Elementos de protección diferenciales, contra intensidades de defecto. Se describen a continuación los aparatos de protección que se han dispuesto. Ubicación: Centro de transformación q Fusible In = 400 A: 2 fusibles después del transformador y antes de entrar en el cuadro de distribución de baja tensión. q Interruptor magnetotérmico tetrapolar (In = 800 A, Poder de corte = 40 kA): en el cuadro de distribución de baja tensión, en la línea que luego se divide en cuatro líneas dirigidas a CGM, CGA, CGTF y CFP. La máxima intensidad que circulará por esta línea será de 786 A, quedando así protegida con el dispositivo adoptado. q Interruptor automático magnetotérmico tetrapolar con relé diferencial de sensibilidad (In = 160 A, Poder de corte = 35 kA, Is = 300 mA): dentro del cuadro de distribución de baja tensión del centro de transformación, en cabeza de la línea dirigida hacia el CGM. Este tipo de dispositivos protegerán, además de las líneas 147 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA mencionadas, los posibles contactos de los usuarios, en caso de derivaciones de corriente en la cubierta de las máquinas. q Interruptor automático magnetotérmico tetrapolar con relé diferencial de sensibilidad (In = 100 A, Poder de corte = 35 kA, Is = 300 mA): dentro del cuadro de distribución de baja tensión del centro de transformación, en cabeza de la línea dirigida hacia el CGA. q Interruptor automático magnetotérmico tetrapolar con relé diferencial de sensibilidad (In = 200 A, Poder de corte = 35 kA, Is = 300 mA): dentro del cuadro de distribución de baja tensión del centro de transformación, en cabeza de la línea dirigida hacia el CGTF. q Interruptor automático magnetotérmico tetrapolar con relé diferencial de sensibilidad (In = 320 A, Poder de corte = 35 kA, Is = 300 mA): dentro del cuadro de distribución de baja tensión del centro de transformación, en cabeza de la línea dirigida hacia el CFP. La intensidad máxima que circulará por esta línea es de 303 A, quedado así asegurada la protección con el dispositivo adoptado. Ubicación: Cuadro general de motores q Interruptor automático magnetotérmico tetrapolar (In = 160 A, Poder de corte = 35 kA). En la línea que después se divide en tres líneas dirigidas hacia los tres cuadros de control de motores). La intensidad máxima que circulará por está línea es de 136 A, quedando, por tanto, protegida. q Interruptor automático magnetotérmico tetrapolar con relé diferencial de sensibilidad (In = 80 A, Poder de corte = 30 kA, Is = 300 mA). En cabeza de la línea dirigida hacia el CCM1. Dado que la intensidad máxima en esta línea será de 58 A, la línea quedará perfectamente protegida. q Interruptor automático magnetotérmico tetrapolar con relé diferencial de sensibilidad (In = 63 A, Poder de corte = 30 kA, Is = 300 mA). En cabeza de la línea dirigida hacia el CCM2. La corriente máxima que circulará por esta línea es de 49 A, por lo que la protección es la adecuada. 148 ANEJO XI q INSTALACIÓN ELÉCTRICA Interruptor automático magnetotérmico tetrapolar con relé diferencial de sensibilidad (In = 40 A, Poder de corte = 30 kA, Is = 300 mA). En cabeza de la línea dirigida hacia el CCM3. La corriente máxima que circulará por esta línea es de 29 A, inferior a la intensidad nominal del dispositivo de corte adoptado. Ubicación: Cuadros de control de motores (CCM1, CCM2, CCM3) q Para la protección de las líneas a motores, se usarán conjuntos guardamotor, compuestos por un disyuntor y un contactor de características indicadas en la tabla 16, en función de la potencia del motor que protegen. La misión fundamental de este dispositivo de corte es la de mando, control y protección de los motores. Tabla 16. Protecciones a motores. POTENCIA CONTACTOR DISYUNTOR Calibre (A) Calibre (A) 0,5 9 0,6/1 1 9 1/1,6 2 9 2,5/4 2,1 9 2,5/4 2,5 9 2,5/4 3 9 4/6 3,5 9 4/6 4 9 4/6 4,1 9 4/6 4,5 9 5,5/8 5 12 7/10 7,5 12 10/13 8,85 16 10/13 12,5 18 16/18 149 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Ubicación: Cuadro general de alumbrado q Interruptor automático magnetotérmico tetrapolar (In = 100 A, Poder de corte = 35 kA). En la línea que después se divide en cinco líneas dirigidas a los cinco cuadros de alumbrado. La máxima corriente que circulará por esta línea es de 98,23 A, asegurándose así la protección. q Interruptor automático magnetotérmico tetrapolar (In = 40 A, Poder de corte = 20 kA). Cinco interruptores en cabeza de cada una de las líneas dirigidas a los cinco cuadros de alumbrado. (CA1, CA2, CA3, CA4 y CA5). Las intensidades que circulan por estas líneas son, respectivamente, 14,7, 15,19, 14,2, 15,35 y 4,55 A, inferiores todas a la intensidad nominal del dispositivo adoptado. Ubicación: Cuadro de alumbrado 1 (CA1) q Interruptor diferencial tetrapolar de 40 A, con sensibilidad de 30 mA. (40 / 4 / 30). En la línea que después se divide en las tres líneas dirigidas a cada una de las fases de este cuadro de alumbrado. La misión fundamental de estos dispositivos de corte es la de proteger personas. La intensidad máxima que circulará por esta línea será de 14,7 A (< 40 A), quedando, por tanto, protegida. q Interruptor unipolar automático magnetotérmico (In = 25 A) 3 interruptores en cabeza de las tres líneas que se dirigen a cada una de las tres fases (R+N, S+N, T+N) del cuadro de alumbrado 1. Las corrientes máximas que circularán por estas fases (17,32, 19,78 y 12,54 A respectivamente) serán inferiores a la intensidad nominal del interruptor, asegurándose la protección. 150 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA Ubicación: Cuadro de alumbrado 2 (CA2) q Interruptor diferencial tetrapolar de 40 A, con sensibilidad de 30 m A. (40 / 4 / 30) En la línea que después se divide en las tres líneas dirigidas a cada una de las fases de este cuadro de alumbrado. La intensidad máxima que circulará por esta línea será de 15,19 A (< 40 A), quedando, por tanto, protegida. q Interruptor unipolar automático magnetotérmico (In = 25 A) 3 interruptores en cabeza de las tres líneas que se dirigen a cada una de las tres fases (R+N, S+N, T+N) del cuadro de alumbrado 2. Las corrientes máximas que circularán por estas fases (22,5, 20,45 y 22,5 A respectivamente) serán inferiores a la intensidad nominal del interruptor, asegurándose la protección. Ubicación: Cuadro de alumbrado 3 (CA3) q Interruptor diferencial tetrapolar de 40 A, con sensibilidad de 30 m A. (40 / 4 / 30). En la línea que después se divide en las tres líneas dirigidas a cada una de las fases de este cuadro de alumbrado. La intensidad máxima que circulará por esta línea será de 14,2 A (< 40 A), quedando, por tanto, protegida. q Interruptor unipolar automático magnetotérmico (In = 25 A) 3 interruptores en cabeza de las tres líneas que se dirigen a cada una de las tres fases (R+N, S+N, T+N) del cuadro de alumbrado 3. Las corrientes máximas que circularán por estas fases (19,8, 20,94 y 20,45 A respectivamente) serán inferiores a la intensidad nominal del interruptor, asegurándose la protección. Ubicación: Cuadro de alumbrado 4 (CA4) q Interruptor diferencial tetrapolar de 40 A, con sensibilidad de 30 m A. (40 / 4 / 30). En la línea que después se divide en las tres líneas dirigidas a cada una de las fases de este cuadro de alumbrado. La intensidad máxima que circulará por esta línea será de 15,35 A (< 40 A), quedando, por tanto, protegida. 151 ANEJO XI q INSTALACIÓN ELÉCTRICA Interruptor unipolar automático magnetotérmico (In = 25 A) 3 interruptores en cabeza de las tres líneas que se dirigen a cada una de las tres fases (R+N, S+N, T+N) del cuadro de alumbrado 4. Las corrientes máximas que circularán por estas fases (18,98, 23,93 y 22,36 A respectivamente) serán inferiores a la intensidad nominal del interruptor, asegurándose la protección. Ubicación: Cuadro de alumbrado 5 (CA5) q Interruptor diferencial tetrapolar de 40 A, con sensibilidad de 30 m A. (40 / 4 / 30). En la línea que después se divide en las tres líneas dirigidas a cada una de las fases de este cuadro de alumbrado. La intensidad máxima que circulará por esta línea será de 4,55 A (< 40 A), quedando, por tanto, protegida. q Interruptor unipolar automático magnetotérmico (In = 25 A) 3 interruptores en cabeza de las tres líneas que se dirigen a cada una de las tres fases (R+N, S+N, T+N) del cuadro de alumbrado 5. Las corrientes máximas que circularán por estas fases (7,36, 6,13 y 6,13 A respectivamente) serán inferiores a la intensidad nominal del interruptor, asegurándose la protección. Ubicación: Cuadro general de toma de fuerza q Interruptor automático magnetotérmico tetrapolar (In = 250 A, Poder de corte = 35 kA). En la línea que después se divide en cuatro líneas dirigidas a los cuatro cuadros de toma de fuerza. La intensidad máxima que circula por esta línea es de 249 A, asegurándose la protección. q Interruptor automático magnetotérmico tetrapolar con relé diferencial de sensibilidad (In = 150 A, Poder de corte = 25 kA, Is = 30 mA). En cabeza de la línea que va dirigida al CTF1. La intensidad máxima que circula por esta línea es de 129,15 A, asegurándose la protección. q Interruptor automático magnetotérmico tetrapolar con relé diferencial de sensibilidad (In = 125 A, Poder de corte = 25 kA, Is = 30 mA). En cabeza de la 152 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA línea que va dirigida al CTF2. La intensidad máxima que circula por esta línea es de 114,9 A, asegurándose la protección. q Interruptor automático magnetotérmico tetrapolar con relé diferencial de sensibilidad (In = 63 A, Poder de corte = 25 kA, Is = 30 mA). Dos interruptores en cabeza de cada una de las líneas que van dirigidas a CTF3 y CTF4. La intensidad máxima que circula por estas líneas es de 61,72 A, asegurándose la protección. Ubicación: Cuadros de toma de fuerza CTFi (i = 1, 2, 3, 4) q Interruptor automático magnetotérmico tetrapolar (In = 100 A). 4 interruptores en cabeza de cada una de las líneas TFi.j que alimentan a tomas de fuerza trifásicas. La intensidad máxima que circula por estas líneas es de 40 A, asegurándose la protección. q Interruptor unipolar automático magnetotérmico (In = 100 A). 12 interruptores en cabeza de cada una de las líneas TFi.j que alimentan a tomas de fuerza monofásicas. La intensidad máxima que circula por estas líneas es de 69 A, asegurándose la protección. 8. INSTALACIÓN DE PUESTA A TIERRA La instalación de puesta a tierra estará formada por: • Tomas de tierra. • Línea principal de tierra. • Derivaciones de la línea principal de tierra. 8.1. Toma de tierra Estará constituida por los siguientes elementos: 153 ANEJO XI • INSTALACIÓN ELÉCTRICA Electrodo . Formado por un conjunto de 8 picas verticales de acero de 16 mm de diámetro recubiertas por una capa protectora de cobre. • Línea de enlace con tierra. Conductor de cobre desnudo de 35 mm2 de sección, que une los electrodos. • Punto de puesta a tierra. Este punto unirá la línea de enlace a tierra con la línea principal de tierra. Estará formado por una arqueta de registro en la que irá conectada la línea principal de tierra. A su vez, servirá como punto de prueba para medir la resistencia de puesta a tierra. 8.2. Línea principal de tierra Son los diferentes conductores que llevan la puesta a tierra a los cuadros eléctricos. Estos conductores son de cobre aislado, con secciones: • Para conductores de fase hasta 16 mm2 , se empleará la misma. • Para conductores de fase superior a 16 mm2 , se empleará la mitad. 8.3. Derivaciones de la línea principal de tierra Son los diferentes conductores que llevan la puesta a tierra a los receptores eléctricos. Estos conductores son de cobre aislado, con secciones: • Para conductores de fase hasta 16 mm2 , se empleará la misma. • Para conductores de fase superior a 16 mm2 , se empleará la mitad. 8.4. Cálculos Se tomará una resistividad para el cálculo de 200 Ω x m. Por tanto, si tenemos 8 picas de 2 m de longitud, contaremos pues, con 16 m efectivos. 154 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA La resistencia se calculará en base a la siguiente expresión: R = ρ/ L = 200/16 = 12,5 Ω Dado que este valor es inferior al establecido por el reglamento (< 20 Ω), lo tomaremos como válido. 155 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA ANEJO XI. INSTALACIÓN ELÉCTRICA ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 1 2. SUMINISTRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA.................................................................. 1 3. DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN....................................................................... 3 4. INSTALACIÓN ELÉCTRICA........................................................................................ 6 4.1. INSTALACIÓN DE ALUMBRADO....................................................................... 6 4.1.1. Iluminación interior............................................................................................ 7 4.1.2. Iluminación exterior ......................................................................................... 50 4.1.2.1. Iluminación de las fachadas delantera y trasera........................................ 52 4.1.2.2. Iluminación de las fachadas laterales........................................................ 52 4.1.2.3. Iluminación de los accesos al recinto........................................................ 53 4.1.3. Alumbrado de emergencia ............................................................................... 53 4.1.4. Diseño de la instalación de alumbrado............................................................. 54 4.1.4.1. Criterios de cálculo.................................................................................... 54 4.1.4.2. Cuadro de alumbrado 1 (CA1).................................................................. 58 4.1.4.2.1. Línea A1.1 (Fase R)........................................................................... 58 4.1.4.2.2. Línea A1.2 (Fase S)............................................................................ 59 4.1.4.2.3. Línea A1.3 (Fase T) ........................................................................... 61 4.1.4.3. Cuadro de alumbrado 2 (CA 2)................................................................. 62 4.1.4.3.1. Línea A2.1 (Fase R)........................................................................... 62 4.1.4.3.2. Línea A2.2 (Fase S)............................................................................ 63 4.1.4.3.3. Línea A2.3 (Fase T) ........................................................................... 63 4.1.4.4. Cuadro de alumbrado 3 (CA 3)................................................................. 64 4.1.4.4.1. Línea A3.1 (Fase R)........................................................................... 64 4.1.4.4.2. Línea A3.2 (Fase S)............................................................................ 66 4.1.4.4.3. Línea A3.3 (Fase T) ........................................................................... 67 156 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4.1.4.5. Cuadro de alumbrado 4 (CA4).................................................................. 68 4.1.4.5.1. Línea A4.1 (Fase R)........................................................................... 68 4.1.4.5.2. Línea A4.2 (Fase S)............................................................................ 69 4.1.4.5.3. Línea A4.3 (Fase T) ........................................................................... 71 4.1.4.6. Cuadro de alumbrado 5 (CA5).................................................................. 73 4.1.4.6.1. Línea A5.1 (Fase R)........................................................................... 73 4.1.4.6.2. Línea A5.2 (Fase S)............................................................................ 73 4.1.4.6.3. Línea A5.3 (Fase T) ........................................................................... 74 4.1.4.7. Reparto de cargas...................................................................................... 75 4.1.4.8. Líneas de enlace de los cuadros de alumbrado con el Cuadro General de Alumbrado.............................................................................................................. 76 4.1.4.8.1. Línea CGA – CA1.............................................................................. 76 4.1.4.8.2. Línea CGA – CA2.............................................................................. 77 4.1.4.8.3. Línea CGA – CA3.............................................................................. 78 4.1.4.8.4. Línea CGA – CA4.............................................................................. 78 4.1.4.8.5. Línea CGA – CA5.............................................................................. 79 4.1.4.9. Resumen de los conductores de la instalación de alumbrado ................... 80 4.2. INSTALACIÓN DE FUERZA MOTRIZ FIJA...................................................... 81 4.2.1. Relación de equipos ......................................................................................... 81 4.2.2. Consideraciones generales de cálculo.............................................................. 84 4.2.3. Dimensionamiento de los conductores............................................................. 85 4.2.4. Líneas de enlace de los cuadros de control de motores con el CGM............... 87 4.3. INSTALACIÓN DE TOMA DE FUERZA............................................................ 87 4.3.1. Necesidades de tomas de fuerza ....................................................................... 87 4.3.2. Cálculo de la instalación de tomas de fuerza ................................................... 89 4.3.2.1. Consideraciones de cálculo ....................................................................... 89 157 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 4.3.2.2. Cuadro de toma de fuerza 1 (CTF1).......................................................... 91 4.3.2.3. Cuadro de toma de fuerza 2 (CTF2).......................................................... 94 4.3.2.4. Cuadro de toma de fuerza 3 (CTF3).......................................................... 96 4.3.2.5. Cuadro de toma de fuerza 4 (CTF4).......................................................... 98 4.3.2.6. Reparto de cargas.................................................................................... 100 4.3.2.7. Líneas de enlace del Cuadro General de Toma de Fuerza con los cuadros de toma de fuerza ................................................................................................. 100 4.3.2.7.1. Línea CGTF – CTF1 ........................................................................ 101 4.3.2.7.2. Línea CGTF – CTF2 ........................................................................ 101 4.3.2.7.3. Línea CGTF – CTF3 ........................................................................ 102 4.3.2.7.4. Línea CGTF – CTF4 ........................................................................ 103 4.3.2.8. Resumen de los conductores. .................................................................. 104 4.4. LÍNEAS DE ENLACE DEL CUADRO DE DISTRIBUCIÓN DEL CENTRO DE TRANSFORMACIÓN CON LOS CUADROS GENERALES DE LA SALA DE BT ...................................................................................................................................... 106 4.4.1. Línea Cuadro de Distribución – Cuadro General de Alumbrado.................. 106 4.4.2. Línea Cuadro de distribución – Cuadro General de Motores......................... 107 4.4.3. Línea Cuadro de distribución – Cuadro General de Toma de Fuerza............ 108 4.4.4. Comprobación de la caída de tensión............................................................. 109 4.4.4.1. Caída de tensión en la instalación de alumbrado. ................................... 109 4.4.4.2. Caída de tensión en la instalación de fuerza motriz fija.......................... 110 4.4.4.3. Caída de tensión en la instalación de tomas de fuerza. ........................... 110 5. CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA ....................................................... 111 6. CENTRO DE TRANSFORMACIÓN ......................................................................... 113 6.1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 113 6.1.1. Reglamentación y disposiciones oficiales...................................................... 113 158 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 6.2. CARACTERÍSTICAS GENERALES CENTRO DE TRANSFORMACIÓN .... 114 6.2.1. Características celdas SM6............................................................................. 114 6.3. PROGRAMA DE NECESIDADES Y POTENCIA INSTALADA EN kVA. ..... 115 6.4. DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN............................................................ 116 6.4.1. Obra Civil....................................................................................................... 116 6.4.1.1. Local........................................................................................................ 116 6.4.1.2. Características del local........................................................................... 116 6.4.2. Instalación Eléctrica ....................................................................................... 119 6.4.2.1. Características de la Red de Alimentación.............................................. 119 6.4.2.2. Características de la Aparamenta de Alta Tensión.................................. 120 Características generales celdas SM6 ...................................................... 120 Celda de remonte...................................................................................... 120 Celda de medida....................................................................................... 122 Transformador.......................................................................................... 122 Conexión en el lado de alta tensión.......................................................... 123 6.4.2.3. Características material vario de Alta Tensión....................................... 124 Embarrado general celdas SM6................................................................ 124 Piezas de conexión celdas SM6 ............................................................... 124 6.4.3. Medida de la Energía Eléctrica ...................................................................... 124 6.4.4. Puesta a Tierra................................................................................................ 125 6.4.4.1. Tierra de Protección................................................................................ 125 6.4.4.2. Tierra de Servicio.................................................................................... 125 6.4.4.3. Tierras interiores ..................................................................................... 125 6.4.5. Instalaciones Secundarias............................................................................... 126 6.4.5.1. Alumbrado............................................................................................... 126 6.4.5.2. Protección contra Incendios.................................................................... 126 6.4.5.3. Ventilación.............................................................................................. 127 6.4.5.4. Medidas de Seguridad ............................................................................. 127 Seguridad en celdas SM6 ......................................................................... 127 159 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 6.5. CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS ......................................................................... 128 6.5.1. Intensidad de alta tensión............................................................................... 128 6.5.2. Intensidad de baja tensión.............................................................................. 129 6.5.3. Cortocircuitos................................................................................................. 129 6.5.3.1. Observaciones ......................................................................................... 129 6.5.3.2. Cálculo de las Corrientes de Cortocircuito ............................................. 130 6.5.3.3. Cortocircuito en el lado de Alta Tensión................................................ 131 6.5.3.4. Cortocircuito en el lado de Baja Tensión................................................ 131 6.5.4. Dimensionado del embarrado......................................................................... 131 6.5.4.1. Comprobación por densidad de corriente................................................ 132 6.5.4.2. Comprobación por solicitación electrodinámica..................................... 133 6.5.4.3 Cálculo por solicitación térmica. Sobreintensidad térmica admisible ..... 135 6.5.5. Selección de las protecciones de alta y baja tensión...................................... 136 Alta tensión.............................................................................................. 136 Baja tensión.............................................................................................. 136 6.5.6. Dimensionado de la ventilación del c.t. ......................................................... 136 6.5.7. Dimensiones del pozo apagafuegos ............................................................... 137 6.5.8. Cálculo de las instalaciones de puesta a tierra ............................................... 138 6.5.8.1. Investigación de las características del suelo .......................................... 138 6.5.8.2. Determinación de las corrientes máximas de puesta a tierra y tiempo máximo correspondiente de eliminación de defecto............................................ 138 6.5.8.3. Diseño preliminar de la instalación de tierra........................................... 139 Tierra de protección..................................................................................................... 139 Tierra de servicio.......................................................................................................... 140 6.5.8.4. Cálculo de la resistencia del sistema de tierras....................................... 141 Tierra de protección..................................................................................................... 141 Tierra de servicio.......................................................................................................... 143 160 ANEJO XI INSTALACIÓN ELÉCTRICA 6.5.8.5. Cálculo de las tensiones en el exterior de la instalación......................... 143 6.5.8.6. Cálculo de las tensiones en el interior de la instalación.......................... 143 6.5.8.7. Cálculo de las tensiones aplicadas. ......................................................... 144 6.5.8.8. Investigación de tensiones transferibles al exterior................................. 145 6.5.8.9. Corrección y ajuste del diseño inicial estableciendo el definitivo .......... 146 7. PROTECCIÓN DE LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA............................................. 147 Ubicación: Centro de transformación...................................................... 147 Ubicación: Cuadro general de motores ............................................................................ 148 Ubicación: Cuadro general de alumbrado.................................................................... 150 Ubicación: Cuadro general de toma de fuerza ............................................................. 152 8. INSTALACIÓN DE PUESTA A TIERRA................................................................. 153 8.1. Toma de tierra ....................................................................................................... 153 8.2. Línea principal de tierra ........................................................................................ 154 8.3. Derivaciones de la línea principal de tierra........................................................... 154 8.4. Cálculos................................................................................................................. 154 161 ANEJO XII URBANIZACIÓN 1. UBICACIÓN DE LA PARCELA El edificio que alberga la planta de procesado se situará en la parcela indicada en el Plano de Emplazamiento, del Polígono Industrial “Campollano”, en Albacete. Esta ubicación cuenta con las siguientes ventajas: • Buena comunicación, con facilidad de acceso. • El Polígono Industrial cuenta con una red de abastecimiento de agua que incluye una arqueta de acometida en la propia parcela, así como una red de saneamiento que permite su conexión a través de un pozo de registro. • El Polígono se abastece con una línea eléctrica de alta tensión a la que se conectará el transformador ubicado en el centro de transformación de la parcela. • El terreno donde se ubica la parcela presenta características adecuadas ya que no es encharcable y la capa freática se localiza a una profundidad suficiente para no interferir en la ejecución y buena marcha del proyecto. La elección del solar para la ubicación de la industria se ha hecho de manera que la superficie del mismo sea suficiente para la ubicación del edificio e instalaciones, y para la maniobra y estacionamiento de vehículos de transporte de materias primas y producto elaborado. El Parque Empresarial de Campollano tiene conexión directa con las autovías de Madrid, Valencia y Alicante, y las carreteras de Murcia (la autovía Albacete-Murcia se inaugurará en Mayo de 2.001), Jaén y Ciudad Real. Esto sitúa las posibilidades de transporte por carretera a dos horas de las ciudades de Madrid, Valencia, Alicante y Murcia. 1 ANEJO XII URBANIZACIÓN 2. DIMENSIONES DE LA PARCELA La parcela es de forma rectangular, con su esquina sureste achatada, siendo sus dimensiones de 70 x 83 m, pero debido a la superficie que falta en la esquina, la superficie de la parcela es de 5.676 m2 . El cerramiento exterior de la parcela se efectuará con fábrica de bloques huecos de hormigón de 40 x 20 x 20 cm, hasta una altura de 1,20 m, y cerramiento metálico realizado con perfiles tubulares galvanizados de 50 mm de diámetro, separados 3 m y malla galvanizada de simple torsión, hasta completar una altura total de 3 m. Se colocarán dos cancelas metálicas de cierre de la parcela. Una situada en la entrada de vehículos, junto al centro de transformación, en el lateral de la parcela orientado al este, y otra en la salida de vehículos, en el lateral sur de la parcela. Las dimensiones de las cancelas serán de 8 x 3 m. En las proximidades inmediatas de tales cancelas destinadas básicamente a la circulación de vehículos, existirán puertas para el paso de peatones que estarán señalizadas de manera claramente visible y permanentemente expeditas. La topografía del terreno se ajustará mediante los movimientos necesarios a las rasantes de los viales perimetrales. 3. ACERAS Y PAVIMENTOS Se colocará una acera de 1,6 m de anchura bordeando toda la nave, y también se colocará una acera de 1 m de anchura alrededor del centro de transformación como se aprecia en el Plano General de la Parcela. La acera estará formada por solera de hormigón HM-20/P/20/I de 15 cm sobre la que se instalará, mediante mortero de cemento M-80, un bordillo prefabricado de H-400 achaflanado. 2 ANEJO XII URBANIZACIÓN Además de las zonas aceradas anteriormente descritas, se incluyen dentro de la parcela otras zonas pavimentadas y otras sin pavimentar dedicadas al ajardinamiento. Se pavimentarán las vías de circulación de los vehículos, los aparcamientos para turismos y la zona de espera de los camiones previa descarga o expedición. Se empleará un pavimento flexible a base de material asfáltico. En las zonas no pavimentadas se plantarán árboles y se diseñarán jardines. El tráfico que con mayor profusión entrará y saldrá del recinto de la industria serán camiones con capacidad de carga entre 20 y 30 tn, por lo que se encuadra bajo la denominación medio-alto, T2. Dado que se empleará un asfalto de calidad media, E2, para conseguir un pavimentado de buenas características, se dispondrá lo siguiente: o Sub-base de 15 cm de material granular. o Base granular de 20 cm de mayor calidad. o Capa de rodadura de mezcla asfáltica constituida por una primera capa de 7 cm de espesor y una segunda capa de 5 cm, siendo el espesor total de la capa de 12 cm. A la hora de realizar las distintas soleras, se tendrá en cuenta que habrán de interrumpirse para respetar la junta de dilatación. Posteriormente estas juntas deberán ser selladas. Las soleras de hormigón contarán con una pendiente del 1 % e irán orientadas de modo que dirijan el agua de lluvia hacia los sumideros. 3 ANEJO XII URBANIZACIÓN 4. VIALES Para el establecimiento de la distribución de viales y su anchura necesaria se ha estudiado el movimiento de los vehículos de modo que no interfieran en el desarrollo del proceso productivo. Se ha previsto que los vehículos entren por una de las cancelas y salgan por la otra, con recorrido distinto para los vehículos industriales y para los turismos. La anchura de los viales, 8 m, permite fácilmente realizar maniobras y la doble circulación en toda la parcela. 5. APARCAMIENTOS Se ha previsto la inclusión de aparcamientos para turismos que tendrán capacidad suficiente para todos los trabajadores de la empresa además de las posibles visitas. Se dispondrán 25 plazas de aparcamiento en el lateral oeste de la parcela. Cada una de las plazas citadas tendrá unas dimensiones de 2,5 x 5 m y se señalizará mediante pintura duroplástica resistente a rayos ultravioleta a base de resinas de poliuretano. Se dispondrá además una zona de espera de camiones situada en el lateral opuesto de la parcela, el lateral este, junto a la zona de recepción de materias primas y la de expedición de producto elaborado. 4 ANEJO XII URBANIZACIÓN 6. AJARDINAMIENTO En los alrededores de la parcela habrá una zona ajardinada que servirá no sólo como decoración de la misma, sino también como barrera acústica y visual e incluso para sombrear las zonas expuestas al sol. En las paterras se podrán plantar árboles, arbustos u otras especies herbáceas que no precisen gran mantenimiento, ya que supondría un gasto adicional para la empresa. Entre las especies recomendadas se encuentran: • Especies de hoja caduca para dar sombra: Populus albus Populus nigra Platanus sp. Celtis australis • Especies para cortinas o pantallas: Cupressus arizonica Cupressus sempervirens Ligustrum japonicum • Especies de hoja perenne: Cedrus deodara Pinus sp. • Especies bajas para paterras: Carpobructus aderlis (uña de león) • Especies de borde de paterras: Boj Romero 5 ANEJO XII URBANIZACIÓN Para el riego se han proyectado bocas de riego que permiten el acceso a todas las zonas ajardinadas con la ayuda de mangueras y aspersores. 7. ILUMINACIÓN Se iluminará el perímetro de la parcela en una franja de 9 m de anchura, así como las puertas de entrada y salida del recinto. Para ello se usarán lámparas de vapor de sodio a alta presión de 150 W. Para la iluminación del perímetro de la parcela se dispondrán las luminarias correspondientes, fijadas a la fachada de la nave, a una altura de 4,5 m. Para la iluminación de los accesos a la parcela se montarán las luminarias correspondientes sobre columnas de 4 m de altura. Tales columnas irán fijadas al suelo mediante un macizado de hormigón en masa al que se unirán mediante pernos de anclaje. El número y disposición de las lámparas se observa en el plano Instalación de Alumbrado, estando su cálculo recogido en el Anejo de Instalación Eléctrica. 8. VARIOS Se situarán las correspondientes señales de información, prohibición y riesgo en los lugares donde sean necesarias, según lo dispuesto en la “Ley de Prevención de Riesgos Laborales” (Ley 31/1.995 de 8 de Noviembre, BOE de 10 de Noviembre de 1.995). Se situarán papeleras, repartidas a lo largo de la parcela, sobre todo en los lugares de mayor acceso del personal. 6 ANEJO XII URBANIZACIÓN ANEJO XII. URBANIZACIÓN ÍNDICE 1. UBICACIÓN DE LA PARCELA.................................................................................... 1 2. DIMENSIONES DE LA PARCELA............................................................................... 2 3. ACERAS Y PAVIMENTOS ........................................................................................... 2 4. VIALES............................................................................................................................ 4 5. APARCAMIENTOS........................................................................................................ 4 6. AJARDINAMIENTO ...................................................................................................... 5 7. ILUMINACIÓN............................................................................................................... 6 8. VARIOS........................................................................................................................... 6 7 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS 1. INTRODUCCIÓN En el presente anejo se exponen las medidas que se han adoptado para la protección frente a incendios, realizando una evaluación del riesgo en función de dichas medidas, de las condiciones concretas del edificio, y de las actividades que en él se desarrollan. Aunque no existe legislación nacional aplicable a la extinción y protección contra incendios en la industria, se han tenido en cuenta una serie de criterios para garantizar una adecuada protección de las personas y los bienes en el supuesto de producirse un incendio. Para la adecuación del local, se tendrá en cuenta la siguiente normativa: • Orden del Mº de Trabajo de 9 de marzo de 1.971. “Ordenanza general de seguridad e higiene en el trabajo”. B.O.E. 16 y 17 de marzo de 1.971. Capítulo VII: Prevención y extinción de incendios. • Real Decreto 485/1.997, de 14 de abril. “Disposiciones mínimas en materia de señalización de seguridad y salud en el trabajo”. B.O.E. de 23 de abril de 1.997. • Real Decreto 486/1.997, de 14 de abril. “Disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo”. B.O.E. de 23 de abril de 1.997. Se establecerán las instalaciones de protección según el Real Decreto 1.942/1.993, de 5 de noviembre. “Incendios. Reglamento de instalaciones de protección”. B.O.E. de 14 de diciembre de 1.993. 1 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS Una vez elegido el modo de protección contra incendios y para ratificar las medidas adoptadas, se utilizará el Método Gretener, el cual se aplica en Suiza desde 1.968. El método, además de ser de reconocido prestigio y con garantías probadas, significa un intento, absolutamente válido, de acercamiento a la cuantificación idónea de los factores en la posible gravedad de los incendios. Se completará el estudio con la aplicación del R.D. 2.177/1.996, de 4 de octubre, NEB-CPI/96. “Condiciones de protección contra incendios en los edificios”, en lo que no se oponga a lo anterior y mejore las condiciones de seguridad. 2. COMPARTIMENTACIÓN EN SECTORES DE INCENDIO La compartimentación de un edificio en sectores de incendio, tiene por finalidad confinar el fuego, evitando o retardando su propagación a otros sectores. La compartimentación en sectores de incendio considerada, y la superficie de cada uno de ellos es la siguiente: 1. Sala de elaboración. S = 930,12 m2 . 2. Cámara frigorífica, sala de máquinas, sala de control de la báscula. S = 68,08 m2 . 3. Almacén de envases y embalajes, almacén de aceite y sal y almacén de producto elaborado. S = 153,72 m2 . 4. Zona de aseos y vestuarios. S = 164,3 m2. 5. Sala de la caldera, vestíbulo, taller, pasillo, sala de distribución de baja tensión y sala del equipo de limpieza. S = 141,98 m2 . 6. Planta superior. S = 307,52 m2 . El edificio está aislado, por lo que se descarta el riesgo de propagación del incendio a otros edificios. 2 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS 3. CONDICIONES DE EVACUACIÓN Para cumplir las condiciones de evacuación exigidas por la legislación nos referiremos tanto a la longitud de los recorridos de evacuación como a las características de los mismos. Para el análisis de la evacuación de un edificio, se considerará como origen de evacuación todo punto ocupable dentro de recintos. Sin embargo, en recintos que no sean de densidad elevada y cuya superficie sea menor que 50 m2 , el origen de evacuación puede considerarse situado en la puerta del recinto. Teniendo en cuenta las salidas del edificio que constituye la planta industrial y la disposición de la maquinaria y otros obstáculos, se puede concluir que: • La longitud de los recorridos de evacuación desde todo origen hasta alguna de las salidas es menor de 45 m. • La longitud de todo origen de evacuación hasta algún punto desde el que parten dos recorridos alternativos hacia sendas salidas no es mayor de 15 m. Igualmente, se cumplen en todos los casos las limitaciones en cuanto a anchuras de puertas y pasillos que formen parte de los recorridos de evacuación: • La anchura libre en puertas previstas como salidas de evacuación es igual o mayor de 0,80 m. • La anchura de la hoja en toda puerta es menor de 1,20 m. • La anchura de la hoja, en puertas con dos hojas, es mayor de 0,60 m. • La anchura libre en todo pasillo previsto como recorrido de evacuación es mayor de 1 m. 3 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS Todas las puertas del edificio serán abatibles con eje de giro vertical y fácilmente operables. En todos los casos, las puertas utilizadas como salidas de emergencia deberán abrir hacia fuera en el sentido de evacuación. 4. SEÑALIZACIÓN E ILUMINACIÓN Puesto que los trabajadores serán instruidos especialmente para la prevención y lucha contra incendios y conocerán perfectamente las áreas de trabajo, no se considera necesario señalizar los recorridos de evacuación ni los medios de protección contra incendios de utilización manual. Se dispondrán equipos de iluminación de emergencia a la salida del edificio y en los recorridos de evacuación. Se tratará de equipos autónomos y automáticos que deberán mantener al menos durante una hora una intensidad luminosa de 60 lux. La instalación de alumbrado de emergencia se pondrá en funcionamiento al producirse un fallo en la alimentación de la instalación de alumbrado normal en caso de incendio o por cualquier otro motivo. Estos equipos contarán con un dispositivo de puesta en reposo para evitar la entrada en funcionamiento de la instalación si el fallo se produce estando el edificio desocupado. 5. MEDIDAS DE PREVENCIÓN Y EXTINCIÓN ADOPTADAS 5.1. Características de los equipos de protección contra incendios Los equipos de protección contra incendios que se usarán en la industria a proyectar se indican a continuación: 4 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS 5.1.1. Extintores portátiles Los extintores de incendio, sus características y especificaciones, se ajustarán al “Reglamento de aparatos a presión”, y a su instrucción técnica complementaria MIEAP5. Se ajustarán, asimismo, a lo establecido en la norma UNE 23.110. El emplazamiento de los extintores permitirá su fácil visibilidad y accesibilidad, y se situarán próximos a los puntos donde se estime mayor probabilidad de iniciarse el incendio, próximos a las salidas de evacuación y sobre soportes fijados a paramentos verticales, de modo que la parte superior del extintor quede, como máximo, a 1,70 m sobre el suelo. Los extintores portátiles serán de espuma física o química, mezcla de ambas o polvos secos, anhídrido carbónico o agua, según convenga a la causa determinante del fuego a extinguir. Se instruirá al personal, cuando sea necesario, del peligro que presenta el empleo de tetracloruro de carbono, y cloruro de metilo en atmósferas cerradas y de las reacciones químicas peligrosas que puedan producirse en los locales de trabajo entre los líquidos extintores y las materias sobre las que puedan proyectarse. La eficacia de un extintor se designa mediante un código formado por: • Un valor numérico indicativo del tamaño del fuego que puede apagar. Dicho valor se determina mediante un ensayo normalizado para cada clase de fuego, según UNE 23 110. • Una letra indicativa de la clase de fuego para la cual es adecuado el agente extintor que contiene: § Código A, para fuegos de materias sólidas. § Código B, para fuegos de materias líquidas. 5 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS 5.1.2. Sistemas de bocas de incendio equipadas Los sistemas de bocas de incendio equipadas estarán compuestos por una fuente de abastecimiento de agua, una red de tuberías para la alimentación de agua y las bocas de incendio equipadas necesarias (BIE). Las bocas de incendio equipadas se ajustarán a lo establecido en las normas UNE 23.402 y UNE 23.403. Las BIE irán montadas sobre un soporte rígido, de forma que la altura de su centro quede como máximo a 1,50 m sobre el nivel del suelo. Se situarán cercanas a las salidas de cada sector de incendio, sin que constituyan un obstáculo para su utilización. Se considerará como radio de acción de la misma la longitud de su manguera, 20 m, incrementada en 5 m. La separación máxima entre cada BIE y su más cercana será de 50 m. Se mantendrán alrededor de cada BIE una zona libre de obstáculos que permita el acceso a la misma y su maniobra sin dificultad. 5.2. Medidas de prevención y extinción adoptadas Se dispondrán 9 unidades de extintores de polvo químico polivalente con una eficacia de 13A/89B, de 6 kg y con presión incorporada, situados tal como se refleja en el Plano Protección contra incendios. En cualquier caso, la distancia real a recorrer desde cualquier punto del sector de incendio protegido hasta alcanzar el extintor más próximo no excede de 25 m. 6 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS En cuanto a bocas de incendio equipadas, se instalarán siete, dispuestas tal como lo recoge el mismo plano. Estas bocas serán del tipo normalizado, de diámetro nominal 45 mm, con una manguera de 20 m de longitud provista de boca de lanza, con un alcance de proyección de 5 m. Para extinguir posibles fuegos en el centro de transformación y en la sala de distribución de baja tensión, se dispondrán dos extintores de nieve carbónica, ya que no se permite el uso de espuma química o de agua. 6. AUTOPROTECCIÓN La autoprotección tiene por objeto principal impedir que se produzca el incendio o combatir el siniestro en la fase inicial para limitar su alcance y volumen, extinguiéndolo si fuera posible, además de organizar la evacuación de personas, prestar una primera ayuda a las posibles víctimas y cooperar con los servicios oficiales de extinción. Según la Dirección General de Protección Civil, en su Manual de Autoprotección (Orden de 29-11-84), con la elaboración de un Plan de Emergencia se pretende: • Conocer los edificios y sus instalaciones, la peligrosidad de los distintos sectores y de los medios de protección disponibles. • Garantizar la fiabilidad de todos los medios de protección y las instalaciones generales. • Disponer de personas organizadas, formadas y adiestradas que garanticen rapidez y eficacia en las acciones a emprender. • Tener informados a todos los ocupantes del local de cómo deben actuar ante una emergencia. Por tanto, el plan de autoprotección contemplará, al menos, los siguientes extremos: 7 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS • Designación del responsable de la autoprotección. • Información sobre el manejo y empleo de los medios materiales de protección de que dispone la industria. • Información sobre el comportamiento y actuación del personal en caso de incendio. • Redacción de una hoja de instrucciones en la que se resume de forma clara los apartados anteriores. En ella deberá hacerse constar los números de teléfono de los servicios de bomberos, policía y servicios sanitarios de urgencia. La mencionada hoja se colocará de forma que sea fácilmente legible para el personal y de manera que quede asegurada su fijación permanente. 7. EVALUACIÓN DEL RIESGO DE INCENDIO. MÉTODO GRETENER El método Gretener permite realizar una evaluación cuantitativa del riesgo de incendio, así como una valoración de la seguridad contra incendios estudiando una serie de factores que son los de mayor influencia sobre la gravedad de los incendios. A diferencia de la Norma CPI-96, el Método Gretener está indicado para los edificios industriales, por lo que se considera un complemento adecuado. 7.1. Descripción general de Método El Método Gretener se basa en el establecimiento, para el recinto en estudio, de un riesgo aceptado “Ru” y en el cálculo del riesgo efectivo de incendio “R”. Si el riesgo efectivo calculado es superior al riesgo aceptado, será necesario introducir medidas suplementarias de seguridad contra incendios. El riesgo efectivo de incendio, “R”, se establece mediante el producto de la exposición al riesgo que existe, “B”, por el peligro de activación, “A”. 8 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS R=BxA Por otra parte, el riesgo aceptado de incendio, “Ru”, se calculará como el producto del riesgo de incendio normal, “Rn”, por un factor de corrección que es función de la situación de riesgo para las personas (número de personas y nivel de la planta a que se aplique el método), “PH.E”. Ru = Rn x PH.E. El peligro de activación, “A”, se establece en función de la actividad realizada en el recinto en estudio. La exposición al riesgo, “B”, se obtiene como cociente entre el peligro potencial, “P”, y las medidas de protección normales, “N”, especiales, “S”, e inherentes a la construcción, “F”. B= P N × S× F El valor de las medidas normales de protección, “N”, se obtiene como producto del valor dado a cinco factores que son los siguientes: N = n1 x n2 x n3 x n4 x n5 siendo: n1 = extintores portátiles. n2 = bocas de incendio equipadas. n3 = fiabilidad de las fuentes de agua para extinción. Se estima que la red pública de agua de esta zona suministra caudal de agua suficiente durante un tiempo indefinido. n4 = longitud de los conductos para el transporte de agua. n5 = personal instruido en materia de incendio. 9 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS La valoración de las medidas especiales se realizará mediante la expresión: S = s1 x s2 x s3 x s4 x s5 x s6 siendo: s1 = detección del fuego. Este coeficiente representa la existencia de algún tipo de aparato o servicio de vigilancia que nos permita detectar un fuego en el momento en que éste se produzca. s2 = transmisión de la alarma. Este coeficiente representa la existencia de algún tipo de alarma existente en la industria capaz de transmitir un aviso de la misma en el momento en que ocurra el fuego. s3 = disponibilidad de bomberos. s4 = tiempo para la intervención de los bomberos. Estos coeficientes hacen referencia a la disponibilidad de un cuerpo de bomberos profesional y al tiempo de desplazamiento de este cuerpo. s5 = instalaciones de extinción. s6 = instalaciones de evacuación de calor y humo. Las medidas inherentes a la construcción se valoran del modo siguiente: F = f1 x f2 x f3 x f4 siendo: f1 = resistencia al fuego de la estructura portante del edificio. f2 = resistencia al fuego de las fachadas. f3 = resistencia al fuego de las separaciones entre plantas. f4 = dimensión de las células cortafuegos. El peligro potencial, “P”, considera los factores de peligro inherente al contenido del edificio y que derivan de la actividad genérica que en él se realiza. P=qxcxrxkxixexg 10 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS siendo: Peligros que derivan de la actividad genérica del edificio: *q = factor de la carga térmica mobiliaria. La carga de incendio mobiliario (Qm) viene determinada por el poder calorífico de todas las materias combustibles respecto a la superficie del compartimento cortafuego. Se expresa en MJ m-2. A partir de este valor se determina el valor de q. *c = combustibilidad. Todas las materias sólidas, líquidas y gaseosas se encuentran catalogadas en 6 grados de peligro del 1 al 6. *r = factor de peligro de formación de humos. La materia que tenga mayor r será determinante; si existen materias fuertemente fumígenas y cuya carga del fuego sea menor del 10% se tomará un valor de r = 1,1. *k = Peligro de corrosión/toxicidad. A este tipo de industria le corresponde un grado normal. Peligros inherentes al contenido del edificio: *i = factor de la carga térmica inmobiliaria: Este valor depende de la combustibilidad de la construcción portante y de los elementos de las fachadas no portantes, así como de los diferentes aislamientos combustibles incorporados a la construcción de las naves de un solo nivel. *e = nivel de la planta o altura del local. *g = factor de dimensión superficial. Este factor es función de la superficie del compartimento, así como de la relación entre la longitud y la anchura del mismo. Siguiendo los diferentes pasos descritos se realizará el estudio de cada uno de los recintos. 11 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS 7.2. Evaluación del riesgo de incendio A continuación se aplicará el método GRETENER a los 8 compartimentos en que se dividió el edificio en el apartado 2 del presente Anejo. 7.2.1. Compartimento 1: Sala de elaboración y zona de recepción de materias primas a) Características constructivas: - Estructura metálica en cerchas y pilares. - Cerramientos interiores de fábrica de ladrillo. - Falsos techos de panel rígido de lana de vidrio aglomerada con resinas temoendurecidas, con la cara vista recubierta de PVC blanco, pegado con cola ignífuga. - Edificación de tipo G, que propaga el fuego horizontalmente pero no verticalmente. - Dimensiones: l = 49,6 m; b = 23,3 m. b) Cálculo del riesgo de incendio. b.1) Factores de peligro: En la tabla nº1 se enumeran los datos de la carga térmica mobiliaria (Qm), combustibilidad (c), peligro de humos (r), peligro de corrosión (k), peligro de activación (A) y superficie (S) de las distintas dependencias con sus actividades correspondientes. 12 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS Tabla 1. Actividades del Compartimento 1. Compartimento Qm (MJ/m2 ) c Sala de elaboración Recepción materias primas r k A S 1.000 1,4 1,2 1,0 1,20 880 800 1,2 1,2 1,0 1,00 51 Se obtiene una carga térmica mobiliaria total: Qm = 989 MJ/m2 , por tanto el factor de carga térmica será: q = 1,5. Para tal zona, los valores de los factores serán: c = 1,4 r = 1,2 k=1 A = 1,2 i=1 e=1 l / b = 49,6 / 23,3 = 2:1 → g = 0,5 El valor de los factores de peligro es: P = q x c x r x k x i x e x g = 1,5 x 1,4 x 1,2 x 1 x 1 x 1 x 0,5 = 1,26 b.2) Medidas de protección: • Normales (N): n1 = 1 Extintores portátiles suficientes. n2 = 1 Bocas de incendio equipadas suficientes. n3 = 1 Fiabilidad de aporte de agua a la presión adecuada. n4 = 1 Longitud de manguera desde hidrante exterior < 70 m. n5 = 1 Personal instruido. N = n1 x n2 x n3 x n4 x n5 = 1 x 1 x 1 x 1 x 1 = 1 13 ANEJO XIII • PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS Especiales (S): s1 = 1,05 Detección del fuego, vigilancia eficaz y permanente s2 = 1,05 Transmisión de alarma, el guarda dispondrá de teléfono s3 = 1,6 Existe un Cuerpo Oficial de Bomberos. s4 = 1 Tiempo de intervención menor a 15 minutos. s5 = 1 No hay instalación automática de extinción. s6 = 1 No hay instalación de evacuación de calor y humos. S = s1 x s2 x s3 x s4 x s5 xs6 = 1,05 x 1,05 x 1,6 x 1 x 1 x 1 = 1,764 • Inherentes a la construcción (F): f1 = 1 Estructura portante metálica sin protección. f2 = 1,15 Resistencia al fuego de las fachadas > RF90. f3 = 1 Resistencia al fuego de las separaciones entre plantas, techo, (no se conocen de forma fiable) f4 = 1 Dimensión de las células cortafuegos,(no existen) F = f1 x f2 x f3 x f4 = 1 x 1,15 x 1 x 1 = 1,15 b.3) Exposición al riesgo (B): B= P 1,26 = = 0,62 N × S × F 1 × 1,764 × 1,15 b.4) Riesgo de incendio efectivo (R): R = B x A = 0,62 x 1,2 = 0,74 14 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS c) Riesgo de incendio aceptado (Ru) El riesgo de incendio normal considerado es Rn = 1,3. Se aplica un factor de corrección PH.E = 1. Ru = Rn x PH.E = 1,3 ⋅ 1 = 1,3 d) Seguridad contra incendios (γ): ã= Ru 1,3 = = 1, 75 > 1 R 0,74 Por lo tanto, la seguridad contra incendios en el compartimento 1 es aceptable. 7.2.2. Compartimento 2: Cámara frigorífica, sala de máquinas y sala de control de la báscula a) Características constructivas: - Estructura metálica en cerchas y pilares. - Cerramientos interiores de fábrica de ladrillo. - Falsos techos de panel rígido de lana de vidrio aglomerada con resinas temoendurecidas, con la cara vista recubierta de PVC blanco, pegado con cola ignífuga. - Edificación de tipo G, que propaga el fuego horizontalmente pero no verticalmente. - Dimensiones: l = 14,8 m; b = 4,6 m. b) Cálculo del riesgo de incendio. 15 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS b.1) Factores de peligro: En la tabla nº1 se enumeran los datos de la carga térmica mobiliaria (Qm), combustibilidad (c), peligro de humos (r), peligro de corrosión (k), peligro de activación (A) y superficie (S) de las distintas dependencias con sus actividades correspondientes. Tabla 2. Actividades del Compartimento 2 Compartimento Qm (MJ/m2 ) c Cámara frigorífica 2.000 Sala de máquinas 1.000 Sala control báscula 500 Distribuidor 200 r k A S 1 1,2 1 0,85 37,41 1,2 1,2 1 1,2 13,5 1,2 1,2 1 0,85 7,28 1 1 1 0,85 4,32 Se obtiene una carga térmica mobiliaria total: Qm = 1.364 MJ/m2 , por tanto el factor de carga térmica será: q = 1,6. Para tal zona, los valores de los factores serán: c = 1,2 r = 1,2 k=1 A = 1,2 i=1 e=1 l / b = 14,8 / 4,6 = 3:1 → g = 0,4 El valor de los factores de peligro es: P = q x c x r x k x i x e x g = 1,6 x 1,2 x 1,2 x 1 x 1 x 1 x 0,4 = 0,92 b.2) Medidas de protección: • Normales (N): n1 = 1 Extintores portátiles suficientes. 16 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS n2 = 1 Bocas de incendio equipadas suficientes. n3 = 1 Fiabilidad de aporte de agua a la presión adecuada. n4 = 1 Longitud de manguera desde hidrante exterior < 70 m. n5 = 1 Personal instruido. N = n1 x n2 x n3 x n4 x n5 = 1 x 1 x 1 x 1 x 1 = 1 • Especiales (S): s1 = 1,05 Detección del fuego, vigilancia eficaz y permanente s2 = 1,05 Transmisión de alarma, el guarda dispondrá de teléfono s3 = 1,6 Existe un Cuerpo Oficial de Bomberos. s4 = 1 Tiempo de intervención menor a 15 minutos. s5 = 1 No hay instalación automática de extinción. s6 = 1 No hay instalación de evacuación de calor y humos. S = s1 x s2 x s3 x s4 x s5 xs6 = 1,05 x 1,05 x 1,6 x 1 x 1 x 1 = 1,764 • Inherentes a la construcción (F): f1 = 1 Estructura portante metálica sin protección. f2 = 1,15 Resistencia al fuego de las fachadas > RF90. f3 = 1 Resistencia al fuego de las separaciones entre plantas, techo, (no se conocen de forma fiable). f4 = 1 Dimensión de las células cortafuegos, (no existen). F = f1 x f2 x f3 x f4 = 1 x 1,15 x 1 x 1 = 1,15 b.3) Exposición al riesgo (B): B= P 0,92 = = 0,45 N × S × F 1 × 1,764 × 1,15 17 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS b.4) Riesgo de incendio efectivo (R): R = B x A = 0,45 x 1,2 = 0,54 c) Riesgo de incendio aceptado (Ru) El riesgo de incendio normal considerado es Rn = 1,3. Se aplica un factor de corrección PH.E = 1. Ru = Rn x PH.E = 1,3 x 1 = 1,3 d) Seguridad contra incendios (γ): ã= Ru 1,3 = = 2,4 > 1 R 0,54 Por lo tanto, la seguridad contra incendios en el compartimento 2 es aceptable. 7.2.3. Compartimento 3: Almacén de envases y embalajes, almacén de aceite y sal y almacén de producto elaborado a) Características constructivas: - Estructura metálica en cerchas y pilares. - Cerramientos interiores de fábrica de ladrillo. - Falsos techos de panel rígido de lana de vidrio aglomerada con resinas temoendurecidas, con la cara vista recubierta de PVC blanco, pegado con cola ignífuga. - Edificación de tipo G, que propaga el fuego horizontalmente pero no verticalmente. - Dimensiones: l = 25,3 m; b = 6,1 m. 18 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS b) Cálculo del riesgo de incendio. b.1) Factores de peligro: En la tabla 3 se enumeran los datos de la carga térmica mobiliaria (Qm), combustibilidad (c), peligro de humos (r), peligro de corrosión (k), peligro de activación (A) y superficie (S) de las distintas dependencias con sus actividades correspondientes. Tabla 3. Actividades del Compartimento 3. Qm (MJ/m2 ) c Compartimento Almacén de envases y embalajes r k A S 800 1,2 1,0 1,0 1,00 30,3 Almacén de aceite y sal 1.000 1,4 1,2 1,0 1,20 30,3 Almacén de producto elaborado 1.000 1,2 1,0 1,0 1,00 92,11 Se obtiene una carga térmica mobiliaria total: Qm = 954 MJ/m2 , por tanto el factor de carga térmica será: q = 1,5. Para tal zona, los valores de los factores serán: c = 1,4 r = 1,2 k=1 A = 1,2 i=1 e=1 l / b = 25,3 / 6,1 = 4:1 → g = 0,4 El valor de los factores de peligro es: P = q x c x r x k x i x e x g = 1,5 x 1,4 x 1,2 x 1 x 1 x 1 x 0,4 = 1,008 19 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS b.2) Medidas de protección: • Normales (N): n1 = 1 Extintores portátiles suficientes. n2 = 1 Bocas de incendio equipadas suficientes. n3 = 1 Fiabilidad de aporte de agua a la presión adecuada. n4 = 1 Longitud de manguera desde hidrante exterior < 70 m. n5 = 1 Personal instruido. N = n1 x n2 x n3 x n4 x n5 = 1 x 1 x 1 x 1 x 1 = 1 • Especiales (S): s1 = 1,05 Detección del fuego, vigilancia eficaz y permanente. s2 = 1,05 Transmisión de alarma, el guarda dispondrá de teléfono. s3 = 1,6 Existe un Cuerpo Oficial de Bomberos. s4 = 1 Tiempo de intervención menor a 15 minutos. s5 = 1 No hay instalación automática de extinción. s6 = 1 No hay instalación de evacuación de calor y humos. S = s1 x s2 x s3 x s4 x s5 xs6 = 1,05 x 1,05 x 1,6 x 1 x 1 x 1 = 1,764 • Inherentes a la construcción (F): f1 = 1 Estructura portante metálica sin protección. f2 = 1,15 Resistencia al fuego de las fachadas > RF90. f3 = 1 Resistencia al fuego de las separaciones entre plantas, techo, (no se conoce de forma fiable) f4 = 1 Dimensión de las células cortafuegos, (no existen). F = f1 x f2 x f3 x f4 = 1 x 1,15 x 1 x 1 = 1,15 20 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS b.3) Exposición al riesgo (B): B= P 1,008 = = 0,49 N × S × F 1 × 1,764 × 1,15 b.4) Riesgo de incendio efectivo (R): R = B x A = 0,49 x 1,2 = 0,59 c) Riesgo de incendio aceptado (Ru) El riesgo de incendio normal considerado es Rn = 1,3. Se aplica un factor de corrección PH.E = 1. Ru = Rn x PH.E = 1,3 x 1 = 1,3 d) Seguridad contra incendios (γ): ã= Ru 1,3 = = 2,2 > 1 R 0,59 Por lo tanto, la seguridad contra incendios en el compartimento 3 es aceptable. 7.2.4. Compartimento 4: Zona de aseos y vestuarios a) Características constructivas: - Estructura metálica en cerchas y pilares. - Cerramientos interiores de fábrica de ladrillo. 21 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS - El techo de este compartimento lo constituye un forjado de viguetas de acero con entrevigado de bloques cerámicos. - Edificación de tipo G, que propaga el fuego horizontalmente pero no verticalmente. - Dimensiones: l = 26,5 m; b = 6,2 m. b) Cálculo del riesgo de incendio. b.1) Factores de peligro: En la tabla 4 se enumeran los datos de la carga térmica mobiliaria (Qm), combustibilidad (c), peligro de humos (r), peligro de corrosión (k), peligro de activación (A) y superficie (S) de las distintas dependencias con sus actividades correspondientes. Tabla 4. Actividades del Compartimento 4. Qm (MJ/m2 ) c Compartimento r k A S Aseos y vestuarios femeninos 200 1,0 1,0 1,0 0,85 75,64 Aseos y vestuarios masculinos 200 1,0 1,0 1,0 0,85 75,64 Pasillo intermedio 200 1,0 1,0 1,0 0,85 11,78 Se obtiene una carga térmica mobiliaria total: Qm = 200 MJ/m2 , por tanto el factor de carga térmica será: q = 1. Para tal zona, los valores de los factores serán: c=1 r=1 k=1 A = 0,85 i=1 e=1 l / b = 26,5 / 6,2 = 4:1 → g = 0,4 El valor de los factores de peligro es: 22 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS P = q x c x r x k x i x e x g = 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x 0,4 = 0,4 b.2) Medidas de protección: • Normales (N): n1 = 1 Extintores portátiles suficientes. n2 = 1 Bocas de incendio equipadas suficientes. n3 = 1 Fiabilidad de aporte de agua a la presión adecuada. n4 = 1 Longitud de manguera desde hidrante exterior < 70 m. n5 = 1 Personal instruido. N = n1 x n2 x n3 x n4 x n5 = 1 x 1 x 1 x 1 x 1 = 1 • Especiales (S): s1 = 1,05 Detección del fuego, vigilancia eficaz y permanente. s2 = 1,05 Transmisión de alarma, el guarda dispondrá de teléfono. s3 = 1,6 Existe un Cuerpo Oficial de Bomberos. s4 = 1 Tiempo de intervención menor a 15 minutos. s5 = 1 No hay instalación automática de extinción. s6 = 1 No hay instalación de evacuación de calor y humos. S = s1 x s2 x s3 x s4 x s5 xs6 = 1,05 x 1,05 x 1,6 x 1 x 1 x 1 = 1,764 • Inherentes a la construcción (F): f1 = 1 Estructura portante metálica sin protección. f2 = 1,15 Resistencia al fuego de las fachadas > RF90. f3 = 1 Resistencia al fuego de las separaciones entre plantas, techo, (no se conocen de forma fiable). f4 = 1 Dimensión de las células cortafuegos, (no existen). 23 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS F = f1 x f2 x f3 x f4 = 1 x 1,15 x 1 x 1 = 1,15 b.3) Exposición al riesgo (B): B= P 0,4 = = 0,197 N × S × F 1 × 1,764 × 1,15 b.4) Riesgo de incendio efectivo (R): R = B x A = 0,197 x 0,85 = 0,167 c) Riesgo de incendio aceptado (Ru) El riesgo de incendio normal considerado es Rn = 1,3. Se aplica un factor de corrección PH.E = 1. Ru = Rn x PH.E = 1,3 x 1 = 1,3 d) Seguridad contra incendios (γ): ã= Ru 1,3 = = 7,75 > 1 R 0,167 Por lo tanto, la seguridad contra incendios en el compartimento 4 es aceptable. 7.2.5. Compartimento 5: Sala de la caldera, vestíbulo, taller, pasillo, sala de distribución de baja tensión y sala del equipo de limpieza a) Características constructivas: 24 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS - Estructura metálica en cerchas y pilares. - Cerramientos interiores de fábrica de ladrillo. - El techo de esta zona lo constituye un forjado de viguetas de acero con entrevigado de bloques cerámicos. - Edificación de tipo V, que propaga el fuego horizontal y verticalmente. - Dimensiones: l = 23 m; b = 6,2 m. b) Cálculo del riesgo de incendio. b.1) Factores de peligro: En la tabla 5 se enumeran los datos de la carga térmica mobiliaria (Qm), combustibilidad (c), peligro de humos (r), peligro de corrosión (k), peligro de activación (A) y superficie (S) de las distintas dependencias con sus actividades correspondientes. Tabla 5. Actividades del Compartimento 5. Compartimento Sala de la caldera Vestíbulo Qm (MJ/m2 ) c 1.500 200 Taller 1.500 Pasillo 200 r k 1,2 1,2 1,0 A S 1 32,24 1,0 1,0 1,0 0,85 48,36 1,2 1,2 1,0 1 17,98 1,0 1,0 1,0 0,85 11,78 Sala de distribución de baja tensión 1.500 1,2 1,2 1,0 1 14,4 Sala del equipo de limpieza 1.000 1,2 1,2 1,0 1,2 14,88 Se obtiene una carga térmica mobiliaria total: Qm = 873 MJ/m2 , por tanto el factor de carga térmica será: q = 1,5. Para tal zona, los valores de los factores serán: 25 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS c = 1,2 r = 1,2 k=1 A = 1,2 i=1 e=1 l / b = 23 / 6,2 = 4:1 → g = 0,4 El valor de los factores de peligro es: P = q x c x r x k x i x e x g = 1,5 x 1,2 x 1,2 x 1 x 1 x 1 x 0,4 = 0,864 b.2) Medidas de protección: • Normales (N): n1 = 1 Extintores portátiles suficientes. n2 = 1 Bocas de incendio equipadas suficientes. n3 = 1 Fiabilidad de aporte de agua a la presión adecuada. n4 = 1 Longitud de manguera desde hidrante exterior < 70 m. n5 = 1 Personal instruido. N = n1 x n2 x n3 x n4 x n5 = 1 x 1 x 1 x 1 x 1 = 1 • Especiales (S): s1 = 1,05 Detección del fuego, vigilancia eficaz y permanente. s2 = 1,05 Transmisión de alarma, el guarda dispondrá de teléfono. s3 = 1,6 Existe un Cuerpo Oficial de Bomberos. s4 = 1 Tiempo de intervención menor a 15 minutos. s5 = 1 No hay instalación automática de extinción. s6 = 1 No hay instalación de evacuación de calor y humos. S = s1 x s2 x s3 x s4 x s5 xs6 = 1,05 x 1,05 x 1,6 x 1 x 1 x 1 = 1,764 • Inherentes a la construcción (F): f1 = 1 Estructura portante metálica sin protección. 26 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS f2 = 1,15 Resistencia al fuego de las fachadas > RF90. f3 = 1 Resistencia al fuego de las separaciones entre plantas, techo, (no se conoce de forma fiable) f4 = 1 Dimensión de las células cortafuegos, (no existen). F = f1 x f2 x f3 x f4 = 1 x 1,15 x 1 x 1 = 1,15 b.3) Exposición al riesgo (B): B= P 0,864 = = 0,425 N × S × F 1 × 1,764 × 1,15 b.4) Riesgo de incendio efectivo (R): R = B x A = 0,425 x 1,2 = 0,51 c) Riesgo de incendio aceptado (Ru) El riesgo de incendio normal considerado es Rn = 1,3. Se aplica un factor de corrección PH.E = 1. Ru = Rn x PH.E = 1,3 x 1 = 1,3 d) Seguridad contra incendios (γ): ã= Ru 1,3 = = 2,5 > 1 R 0,51 Por lo tanto, la seguridad contra incendios en el compartimento 5 es aceptable. 7.2.6. Compartimento 6: Planta superior 27 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS a) Características constructivas: - Estructura metálica en cerchas y pilares. - Cerramientos interiores de fábrica de ladrillo. - Falsos techos de panel rígido de lana de vidrio aglomerada con resinas temoendurecidas, con la cara vista recubierta de PVC blanco, pegado con cola ignífuga. - Edificación de tipo V, que propaga el fuego horizontal y verticalmente. - Dimensiones: l = 49,6 m; b = 6,2 m. b) Cálculo del riesgo de incendio. b.1) Factores de peligro: En la tabla 6 se enumeran los datos de la carga térmica mobiliaria (Qm), combustibilidad (c), peligro de humos (r), peligro de corrosión (k), peligro de activación (A) y superficie (S) de las distintas dependencias con sus actividades correspondientes. Tabla 6. Actividades del Compartimento 6. Compartimento Qm (MJ/m2 ) c r k A S Comedor 500 1,2 1,2 1,0 0,85 34,72 Sala de descanso 500 1,2 1,2 1,0 0,85 25,42 Vestíbulo 200 1,0 1,0 1,0 0,85 29,28 Pasillo 200 1,0 1,0 1,0 0,85 29,6 Laboratorio 500 1,6 1,0 1,2 1,45 44,52 Pasillo oficinas 200 1,0 1,0 1,0 0,85 49,28 Despachos 700 1,2 1,0 1,0 0,85 Aseo de señoras oficinas 200 1,0 1,0 1,0 0,85 4,95 Aseo de caballeros oficinas 200 1,0 1,0 1,0 0,85 4,62 9,9 28 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS Recepción 700 1,2 1,0 1,0 0,85 14,28 Despacho de dirección 700 1,2 1,0 1,0 0,85 13,2 Sala de juntas 700 1,2 1,0 1,0 0,85 21,08 Se obtiene una carga térmica mobiliaria total: Qm = 380 MJ/m2 , por tanto el factor de carga térmica será: q = 1,2. Para tal zona, los valores de los factores serán: c = 1,6 r = 1,2 k = 1,2 A = 1,45 i=1 e=1 l / b = 49,6 / 6,2 = 8:1 → g = 0,4 El valor de los factores de peligro es: P = q x c x r x k x i x e x g = 1,2 x 1,6 x 1,2 x 1,2 x 1 x 1 x 0,4 = 1,1 b.2) Medidas de protección: • Normales (N): n1 = 1 Extintores portátiles suficientes. n2 = 1 Bocas de incendio equipadas suficientes. n3 = 1 Fiabilidad de aporte de agua a la presión adecuada. n4 = 1 Longitud de manguera desde hidrante exterior < 70 m. n5 = 1 Personal instruido. N = n1 x n2 x n3 x n4 x n5 = 1 x 1 x 1 x 1 x 1 = 1 • Especiales (S): s1 = 1,05 Detección del fuego, vigilancia eficaz y permanente. 29 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS s2 = 1,05 Transmisión de alarma, el guarda dispondrá de teléfo no. s3 = 1,6 Existe un Cuerpo Oficial de Bomberos. s4 = 1 Tiempo de intervención menor a 15 minutos. s5 = 1 No hay instalación automática de extinción. s6 = 1 No hay instalación de evacuación de calor y humos. S = s1 x s2 x s3 x s4 x s5 xs6 = 1,05 x 1,05 x 1,6 x 1 x 1 x 1 = 1,764 • Inherentes a la construcción (F): f1 = 1 Estructura portante metálica sin protección. f2 = 1,15 Resistencia al fuego de las fachadas > RF90. f3 = 1 Resistencia al fuego de las separaciones entre plantas, techo, (no se conoce de forma fiable) f4 = 1 Dimensión de las células cortafuegos, (no existen). F = f1 x f2 x f3 x f4 = 1 x 1,15 x 1 x 1 = 1,15 b.3) Exposición al riesgo (B): B= P 1,1 = = 0,54 N × S × F 1 × 1,764 × 1,15 b.4) Riesgo de incendio efectivo (R): R = B x A = 0,54 x 1,45 = 0,79 c) Riesgo de incendio aceptado (Ru) El riesgo de incendio normal considerado es Rn = 1,3. Se aplica un factor de corrección PH.E = 1. Ru = Rn x PH.E = 1,3 ⋅ 1 = 1,3 30 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS d) Seguridad contra incendios (γ): ã= Ru 1,3 = = 1, 64 > 1 R 0,79 Por lo tanto, la seguridad contra incendios en el compartimento 6 es aceptable. 31 ANEJO XIII PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS ANEJO XIII. PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 1 2. COMPARTIMENTACIÓN EN SECTORES DE INCENDIO ....................................... 2 3. CONDICIONES DE EVACUACIÓN............................................................................. 3 4. SEÑALIZACIÓN E ILUMINACIÓN............................................................................. 4 5. MEDIDAS DE PREVENCIÓN Y EXTINCIÓN ADOPTADAS ................................... 4 5.1. Características de los equipos de protección contra incendios ................................. 4 5.1.1. Extintores portátiles............................................................................................ 5 5.1.2. Sistemas de bocas de incendio equipadas .......................................................... 6 5.2. Medidas de prevención y extinción adoptadas.......................................................... 6 6. AUTOPROTECCIÓN ..................................................................................................... 7 7. EVALUACIÓN DEL RIESGO DE INCENDIO. MÉTODO GRETENER.................... 8 7.1. Descripción general de Método................................................................................. 8 7.2. Evaluación del riesgo de incendio........................................................................... 12 7.2.1. Compartimento 1: Sala de elaboración y zona de recepción de materias primas .................................................................................................................................... 12 7.2.2. Compartimento 2: Cámara frigorífica, sala de máquinas y sala de control de la báscula........................................................................................................................ 15 7.2.3. Compartimento 3: Almacén de envases y embalajes, almacén de aceite y sal y almacén de producto elaborado.................................................................................. 18 7.2.4. Compartimento 4: Zona de aseos y vestuarios................................................. 21 7.2.5. Compartimento 5: Sala de la caldera, vestíbulo, taller, pasillo, sala de distribución de baja tensión y sala del equipo de limpieza ........................................ 24 7.2.6. Compartimento 6: Planta superior.................................................................... 27 32 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO 1. INTRODUCCIÓN Recoge este anejo las medidas de seguridad y salud de las que deberán dotarse las instalaciones en proyecto, así como las normas higiénico-sanitarias a que estará sometido el personal que participe en cualquier actividad que se desarrolle en las mismas, con el fin de prevenir enfermedades y accidentes profesionales y conseguir las mejores condiciones de higiene y bienestar en los centros y puestos de trabajo en que dichas personas desarrollen sus actividades. El personal directivo y el técnico, los mandos intermedios y los operarios y restantes individuos implicados en la actividad de la empresa, conocerán los derechos y obligaciones en materia de seguridad e higiene reflejados en la “Ley de Prevención de Riesgos Laborales” (Ley 31/1.995 de 8 de Noviembre, BOE de 10 de Noviembre de 1.995). Igualmente conocerán lo dispuesto en tal Ley referente a responsabilidades y posibles sanciones por incumplimiento de los preceptos de la misma. Para que lo expuesto se cumpla, se pondrá a disposición del personal un ejemplar de la “Ley de Prevención de Riesgos Laborales”. Adicionalmente, antes de que el personal comience a desempeñar cualquier puesto de trabajo, se le instruirá adecuadamente acerca de los riesgos y peligros que en el mismo puedan afectarle, y sobre la forma, métodos y procesos que deben observarse para prevenirlos o evitarlos. 2. TRABAJADORES EN LA INDUSTRIA. FUNCIÓN Y CUALIFICACIÓN Para un buen desarrollo de las actividades previstas para la puesta en marcha y funcionamiento de la Planta de Elaboración de Patatas “Chips”, será necesario el personal laboral que se indica a continuación: 1 ANEJO XIV • • SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO Para las tareas administrativas y directivas: § Un técnico gerente. § Un auxiliar administrativo. Para el trabajo de laboratorio: § Un técnico de laboratorio y gestión de calidad, responsable de los análisis para el control de calidad de las materias primas y el producto elaborado. • Para la coordinación y supervisado de los trabajos: § Un maestro de fábrica, que controlará al resto de los operarios y tomará las decisiones oportunas en cuanto al proceso de producción. Vigilará las temperaturas y los tiempos en los equipos que lo requieran y dará la alarma en el caso de anomalía en el funcionamiento de la instalación. § Un mecánico encargado del taller. También atenderá el control de la caldera y de la instalación frigorífica. Controlará además el abastecimiento de gas-oil al quemador del calentador térmico de aceite. • Para las operaciones de recepción y expedición: § Un conductor de carretillas que efectuará la descarga de las materias primas y su almacenamiento en los distintos almacenes, así como de la recogida de los palets formados, transporte hasta el almacén de producto elaborado y carga en los camiones de acuerdo con las indicaciones del encargado de recepción y expedición. También se encargará del abastecimiento de materia prima a la línea de procesado y de reponer los materiales de envasado y embalaje en los distintos equipos. 2 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO § Un encargado del control de recepción, que llevará a cabo un primer control cuantitativo y cualitativo de las materias primas. Esta misma persona se encargará del control de expedición y almacén. • En la línea de elaboración: § Un operario que se encargará de la inspección de las patatas tras su pelado y eliminará las porciones deterioradas. § Un operario que se encargará de la inspección del producto elaborado antes de su envasado. Eliminará las “chips” de mala calidad. § Un operario que colocará las bolsas de patatas en las cajas previamente formadas, cerrándolas a continuación. • Para el mantenimiento de las instalaciones: § Un encargado de limpieza y mantenimiento. Se ocupará de la limpieza de los locales y equipos y del cuidado de la parcela donde se ubica la fábrica § Un guarda jardinero A la vista de lo anterior, la demanda de personal laboral asciende a un total de 12 personas. 3. SEGURIDAD Y SALUD EN LOS LUGARES DE TRABAJO La Ley 31/1.995, de 8 de noviembre, de “Prevención de Riesgos Laborales”, además de determinar el cuerpo básico de garantías y responsabilidades, contempla en el art. 6 las materias que serán objeto de desarrollo reglamentario tendentes a la concreción en los distintos sectores en que se divide la acción preventiva. 3 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO Al respecto, dentro del marco de la Comunidad Europea, la Directiva 89/654/CEE, de 30 de noviembre, ha dictado las disposiciones mínimas de seguridad y de salud en los lugares de trabajo. El Estado, en virtud de sus obligaciones comunitarias, ha procedido, mediante el R.D. 486/1.997, de 14 de abril, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo, a la transposición de la citada Directiva. Las características constructivas de los lugares de trabajo han de contemplarse en el diseño y proyecto, orientado ello al control de los riesgos de caídas al mismo nivel, a distinto nivel, riesgos por choques o golpes contra objetos, sin olvidar que ha de tenerse especial cuidado en el control de las situaciones de emergencia y evacuación de trabajadores en caso de incendio. Se exponen, a continuación, las condiciones generales de seguridad en los lugares de trabajo. 3.1. Seguridad estructural La seguridad estructural del edificio está garantizada de acuerdo con los cálculos realizados en el Anejo “Cálculos Constructivos”, según el cual todos los elementos, estructurales o de servicio, con inclusión de las escaleras, reúnen las siguientes condiciones: • Tener la solidez y resistencia necesarias para soportar las cargas o esfuerzos a que sean sometidos. • Disponer de un sistema de armado, sujeción o apoyo que asegure su estabilidad. 4 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO 3.2. Espacios de trabajo y zonas peligrosas Los espacios de trabajo han de ser tales que sea posible un trabajo seguro y en condiciones ergonómicas aceptables. Para ello, se consideran en este apartado las dimensiones mínimas, así como la protección de los trabajadores ubicados en zonas peligrosas. 3.2.1. Superficie y cubicación Los locales de trabajo reúnen las siguientes condiciones respecto a su superficie y cubicación: • La altura desde el piso hasta el techo es superior a 3 m. • La superficie por cada trabajador es superior a 2 m2 . • El volumen por cada trabajador es superior a 10 m3 . 3.2.2. Condiciones ergonómicas El espacio en el que trabaja el operario es holgado y suficiente, habida cuenta la distribución y separación entre los elementos materiales del puesto de trabajo. Así se consiguen unas condiciones de seguridad, salud y bienestar aceptables. 3.2.3. Seguridad en zonas peligrosas Se prestará protección especial a los trabajadores autorizados a acceder a zonas peligrosas: • Mediante la adopción de medidas que evitan el riesgo de caída, caída de objetos, y contacto o exposición a elementos agresivos. 5 ANEJO XIV • SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO Mediante el establecimiento de un sistema que impide que los trabajadores no autorizados puedan acceder a dichas zonas. • Mediante la señalización de las zonas de trabajo expuestas a dichos riesgos. 3.3. Suelos, aberturas y desniveles, y barandillas 3.3.1. Suelos El pavimento es un conjunto fijo y estable, no resbaladizo, sin irregularidades ni pendientes peligrosas, y de fácil limpieza. El suelo de la sala de la caldera y el de la sala de elaboración, al contener sendos depósitos nodriza de gasoil, materia inflamable, será incombustible e impermeable, a fin de evitar escapes hacia sumideros o desagües. El suelo de la sala de elaboración estará, además, acondicionado con pendientes y sumideros de recogida que impiden la acumulación de líquidos vertidos y permiten su fácil salida. 3.3.2. Aberturas y desniveles Hay obligación de proteger con barandillas u otro sistema de seguridad, de eficacia equivalente, las aberturas o desniveles en sus distintas situaciones que supongan riesgo de caída de personas. Así, la escalera cuenta con barandillas en sus lados abiertos, y pasamanos a una altura de 90 cm en los lados cerrados. Asimismo, en la planta superior, una barandilla protege el hueco de la escalera. La barandilla es de material rígido y resistente y dispone de una barra o listón intermedio que impide el paso o deslizamiento por debajo de la misma. Cuenta con rodapiés para evitar la caída de objetos sobre personas. El rodapiés medirá 0,15 m desde el piso. 6 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO 3.4. Tabiques, ventanas, techos y paredes 3.4.1. Tabiques Los tabiques acristalados situados en las proximidades de los puestos de trabajo y en las vías de circulación estan claramente señalizados y fabricados con materiales seguros. 3.4.2. Ventanas Las ventanas generan riesgos de caídas de altura, por ello se adoptarán las medidas adecuadas para que los trabajadores lleven a cabo, de forma segura, las operaciones de abertura, cierre, ajuste o fijación y las labores de limpieza de las ventanas sin riesgo alguno. 3.4.3. Paredes Las paredes son lisas, pintadas en tonos claros, y susceptibles de ser lavadas. Las paredes de la sala de caldera llevan un guarnecido por la parte interior y las de las zonas de servicios y laboratorio están alicatadas hasta el techo con azulejo. 3.5. Vías de circulación Nos referimos en este apartado a las vías de circulación, tanto las situadas en el exterior de los edificios y locales, como en el interior de los mismos, y tanto a las utilizadas por los peatones, como por los vehículos. Las condiciones de seguridad que tendrán las vías de comunicación son las siguientes: 7 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO • Las puertas, pasillos y escaleras se utilizarán en función del uso previsto. • El número, situación, dimensiones y condiciones constructivas de las vías de circulación de personas o materiales son adecuados al número potencial de usuarios y a las características de la actividad y del lugar de trabajo. • Las puertas exteriores tienen una anchura mínima de 80 cm. • Los pasillos tienen una anchura superior a la mínima establecida, siendo ésta de 1,20 m para los pasillo principales, y de 1 m para los pasillos secundarios. • La separación entre las máquinas y los pasillos es suficiente para que los trabajadores puedan ejecutar su labor cómodamente y sin riesgo. Nunca es menor de 0,80 m, contándose esta distancia a partir del punto más saliente del recorrido de los órganos móviles de cada máquina. • En torno a la caldera y a la freidora, se dejará un espacio libre mayor de 1,5 m. • Las vías habilitadas para la circulación de medios de transporte y de peatones simultáneamente son lo suficientemente amplias para que eviten el riesgo de atropellos. • Las vías de circulación exclusivamente de vehículos pasan a una distancia de seguridad suficiente de las puertas, portones y zonas de circulación de peatones. • Las esquinas de las vías de circulación de vehículos están libres de obstáculos, de forma que sean visualizadas por el conductor. • Las vías de circulación están claramente señalizadas. 3.6. Puertas y portones • Las salidas y puertas exteriores de los centros de trabajo, cuyo acceso es visible, son suficientes en número y anchura, para que todos los trabajadores ocupados en los mismos puedan abandonarlos con rapidez y seguridad. Las puertas de comunicación en el interior de los centros de trabajo reúnen las mismas condiciones. • En los accesos a los locales de trabajo no se permitirán obstáculos que interfieran la salida normal de los trabajadores, evitando en todo caso las aglomeraciones. 8 ANEJO XIV • SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO La distancia máxima entre las puertas de salida al exterior no excede de 45 m y la anchura de las mismas es mayor de 1,20 m. • Las puertas se abren hacia el exterior, en el sentido de la evacuación. • Ninguna puerta de acceso a los puestos de trabajo o a sus plantas permanecerá cerrada de manera que impida la salida durante los periodos de trabajo. • La sala de la caldera, por ser un centro de trabajo expuesto a riesgo mayor riesgo, tiene dos salidas al exterior, sitas en lados distintos de cada local. • Las puertas y portones mecánicos disponen de dispositivos de parada de emergencia fácilmente identificables y de fácil acceso, siendo posible abrirlas también de forma manual. • En las proximidades inmediatas de los portones destinados básicamente a la circulación de vehículos existen puertas para el paso de lo peatones permanentemente expeditas. 3.7. Escaleras fijas La escalera presente en el edificio de la instalación industrial se ha calculado de acuerdo a las normas vigentes y, por lo tanto, cumple en todo momento con las exigencias de resistencia. • El pavimento de la escalera es de material no resbaladizo. • La anchura de las escaleras es superior a 1 m. • Todos los peldaños tienen las mismas dimensiones. • Los escalones tienen una huella de 28 cm sin contar con los salientes, y una contrahuella de 17,5 cm, valores adecuados respecto de los límites fijados para ello. Tales límites imponen una huella comprendida entre 23 y 36 cm, y una contrahuella comprendida entre 13 y 20 cm. • La profundidad del descanso intermedio de la escalera, medida en la dirección de la escalera, no es menor que la mitad de la anchura de ésta, ni que 1,12 m. • El espacio libre vertical desde los peldaños no es inferior a 2,2 m. 9 ANEJO XIV • SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO El ancho de la escalera es mayor de 90 cm, y su inclinación respecto a la horizontal es de 32 grados (20º < 32º < 45º ). • Se cumple lo establecido en el apartado Aberturas y desniveles en cuanto a las barandillas y pasamanos necesarios a los lados de la escalera. 3.8. Salidas y vías de evacuación • Las vías y salidas de evacuación desembocan lo más directamente posible en el exterior o en una zona de seguridad y permanecerán expeditas y libres de obstáculos. • Las vías y salidas de evacuación permitirán que los trabajadores evacuen los lugares de trabajo lo más rápidamente posible y en condiciones de máxima seguridad. • Las puertas de emergencia se abren hacia el exterior y no se cerrarán con llave, para que cualquier persona pueda abrirlas fácil e inmediatamente. Tales puertas no son correderas ni giratorias. • Las vías y salidas de evacuación están equipadas con iluminación de seguridad de suficiente intensidad, por si se produce avería en la iluminación. 3.9. Condiciones de protección contra incendios La actual norma de Condiciones de Protección contra Incendios en los edificios, NBE CPI-96, excluye en el ámbito de aplicación, art. 2, los usos industriales. Por otra parte, existe en la Ordenanza General de Seguridad e Higiene en el Trabajo una serie de artículos (Capítulo VII) en los que se recogen las medidas de prevención y extinción mínimas necesarias. No obstante, los lugares de trabajo satisfacen las siguientes condiciones generales: 10 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO • Están equipados con dispositivos adecuados para combatir los incendios. • Los dispositivos no automáticos de lucha contra incendios son de fácil acceso y manipulación y están señalizados conforme a lo dispuesto en el R.D. 485/1.997 de 14 de abril. 3.10. Instalación eléctrica Los aspectos relacionados con la seguridad referentes a electricidad se indican en el Anejo “Instalación Eléctrica”, donde se incluye un estudio de los elementos de protección tanto de personas como de la propia instalación. En dicho anejo se detallan, entre otras, las siguientes medidas de prevención: • Puesta a tierra de las masas metálicas. • Interruptores automáticos para la protección de la instalación frente a sobreintensidades y cortocircuitos. • Interruptores diferenciales para la protección de las personas frente a las corrientes de defecto. Se cumplirá la normativa vigente en esta materia recogida en el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión y sus Instrucciones Técnicas Complementarias MIBT. No obstante, se señalan a continuación las condiciones generales que reúne: • La instalación eléctrica no entraña riesgos de incendio o explosión. Los trabajadores están debidamente protegidos contra los riesgos de accidente causados por contactos directos o indirectos. • En el diseño de la instalación eléctrica y los dispositivos de protección se ha tenido en cuenta la tensión, los factores externos condicionantes y la competencia de las personas que tengan acceso a partes de la instalación. 11 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO 4. MOTORES, TRANSMISIONES Y MÁQUINAS Los motores de los compresores, junto al resto de la maquinaria frigorífica, se emplazan en una sala de máquinas cerrada, prohibiéndose el acceso a la misma del personal ajeno a su servicio. Las protecciones para evitar los peligros de los elementos agresivos de las máquinas son las adecuadas al riesgo específico de cada máquina y las operaciones de reparación, engrase y limpieza se realizarán mediante la detención del motor, salvo en sus partes totalmente protegidas. 5. ELEVACIÓN Y TRANSPORTE La máxima carga útil en kilogramos de cada aparato para izar se marca en el mismo de forma destacada y fácilmente legible, prohibiéndose cargarlas con pesos superiores. La manipulación de las cargas se hará lentamente, evitando toda arrancada y parada brusca y se hará, siempre que sea posible, en sentido vertical para evitar el balanceo. El personal encargado de la manipulación de los aparatos de elevación y transporte será instruido para desarrollar su función y serán los encargados de su revisión y mantenimiento diarios. Las cintas transportadoras son de PVC alimentario, montadas sobre marco de acero inoxidable AISI 304, y tienen suficiente resistencia para soportar, de forma segura, las cargas que hayan de ser transportadas. 12 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO 6. FRÍO INDUSTRIAL Las características de la cámara frigorífica y de los equipos frigoríficos se recogen en el Anejo “Instalación Frigorífica”, cumpliéndose las prescripciones señaladas en el “Reglamento de Seguridad e Higiene para Plantas e Instalaciones Frigoríficas”, y sus Instrucciones Técnicas Complementarias, MI-IF, así como lo dispuesto en la “Ley de Prevención de Riesgos Laborales”. Los usuarios de la instalación cuidarán su estado de funcionamiento y contratarán el mantenimiento de la instalación con un Conservador Frigorista Autorizado por la D.P. del Mº de Industria y Energía; conservando el libro de registro de la instalación legalizado por la misma Delegación donde figuran las características de la instalación, su puesta en funcionamiento y revisiones periódicas. El control y mantenimiento diario de la instalación frigorífica estarán a cargo de una persona debidamente instruida. Al cese de la jornada de trabajo, dicha persona deberá comprobar que nadie se ha quedado encerrado en la cámara frigorífica. En la sala de máquinas figura la placa de características de la instalación y un cartel con las instrucciones en caso de emergencia. Según la MI IF 002, el refrigerante, R-134a, pertenece al grupo 1º: refrigerantes de alta seguridad. Para la conducción del mismo se utilizan tuberías de cobre, las cuales no corren riesgo de corrosión por parte de este fluido. Los accesorios de la maquinaria frigorífica se representan en el Plano Esquema de la Instalación Frigorífica y cumplen lo dispuesto en la MI IF 006. La puerta isoterma de la cámara frigorífica lleva un dispositivo de cierre que permita su apertura tanto desde fuera como desde dentro. 13 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO El almacenamiento del líquido refrigerante en la sala de máquinas no será superior al 20% de la carga de la instalación, sin exceder de 150 Kg, y siempre en botellas reglamentarias para el transporte de gases licuados a presión. El personal que deba permanecer prolongadamente en los locales con temperaturas bajas se proveerá con prendas de abrigo adecuadas. 7. RECIPIENTES A PRESIÓN El recipiente a presión más importante es la caldera, situada en una sala aislada del resto de la nave donde se aloja. Se cumplen las prescripciones señaladas en el “Reglamento de Aparatos a Presión” y sus prescripciones técnicas complementarias , ITC-MIE, así como lo dispuesto en la “Ley de Prevención de Riesgos Laborales”. Los usuarios deberán tener presentes las normas de seguridad y mantenimiento que correspondan en cada caso según el citado Reglamento, conservando en buen estado los aparatos y accesorios. Llevarán un Libro Registro, visado y sellado por la correspondiente Delegación Provincial del Mº de Industria y Energía. Las características de la sala de caldera y las de los accesorios y elementos componentes de la instalación se describen en el Anejo “Instalación de Vapor” y la disposición se representa en el Plano Esquema de la Instalación de Vapor. Todos los elementos y accesorios de la instalación cumplen lo dispuesto en el capítulo VII de la ITC-MIE-API. La caldera tiene un tratamiento de agua, norma UNE 9-075, apropiado a sus necesidades. 14 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO El operador encargado de supervisar, conducir y mantener la caldera estará al corriente del funcionamiento de la misma y de los peligros que puede ocasionar una falsa maniobra, un mal entretenimiento o una mala conducción. Asimismo, cuidará los siguientes aspectos: • Legalizar ante la D.P. del Mº de Industria y Energía el Libro de Registro en el que se anotarán cuantas operaciones de timbrado, mantenimiento y reparación se efectúen en la caldera, así como el resultado de las revisiones anuales previstas en esta ITC. • Que se efectúen a su debido tiempo las revisiones y pruebas periódicas previstas en esta ITC. En la sala de la caldera y a disposición del operador de la misma, figurará un libro en el que se anotarán diariamente las operaciones efectuadas para el control de la seguridad, así como la hora a la que tuvieron lugar. En la sala de la caldera y bien visible, figuran las principales instrucciones de empleo del conjunto caldera-quemador, con indicación específica del tipo de combustible a emplear. El personal encargado de la caldera tendrá a su disposición: • Manual de instrucciones de la caldera. • Manual de instrucciones del equipo de combustión. • Manual de instrucciones del tratamiento de agua. • Instrucciones y condiciones requeridas por la “Ley de Prevención de Riesgos Laborales”. • Datos obtenidos en el protocolo de puesta en marcha. • Prescripciones del Organismo Nacional para la Contaminación Atmosférica. 15 ANEJO XIV • SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO Dirección del servicio competente más cercano para la asistencia de la caldera y el quemador. • Dirección del servicio contra incendios más próximo. la caldera. 8. ORDEN, LIMPIEZA Y MANTENIMIENTO 8.1. Orden Los centros de trabajo han de estar ordenados y sobre todo las zonas de paso, salidas y vías de circulación y, en especial aquellas previstas para la evacuación en caso de emergencia; por ello han de permanecer libres de obstáculos para no entorpecer el tránsito por ellas. 8.2. Limpieza y mantenimiento • Los lugares de trabajo, así como los equipos e instalaciones, serán limpiados periódicamente para mantener unas condiciones higiénicas adecuadas. Se realizará al menos una limpieza semanal en el centro de trabajo. En los lugares más delicados, como los aseos, la limpieza será diaria. Además, los operarios encargados del manejo de aparatos, máquinas e instalaciones, los mantendrán siempre en buen estado de limpieza. • Las características constructivas de los suelos, paredes y techos son tales que permiten su limpieza y mantenimiento. • Los desperdicios, manchas de grasa, y demás productos residuales serán eliminados con rapidez para evitar accidentes o la contaminación del ambiente. Se evacuarán los residuos generados por la industria, acumulándolos en recipientes adecuados. • Las operaciones de limpieza no constituirán un riesgo por sí mismas para el limpiador o para terceros. 16 ANEJO XIV • SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO Las instalaciones y los lugares de trabajo recibirán un mantenimiento periódico para conservar las condiciones de funcionamiento según proyecto y para subsanar con rapidez las deficiencias en materia de seguridad y salud de los trabajadores. 9. CONDICIONES AMBIENTALES DE LOS LUGARES DE TRABAJO Se refiere este apartado a las condiciones que deben reunir los locales de trabajo respecto a la temperatura, humedad, ventilación y nivel de ruido. En general: • La exposición a las condiciones ambientales no supondrá un riesgo para la seguridad y salud de los trabajadores, ni serán una fuente de incomodidad o molestia para los mismos. • Para ello, se evitarán las temperaturas y humedades extremas, los cambios bruscos de temperatura, las corrientes de aire molestas, los olores desagradables y la irradiación excesiva. 9.1. Temperatura La temperatura en los locales donde se realicen trabajos sedentarios tales como oficinas, laboratorio, etc., oscilará entre 17 y 27 ºC. La temperatura en los locales donde se realicen trabajos ligeros oscilará entre 14 y 25 ºC. 9.2. Humedad La humedad relativa estará comprendida en general entre el 30 y el 70 %, y en los locales donde existan riesgos por electricidad estática, entre el 50 y el 70 %. 17 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO 9.3. Ventilación En todos los recintos se garantizan buenas condiciones, gracias al gran número de ventanas dispuestas que permiten una eficaz ventilación. Se cuidarán estas condiciones de ventilación fundamentalmente durante las horas de trabajo, para lo cual los recintos se ventilarán de manera natural, evitando el aire viciado, exceso de calor o frío, humedad o sequía y olores desagradables. Para evitar un aumento muy acusado de temperatura por radiación solar sobre las cubiertas, éstas están constituidas por paneles “sándwich”, los cuales cuentan con una capa aislante. Los trabajadores no estarán expuestos a corrientes de aire. Para evitar el estrés en exposiciones de calor intensas, las corrientes de aire serán las adecuadas. La renovación mínima de aire en los locales de trabajo será de 3 m3 de aire limpio por hora y trabajador en trabajos sedentarios en ambientes no calurosos no contaminados por humo de tabaco. En los restantes trabajos, la renovación mínima de aire será de 50 m3 de aire limpio por hora y trabajador. 9.4. Ruido y vibraciones Los ruidos y vibraciones se reducen en lo posible en su foco de origen. Los compresores están anclados en una bancada adecuada y en la sala de máquinas sólo trabajará el personal necesario para su mantenimiento. Las máquinas están separadas más de 1 m de las paredes exteriores en los locales de trabajo y más de 0,7 m de los tabiques medianeros. 18 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO Se efectuarán evaluaciones periódicas del nivel de ruido continuo equivalente, de acuerdo con el R.D. 1.316/1.989, de 27 de Octubre, sobre protección de los trabajadores frente a los riesgos derivados de la exposición al ruido durante el trabajo, y en caso de que fueren necesarios, si el nivel de ruido superase los 80 dB, se distribuirán equipos de protección personal a los trabajadores afectados. 10. ILUMINACIÓN DE LOS LOCALES DE TRABAJO Las características de la iluminación artificial se recogen en el Anejo “Instalación Eléctrica”, donde se indican los sistemas de iluminación, tipos de lámparas y distribución de luminarias en cada recinto. Para la adaptación de la iluminación en cada zona de trabajo a las características de la actividad que se desarrolla en ella se han tenido en cuenta los riesgos para la seguridad y salud dependientes de las condiciones de visibilidad y las exigencias visuales de las tareas desarrolladas. 10.1 Características de la iluminación Tanto la iluminación natural como la artificial proporcionan en la medida que corresponde un trabajo seguro y sano. 10.1.1. Iluminación natural Su intensidad es uniforme, evitando en lo posible los deslumbramientos, reflejos y sombras. 19 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO 10.1.2. Iluminación artificial Se empleará la iluminación artificial en los centros de trabajo cuando no haya iluminación natural o ésta sea insuficiente o cuando a través de la iluminación natural se proyecten sombras que dificulten la realización del trabajo. Las condiciones generales que reúne la iluminación artificial son: • La relación entre valores mínimos y máximos de iluminación, medida en lux, no es inferior a 0,80, asegurando así la uniformidad de la iluminación por todas las zonas de trabajo. • La instalación es correcta y técnicamente adecuada para evitar los contrastes fuertes de luz y sombras. • No se emplean fuentes de luz que produzcan oscilaciones en la emisión de flujo luminoso. • La iluminación artificial no vicia la atmósfera del local ni representa un riesgo de incendio y explosión. Para evitar los deslumbramientos, se han tomado las siguientes medidas: • En ningún caso se emplean lámparas desnudas a menos de 5 m del suelo. • El ángulo formado por el rayo luminoso procedente de una lámpara descubierta con la horizontal del ojo trabajador no es inferior a 30 grados. 10.2. Intensidad de la iluminación Los niveles mínimos de iluminación de los lugares de trabajo son los establecidos en el Anexo IV del R.D. 486/1.997, de 14 de abril. 20 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO Estos niveles mínimos se duplican cuando existen riesgos apreciables de caídas, choques u otros accidentes en los locales de uso general y en las vías de comunicación; cuando, debido a un error visual, es posible la aparición de riesgos para el trabajador que ejecuta las tareas o para terceros; o cuando el contraste de luminancias o de color entre el objeto a visualizar y el fondo sobre el que se encuentra es muy débil. 10.3. Distribución y características La distribución de los niveles de iluminación es uniforme, evitando variaciones bruscas de luminancia y deslumbramientos directos e indirectos. No se utilizan sistemas o fuentes de luz que perjudiquen la percepción de los contrastes, de la profundidad o de la distancia entre objetos en la zona de trabajo. Se ha instalado alumbrado de emergencia de evacuación y de seguridad en los lugares en los que un fallo del alumbrado normal supone riesgo para la seguridad. Los sistemas de iluminación utilizados no originan riesgos eléctricos, de incendio o de explosión. 11. SERVICIOS HIGIÉNICOS Y LOCALES DE TRABAJO 11.1. Agua potable Los lugares de trabajo disponen de agua potable en cantidad suficiente y fácilmente accesible. Se evitará toda circunstancia que posibilite la contaminación del agua potable. No se permite sacar o trasegar agua para la bebida por medio de vasijas, barriles, cubos o otros recipientes abiertos o cubiertos provisionalmente. Se prohíbe igualmente beber aplicando directamente los labios a los grifos. 21 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO 11.2. Vestuarios, duchas, lavabos y retretes Tales elementos son de fácil limpieza y acceso, además de ser adecuados a su uso. Están separados para hombres y mujeres. Las paredes de tales elementos son continuos, de azulejo claro, permitiendo el lavado con líquidos desinfectantes o antisépticos con la frecuencia necesaria. 11.2.1. Vestuarios Los vestuarios están provistos de asientos y de taquillas individuales con llave. Dado que la ropa estará afectada por suciedad y humedad provocadas por el trabajo, las taquillas individuales cuentan con dos compartimentos separados para guardar la ropa de calle y de trabajo. 11.2.2. Locales de aseo Están ubicados en las proximidades de los puestos de trabajo y en el mismo habitáculo que los vestuarios. Cuentan con: • Espejos. • Lavabos con agua corriente y caliente. • Jabón y un aparato secador para las manos. • Duchas con agua caliente y fría. • En el local de aseo masculino también se dispondrán urinarios. 11.2.3. Retretes Están situados en las proximidades de los puestos de trabajo, y en el mismo habitáculo que los vestuarios y los locales de aseo. 22 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO • Disponen de descarga automática de agua y de papel higiénico. • En los retretes utilizados por mujeres hay recipientes especiales y cerrados. • Las cabinas están provistas de una puerta con cierre interior y de una percha. 11.3. Locales de descanso Existe en la planta a proyectar un local de descanso de fácil acceso, dotado de mesas y asientos con respaldo, con dimensiones adecuadas al número de trabajadores que lo usarán. Se dispone, asimismo, un comedor que reune las condiciones necesarias de seguridad y salud para permitir la alimentación de los trabajadores en las condiciones adecuadas. Las trabajadoras embarazadas y madres lactantes deben tener la posibilidad de descansar tumbadas. Se tomarán las medidas adecuadas para la protección de los no fumadores contra las molestias originadas por el humo del tabaco. 12. MATERIAL Y LOCALES DE PRIMEROS AUXILIOS En todo centro de trabajo deben existir instalaciones sanitarias en las que se lleve a cabo la dispensación de los primeros auxilios y la asistencia y protección como consecuencia de los accidentes de trabajo y enfermedades profesionales. 12.1. Material de primeros auxilios • Es suficiente y adecuado al número de trabajadores, los riesgos a que estén expuestos y las facilidades de acceso al centro de asistencia médica más próximo. 23 ANEJO XIV • SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO La situación y emplazamiento del material de primeros auxilios garantiza una prestación rápida y eficaz. Se dispone de dos botiquines, uno en cada vestuario, convenientemente señalizados. • El centro de trabajo cuenta con un botiquín portátil que contiene desinfectantes y antisépticos autorizados, gasas estériles, algodón hidrófilo, venda, esparadrapo, apósitos adhesivos, tijeras, pinzas y guantes desechables. • El material de primeros auxilios deberá ser revisado periódicamente y repuesto puntualmente. 13. CONDICIONES GENERALES REFERENTES AL PERSONAL Dado que las actividades que se realizan no necesitan de protección personal, sólo se considera necesaria la inclusión de ropa de trabajo adecuada para cada función. Junto con la ropa específica se dará a los operarios encargados de la limpieza guantes y demás útiles. Los trabajadores estarán obligados a mantener su higiene personal, con el fin de evitar enfermedades contagiosas o molestias a sus compañeros de trabajo. El personal no podrá introducir bebidas u otras sustancias no autorizadas en los centros de trabajo, ni presentarse o permanecer en los mismos en estado de embriaguez o de cualquier otro género de intoxicación. Se prohíbe el consumo de alimentos y bebidas durante el trabajo. El personal tendrá tiempo libre en la jornada laboral, para proceder al aseo personal antes de las comidas y al abandonar el trabajo. 24 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO Cualesquiera otras condiciones técnicas, sanitarias, higiénicas y laborales establecidas o que se establezcan en sus respectivas competencias por los Organismos de la Administración Pública serán igualmente aplicables. 25 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO ANEJO XIV. SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 1 2. TRABAJADORES EN LA INDUSTRIA. FUNCIÓN Y CUALIFICACIÓN ............... 1 3. SEGURIDAD Y SALUD EN LOS LUGARES DE TRABAJO..................................... 3 3.1. Seguridad estructural................................................................................................. 4 3.2. Espacios de trabajo y zonas peligrosas ..................................................................... 5 3.2.1. Superficie y cubicación...................................................................................... 5 3.2.2. Condiciones ergonómicas .................................................................................. 5 3.2.3. Seguridad en zonas peligrosas............................................................................ 5 3.3. Suelos, aberturas y desniveles, y barandillas ............................................................ 6 3.3.1. Suelos................................................................................................................. 6 3.3.2. Aberturas y desniveles ....................................................................................... 6 3.4. Tabiques, ventanas, techos y paredes........................................................................ 7 3.4.1. Tabiques............................................................................................................. 7 3.4.2. Ventanas............................................................................................................. 7 3.4.3. Paredes ............................................................................................................... 7 3.5. Vías de circulación.................................................................................................... 7 3.6. Puertas y portones ..................................................................................................... 8 3.7. Escaleras fijas............................................................................................................ 9 3.8. Salidas y vías de evacuación................................................................................... 10 3.9. Condiciones de protección contra incendios........................................................... 10 3.10. Instalación eléctrica............................................................................................... 11 4. MOTORES, TRANSMISIONES Y MÁQUINAS ........................................................ 12 5. ELEVACIÓN Y TRANSPORTE .................................................................................. 12 6. FRÍO INDUSTRIAL...................................................................................................... 13 26 ANEJO XIV SEGURIDAD Y SALUD EN ELTRABAJO 7. RECIPIENTES A PRESIÓN......................................................................................... 14 8. ORDEN, LIMPIEZA Y MANTENIMIENTO .............................................................. 16 8.1. Orden....................................................................................................................... 16 8.2. Limpieza y mantenimiento...................................................................................... 16 9. CONDICIONES AMBIENTALES DE LOS LUGARES DE TRABAJO.................... 17 9.1. Temperatura ............................................................................................................ 17 9.2. Humedad ................................................................................................................. 17 9.3. Ventilación.............................................................................................................. 18 9.4. Ruido y vibraciones................................................................................................. 18 10. ILUMINACIÓN DE LOS LOCALES DE TRABAJO ............................................... 19 10.1 Características de la iluminación............................................................................ 19 10.1.1. Iluminación natural......................................................................................... 19 10.1.2. Iluminación artificial...................................................................................... 20 10.2. Intensidad de la iluminación................................................................................. 20 10.3. Distribución y características................................................................................ 21 11. SERVICIOS HIGIÉNICOS Y LOCALES DE TRABAJO ......................................... 21 11.1. Agua potable ......................................................................................................... 21 11.2. Vestuarios, duchas, lavabos y retretes................................................................... 22 11.2.1. Vestuarios....................................................................................................... 22 11.2.2. Locales de aseo............................................................................................... 22 11.2.3. Retretes........................................................................................................... 22 11.3. Locales de descanso .............................................................................................. 23 12. MATERIAL Y LOCALES DE PRIMEROS AUXILIOS........................................... 23 12.1. Material de primeros auxilios................................................................................ 23 13. CONDICIONES GENERALES REFERENTES AL PERSONAL ............................ 24 27 ANEJO XIV IMPACTO AMBIENTAL 1. CONCEPTO DE IMPACTO AMBIENTAL El hecho de provocar una determinada acción o modificación de un territorio supone una utilización de recursos del mismo, una modificación de algunos elementos del medio y, frecuentemente, unas emisiones que repercuten igualmente sobre dicho medio. Impacto ambiental es cualquier alteración favorable o desfavorable en algún elemento del medio, ocasionada por la implantación o desarrollo de una actividad en el mismo. En este concepto interviene por una parte el medio y, por otra, la actuación sobre el mismo. Tanto una como otra están constituidas por variados elementos, tipos y procesos, de tal manera que la valoración puede ser muy diferente según los casos y las circunstancias. Una misma acción puede producir efectos beneficiosos sobre algunos factores ambientales y perjudiciales sobre otros y, de la misma forma, un mismo elemento del medio puede ser afectado de forma favorable por una acción y desfavorable por otra. Cuando se observa el medio ambiente en su conjunto, el efecto puede ser positivo, negativo o indiferente. Puede definirse, pues, impacto ambiental como la diferencia entre el valor del medio ambiente en la situación futura generada por una actuación sobre él y el valor que dicho medio tendría igualmente en el futuro si hubiese evolucionado normalmente en ausencia de dicha actuación. Como se ha apuntado, el valor del impacto ambiental global se obtendría como sumatoria de los impactos ambientales individuales ocasionados a cada elemento o proceso. Aunque el impacto ambiental puede ser positivo en algunas ocasiones, casi siempre se identifica este concepto con significación negativa, especialmente sobre el medio natural físico. 1 ANEJO XIV IMPACTO AMBIENTAL 2. LEGISLACIÓN AMBIENTAL (Ley 5/1.999, de 8 de abril, de Evaluación de Impacto Ambiental) El Artículo 149.1.23º de la Constitución Española atribuye al Estado la competencia en materia de legislación básica sobre la protección del medio ambiente, sin perjuicio de las facultades de las Comunidades Autónomas de establecer normas adicionales de protección. En concordancia con lo anterior, el Estatuto de Autonomía de Castilla-La Mancha atribuye en su Artículo 32.7 a la Junta de Comunidades la competencia de desarrollo legislativo y ejecución en materia de protección del medio ambiente y de los ecosistemas, y normas adicionales de protección, en el marco de la legislación básica del Estado. Se considera necesario: • Que Castilla-La Mancha disponga de una Ley propia sobre la materia, que recoja aquellos aspectos particularizados que la legislación básica no contempla. • El establecimiento de un marco legal para una evaluación ambiental previa de planes y programas, que permita detectar tempranamente aquellos proyectos que puedan producir un impacto ambiental grave, y proponer a tiempo las alternativas de actuación y medidas correctoras necesarias a nivel de plan. Recoge pues, esta Ley, las exigencias establecidas por la Directiva 97/11/CEE del Consejo, de 3 de marzo de 1.997, por la que se modifica la Directiva 85/337/CEE, relativa a la evaluación de las repercusiones de determinados proyectos públicos y privados sobre el medio ambiente. 2 ANEJO XIV IMPACTO AMBIENTAL La Ley se estructura como sigue: • Título preliminar, donde se recoge el objeto, el ámbito de aplicación de la Ley y definiciones de conceptos utilizados en la misma. • Título I, donde se regula la evaluación del impacto ambiental de proyectos. • Título II, que regula la evaluación ambiental de planes y programas. • Título III, que regula el régimen de infracciones y sanciones, con los siguientes capítulos: - Capítulo I, dedicado a la vigilancia e inspección. - Capítulo II, dedicado a las infracciones. - Capítulo III, dedicado a las sanciones. - Capítulo IV, que regula el procedimiento sancionador y establece expresamente las competencias para la imposición de sanciones. La Ley finaliza con dos disposiciones adicionales, tres transitorias, una derogatoria y una final, así como dos anejos en que se recogen las relaciones de proyectos objeto de evaluación del impacto ambiental por el régimen general y por el simplificado, respectivamente. 3. ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL La industria que se proyecta, “Planta elaboradora de patatas “chips””, deberá someterse a una evaluación de impacto ambiental previamente a su autorización por el órgano sustantivo que corresponda, de la forma prevista en la “Ley 5/1.999, de 8 de abril, de Evaluación de Impacto Ambiental” de la Comunidad Autónoma de Castilla la Mancha. 3 ANEJO XIV IMPACTO AMBIENTAL Esta evaluación se extenderá a la obra, construcción, instalación o actuación completa, incluidas todas las obras, instalaciones, elementos y actuaciones auxiliares necesarias para su puesta en funcionamiento y susceptibles de producir impacto ambiental. El proyecto de la industria a proyectar deberá ser objeto de un estudio de impacto ambiental, cuyo redactor será responsable solidario de su contenido y de la fiabilidad de la información, excepto en lo que se refiere a los parámetros del proyecto o a los datos recibidos de la administración de manera fehaciente. Así pues, los promotores de actuaciones que deban someterse a una evaluación de impacto ambiental deberán presentar al órgano sustantivo correspondiente aquella documentación que proporcione información sobre las consecuencias de índole ambiental que la actuación puede originar, así como las medidas correctoras que eliminen o minimicen dichos efectos negativos. Con carácter previo a la resolución administrativa que se adopte para la realización o autorización del proyecto, el órgano sustantivo remitirá el expediente al órgano ambiental, acompañado, en su caso, de las observaciones que estime oportunas, al objeto de que éste formule una declaración de impacto ambiental, en la que determine, respecto a los efectos ambientales previsibles, la conveniencia o no de realizar el proyecto, y, en caso afirmativo, las condiciones que deben establecerse en orden a la adecuada protección del medio ambiente y los recursos naturales. Las declaraciones de impacto ambiental que realice el órgano ambiental de la Comunidad Autónoma se publicarán en el Diario Oficial de Castilla-La Mancha. 4 ANEJO XIV IMPACTO AMBIENTAL En cuanto a vigilancia ambiental, corresponde al órgano sustantivo el seguimiento y vigilancia del cumplimiento de las prescripciones contenidas en la declaración de impacto. Sin perjuicio de ello, el órgano ambiental podrá recabar información de aquél al respecto, así como efectuar las comprobaciones necesarias en orden a verificar el cumplimiento del condicionado. 4. BASES PARA LA REDACCIÓN DEL ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL DE UNA PLANTA DE ELABORACIÓN DE PATATAS “CHIPS” EN EL POLÍGONO INDUSTRIAL “CAMPOLLANO” EN EL TÉRMINO MUNICIPAL DE ALBACETE En el presente proyecto se dimensionan y describen las diferentes obras e instalaciones a realizar para el emplazamiento de una planta de elaboración de patatas “chips”, en el Polígono Industrial “Campollano”, en el Término Municipal de Albacete. A continuación se recoge la información relativa a las consecuencias ambientales que se habrán de tener en cuenta en la redacción del Estudio de Impacto Ambiental: • Localización: En un polígono industrial de reciente creación, por lo que se presupone la existencia del correspondiente Estudio de Impacto Ambiental en el cual se evalúan las afecciones derivadas de la creación del mismo. • Según el Reglamento de Actividades Molestas, Insalubres, Nocivas y Peligrosas, de 30 de noviembre de 1961, la industria proyectada: - No se considera insalubre por no evacuar productos directamente o indirectamente perjudiciales para la salud humana. - No se considera nociva por no dar lugar a residuos, vertidos, emisiones o cualquier otro elemento derivado de la actividad, tanto en fase de ejecución de proyecto como en la de producción, que pueda dar lugar a daños en la riqueza agrícola, forestal, pecuaria o piscícola. 5 ANEJO XIV - IMPACTO AMBIENTAL Vertidos líquidos: El agua residual del procesado será evacuada a la red de saneamiento del polígono pasando antes por un separador de grasas y fangos presente en la parcela. En cuanto a las disoluciones acuosas de silicio y carbono (carborundo) que surgen en el lavado posterior a la operación de pelado abrasivo, serán eliminadas de la industria a través de una Empresa de Recogida de vertidos líquidos contaminantes. Asimismo, esta empresa recogerá las disoluciones acuosas de NaOH utilizadas en la limpieza de algunos equipos. - El aceite de fritura usado será vendido para su uso como materia prima en industrias elaboradoras de jabones e industrias elaboradoras de biocombustibles. - El residuo procedente del filtrado del aceite y el presente en el separador de grasas y fangos será recogido en bidones y retirado por la Empresa de Recogida de vertidos líquidos contaminantes. - En cuanto a los residuos sólidos, éstos serán eliminados a través del Servicio Municipal de Recogida de Basura, conduciéndolos al vertedero municipal. - Las patatas que no sean procesadas y los residuos de patata procedentes de la línea de procesado serán vendidos para su uso como materia prima en industrias elaboradoras de sopas y purés. - En el caso de las emisiones, el combustible utilizado es gasóleo C, con un contenido de azufre mínimo. - No se considera peligrosa por no fabricar, manipular, expedir o almacenar productos susceptibles de originar riesgos graves de explosiones, combustiones o radiaciones. - No se producen olores desagradables. - No se considera molesta pues la maquinaria instalada estará provista de bancadas antivibratorias y los niveles de ruido estarán por debajo de 80 dB. • Las acciones potencialmente productoras de impacto a tener en cuenta en la ejecución del presente proyecto son: 6 ANEJO XIV IMPACTO AMBIENTAL En fase de construcción: - Accesos y viales. - Infraestructura. - Vertidos. - Emisión de polvo. - Maquinaria pesada y utillaje de percusión. - Tráfico de vehículos. - Inversión. - Incremento de la mano de obra. - Obra de ingeniería. - Instalación de la red eléctrica y de equipos. - Transporte de materiales y maquinaria - Coste de la construcción. En fase de funcionamiento: - Nivel de ocupación. - Infraestructura. - Tráfico de vehículos. - Maquinaria. - Acciones inducidas: Creación de industrias auxiliares, incremento del valor del suelo, etc. - Acciones socioeconómicas propias del funcionamiento: empleo, mantenimiento, riesgo de accidentes, etc. - Acciones que subsisten de la fase de construcción. 7 ANEJO XIV IMPACTO AMBIENTAL En fase de abandono o derribo: • - Depósito de materiales de derribo. - Elementos y estructuras abandonadas. - Transporte a vertedero. - Explosiones o voladuras. - Acciones inducidas. - Acciones socioeconómicas. Los factores impactados a tener en cuenta son: El medio natural: - Aire: Calidad, microclima creado, nivel de ruido, etc. - Tierra: Contaminación, erosión, valores geológicos, etc. - Agua: Recursos hídricos, calidad del agua, contaminación, etc. - Vistas: Elementos paisajísticos, vistas panorámicas, naturalidad, etc. El medio socioeconómico: - Usos del territorio: Cambio de uso, ocio, recreo, desarrollo urbano, etc. - Infraestructura: Transporte y comunicaciones, red de abastecimiento, red de saneamiento, etc. - Humanos y estéticos: Vistas y paisajes, sensaciones, calidad de vida, etc. - Economía y población: Densidad de población, nivel de empleo, relaciones sociales, ingresos de administración, cambio del valor del suelo, ingresos de la economía social, etc. 8 ANEJO XIV IMPACTO AMBIENTAL 4.1. Medidas correctoras aplicadas Una vez identificados los principales riesgos ambientales de la actuación, se indican las medidas correctoras que se prevén. • Para impedir el impacto visual, las edificaciones incluidas en el Proyecto cumplen la normativa urbanística vigente. De cualquier modo, al tratarse de una ubicación dentro de un polígono industrial ya existente, se supone ya estudiado dicho impacto con resultado favorable. • Dado que el generador de vapor se encuentra homologado por el órgano competente, las emisiones de los humos producidos durante la combustión del gasoil se encuentran dentro de los límites requeridos para su funcionamiento. • Podría suponer un problema de contaminación ambiental que se derramase el gasoil almacenado, en caso de accidente. Para evitar esta circunstancia, el tanque de almacenamiento de gasoil se instala enterrado en una fosa convenientemente realizada. El tanque estará homologado y cumplirá todos los requisitos exigidos por la legislación vigente en esta materia. Además, periódicamente se revisarán para comprobar su perfecta estanqueidad. • Puesto que el agua es un recurso importante, se han arbitrado medidas para disminuir su consumo en lo posible procediendo a su reutilización: § El agua necesaria en la línea de elaboración será reutilizada, siendo previamente acondicionada mediante el uso de equipos de separación de partículas sólidas de la misma. § Se ha dispuesto una red de retorno de condensado en la instalación de vapor que conduce el agua a un tanque desde donde se bombea a la caldera para ser nuevamente vaporizada. De esta forma, sólo hay que aportar al circuito de vapor las cantidades consumidas en algunos de los equipos del proceso. § Mediante el uso de la torre de enfriamiento, se asegura que aproximadamente el 98 % del agua de enfriamiento del condensador se recicla y se utiliza una y otra vez. 9 ANEJO XIV • IMPACTO AMBIENTAL Podría suponer un problema de contaminación ambiental que se derramase aceite de los depósitos de almacenamiento del mismo, en caso de accidente. Para evitar dicha contaminación, se instalará alrededor de los depósitos de aceite una balsa rectangular que pueda albergar un volumen igual al de uno de los depósitos de aceite. • Los vertidos líquidos, como se ha mencionado antes, pasarán por un separador de grasas y fangos antes de ser eliminados a la red de saneamiento del Polígono Industrial, con lo que se eliminarán los sólidos en suspensión de las aguas residuales de la industria. En cuanto a las disoluciones acuosas de silicio y carbono (carborundo) que surgen en el lavado posterior a la operación de pelado abrasivo y las de NaOH procedentes del lavado de algunos equipos, serán eliminadas de la industria a través de una Empresa de Recogida de vertidos líquidos contaminantes. Tal Empresa recogerá también los residuos del filtrado del aceite y de las aguas procedentes del procesado. • La industria que se proyecta no genera residuos sólidos tóxicos o con riesgo de producir contaminación. Por esta razón, los desechos generados por la actividad cotidiana serán eliminados a través del Servicio Municipal de Recogida de Basura. Se observarán las normas y observaciones que este organismo realice. • No se considera relevante la contaminación acústica ya que gran parte de los equipos utilizados para el proceso no producen ruidos intensos, a no ser equipos que presenten partes en movimiento, los cuales estarán provistos de bancadas antivibratorias, consiguiendo que los niveles de ruido estén por debajo de 80 dB. 10 ANEJO XIV IMPACTO AMBIENTAL ANEJO XV. IMPACTO AMBIENTAL ÍNDICE 1. CONCEPTO DE IMPACTO AMBIENTAL................................................................... 1 2. LEGISLACIÓN AMBIENTAL....................................................................................... 2 3. ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL....................................................................... 3 4. BASES PARA LA REDACCIÓN DEL ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL DE UNA PLANTA DE ELABORACIÓN DE PATATAS “CHIPS” EN EL POLÍGONO INDUSTRIAL “CAMPOLLANO” EN EL TÉRMINO MUNICIPAL DE ALBACETE... 5 4.1. Medidas correctoras aplicadas .................................................................................. 9 11 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA 1. INTRODUCCIÓN El presente anejo tiene por objeto la evaluación financiera de la inversión requerida para la ejecución y explotación de la instalación proyectada. En todo proyecto de inversión se distinguen tres parámetros básicos: - Pago de inversión (K), que se define como el número de unidades que el inversor debe desembolsar para conseguir que el proyecto comience a funcionar como tal. Se calcula a partir del presupuesto. - Flujos de caja (Fh ) generados por el proyecto a lo largo de su explotación. Se estimarán como la diferencia entre los cobros y pagos generados por la inversión, para cada uno de los años de su vida útil. - Vida útil del proyecto (n) que es el número de años durante los cuales la inversión estará funcionando y generando rendimientos positivos. Se tomará para este flujo un valor de 25 años. 2. CRITERIOS DE EVALUACIÓN DE LA INVERSIÓN Se realizará, en primera instancia, una evaluación que permita conocer los méritos propios del proyecto, independientemente de las fuentes de financiación ajena que se puedan presentar y sin tener en cuenta ningún tipo de ayudas, para lo cual se emplearán los siguientes índices: - V.A.N.: Valor Actual Neto. - T.I.R.: Tasa Interna de Rendimiento. - Periodo de recuperación o “Pay-back”. 1 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA Posteriormente, se realizará un análisis de la rentabilidad de la inversión desde el punto de vista de la financiación ajena que se pueda conseguir. En éste se recogerá el supuesto de financiación mixta (con subvenciones, ayudas, créditos y aporte de capital propio). Cabría un segundo supuesto que sería analizar la rentabilidad de la inversión en el caso en que la financiación sea totalmente ajena, es decir, que la cantidad necesaria para llevar a cabo el proyecto se obtenga a partir de un crédito. Esta opción se descarta ya que desde un punto de vista empresarial ningún promotor se arriesgaría a una inversión de este tipo. Finalmente se efectuará un análisis de sensibilidad, que contemplará reducciones en el nivel de producción y en el precio del producto elaborado, así como posibles fluctuaciones de la tasa de actualización de referencia. Para realizar el análisis de inversiones se van a utilizar los siguientes supuestos: - Los cobros y pagos se producen en un mismo instante. Se tomará como referencia el año natural o agrícola y todos los flujos se contabilizarán al final de dicho año. - Los valores futuros que tomen los tres parámetros definidos con anterioridad (K, Fh , n) van a coincidir con los valores previamente estimados, considerándolos totalmente ciertos. Esto es lo que se conoce como condición de certidumbre. - Las tendencias inflacionistas o deflacionistas afectan de igual manera a cobros y pagos. 2 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA 3. PAGOS DE INVERSIÓN Son flujos negativos que se realizarán en el momento inicial. En el presente proyecto se supone que tanto la ejecución como la realización de los pagos por obras, maquinaria e instalaciones se realizarán en el momento inicial. 3.1. Pagos preliminares Los honorarios que se pagarán por la elaboración del proyecto se determinan a partir de las tarifas establecidas por el Consejo General de Colegios Oficiales de Ingenieros Agrónomos. A continuación se indican los pagos en concepto de ejecución que se calculan considerando los coeficientes aplicables a las obras e instalaciones que los componen: Honorarios mínimos Ejecución por contrata de Obra civil e instalaciones 23.800 pta 128.593.649 pta Porcentaje (4%) Coeficiente reductor (0,708) Importe Equipos 3.641.773 pta 72.995.275 pta Porcentaje (4%) Coeficiente reductor (0,249) Importe TOTAL Legalización (4% total) 727.033 pta 4.368.806 pta 174.753 pta 3 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA Por lo tanto, asciende el total de la minuta (sin IVA) a la cantidad de 4.543.559 pta en concepto de redacción del presente proyecto y a la misma cantidad a percibir por la dirección de la obra. Por tanto, los pagos preliminares ascienden a un total de 9.087.117 pta. 3.2. Adquisición de terrenos La parcela donde se ubicará la planta objeto del presente proyecto tiene una superficie total de 5.676 m2 y está situada en el Polígono Industrial “Campollano”, en suelo de uso industrial. Considerando que el precio del suelo industrial en el T.M. de Albacete es de 10.000 pta/m2 , el pago por adquisición del terreno será: 5.676 m 2 × 10.000 pta = 56.760.000 ptas m2 3.3. Ejecución del proyecto Según se recoge en el Resumen General del Presupuesto, el importe total de ejecución asciende a la cantidad de 201.588.924 pta. que se obtiene como resultado de los siguientes componentes de inversión: Presup. Ejecución por Contrata de Obra Civil e Instalaciones: 128.593.649 pta. Presup. Compra directa de Maquinaria: 72.995.275 pta. 4 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA 3.4. Pagos de establecimiento Son los pagos realizados para la obtención de los permisos y licencias, creación de la red de ventas y primera publicidad, contratación y selección de personal, etc. Para tal fin se prevé un 2% del Presupuesto de Ejecución por Contrata de Obra Civil e Instalaciones. Por lo tanto, el pago de establecimiento asciende a la cantidad de: 0,02 x 128.593.649 = 2.571.873 pta. 3.5. Resumen de los pagos de inversión La inversión en el momento inicial (K) ascenderá a la cantidad de : Pagos preliminares: 9.087.117 pta Adquisición de terrenos: 56.760.000 pta Ejecución del proyecto: 201.588.924 pta Pagos de establecimiento: Total pagos inversión: 2.571.873 pta 270.007.914 pta 4. PAGOS DE EXPLOTACIÓN ORDINARIOS Para el correcto funcionamiento de la planta industrial proyectada, será necesario realizar cada año una serie de pagos cuya demanda está justificada en los correspondientes Anejos a la Memoria, y son los que se muestran a continuación. 5 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA 4.1. Materias primas y suministros El precio medio estimado de cada uno de los ingredientes utilizados en la fabricación de patatas “chips” y el gasto anual que se supone, se recogen en la tabla 1. Tabla 1. Gasto anual correspondiente a cada uno de los ingredientes. Ingrediente Cantidad Precio Gasto ( pta/año) Patata 1.152.000 kg/año 35 pta/kg 40.320.000 Aceite de oliva 48.400 litros/año 273 pta/litro Sal 3.840 kg/año 10 pta/kg 13.213.200 38.400 El coste anual relativo a materias primas supone 53.571.600 pta. 4.2. Agua El gasto estimado de agua se cifra en: Uso industrial .................................................... 5.500 m3 /año Riego.................................................................. 5.185 m3 /año Servicios y usos generales................................. 1.800 m3 /año Limpieza.............................................................5.180 m3 /año La facturación de agua para consumo industrial en Albacete está definida por bloques: - Bloque 1: hasta 30 m3 /trimestre 32,75 pta/m3 - Bloque 2: más de 30 m3 /trimestre 57,34 pta/m3 Atendiendo a estos precios, el pago anual por este concepto ascenderá a 1.012.912 pta. 6 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA 4.3. Energía eléctrica En la estimación de este pago se tendrá en cuenta un término de facturación de potencia, en función de la potencia contratada, otro de facturación de energía, en función de los consumos estimados y una serie de recargos o descuentos. Tal y como se indicó en el Anejo “Instalación Eléctrica”, se contratará una tarifa general de alta tensión 3.1, de utilización normal, sin límite de potencia, con complemento por energía reactiva y discriminación horaria tipo 3. El pago será mensual. 4.3.1. Facturación básica La facturación básica se obtiene de la expresión: FB = Pf x Tp + Ee x Te siendo: FB: Facturación básica (pts/mes). Pf: Potencia a facturar (kW). Tp : Término de potencia (pts/kW mes): cantidad fija a pagar en función de la potencia contratada. Ee: Energía consumida (kWh/mes). Te : Término de energía (pts/kWh): cantidad a pagar por la electricidad consumida. La potencia demandada por la planta es aproximadamente de 322 kW, pero teniendo en cuenta la simultaneidad, se considerará un consumo de 253,81 kW. La potencia contratada será de 260 kW. La energía consumida mensualmente se estima, considerando una media de 22 días trabajados al mes, en 45.760 kWh. Los precios de los términos de potencia y energía, según los datos de la compañía suministradora (IBERDROLA) son: 7 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA Tp = 224 pta/kW mes Te = 13,10 pta/kW h Entonces, la facturación básica (FB), resulta ser: FB = 260 x 224 + 45.760 x 13,10 = 657.696 pta/mes 4.3.2. Complemento por energía reactiva El complemento por energía reactiva, aplicado sobre la facturación básica, viene dado por el valor porcentual Kr, contemplado en el Anejo de Instalación Eléctrica, según la expresión: Kr = 17 − 21 cos 2 è siendo: Kr: Complemento por energía reactiva (%) cos θ: Factor de potencia Con el equipo de condensadores proyectado se prevé una corrección del factor de potencia hasta 1, consiguiendo de esta forma un descuento por energía reactiva del 4 %. 4.3.3. Facturación final Se obtendrá aplicando el complemento por energía reactiva a la facturación básica. Así, se obtiene: 657.696 x (1 – 0,04) = 631.389 pta/mes El total de pagos anuales por el concepto de energía eléctrica se pueden estimar en 6.945.270 pta. 8 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA 4.4. Combustible El coste del litro de gasóleo, combustible empleado en la instalación, es de 77 pta. El consumo anual medio de la caldera es de 36.900 litros, con lo que el gasto anual en combustible asciende a la cantidad de 2.841.300 pta. 4.5. Envases y embalajes Estimando el peso de envase en un 20% del peso producto terminado, se necesitarían aproximadamente 200 kg de material de embalaje diarios. Es necesario igualmente estimar en 90 ptas/kg el precio medio del total de envasado, comprendiendo película flexible, caja de cartón y plástico retráctil para el enfardado de los palets. De esa forma, el gasto diario en embalaje sería: 200 kg x 90 ptas/kg = 18.000 ptas Así, el pago anual en concepto de embalaje sería 4.356.000 pta. 4.6. Materiales auxiliares ♦ Material de laboratorio: Por este gasto se prevé un gasto anual de 250.000 pta/año. ♦ Material de limpieza: Estos gastos se estiman en 500.000 pta. ♦ Material de oficina: Se dispondrá una partida de 200.000 pta/año. 9 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA 4.7. Personal Se recogen a continuación las retribuciones de los empleados en función de su categoría profesional: 1 Técnico gerente ...........…………………………………………………… 3.450.000 pta 1 Técnico de laboratorio y gestión de calidad ……………………………… 2.750.000 pta 1 Maestro de fábrica.................................................……............…………... 2.100.000 pta 1 Encargado del control de recepción y expedición ..................………..….. 1.860.000 pta 1 Encargado de limpieza y mantenimiento …………………………….........1.720.000 pta 1 Auxiliar administrativo ………………………………….........……………1.790.000 pta 1 Conductor de carretillas ……………………………………………….......1.720.000 pta 1 Mecánico encargado de la caldera , instalación frigorífica y taller..............1.860.000 pta 1 Operario para las inspección tras pelado.......................................................1.720.000 pta 1 Operario para la inspección antes de envasado.............................................1.720.000 pta 1 Operario para llenado y cierre de cajas.........................................................1.720.000 pta 1 Guarda jardinero............................................................................................1.720.000 pta Al coste de los salarios es necesario añadir las cargas sociales que debe pagar la empresa por cada trabajador, que serán: Contingencias comunes ........................................... 24,0% Desempleo ................................................................. 5,2% Fondo de garantía social ................................... 0,4% Formación profesional ...................................... 0,6% Enfermedades profesionales y accidentes ........ 5,4% Total ................................................................ 35,6% 10 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA Asciende el total a pagar por la empresa por personal laboral, incluidos salarios y cargas sociales a la cantidad de 32.720.280 pta/año. 4.8. Mantenimiento y reparaciones Para la conservación del edificio, se destinará un 2% del presupuesto de la obra civil e instalaciones, mientras que para mantenimiento de la maquinaria y los equipos se destinará un 5% del presupuesto por compra directa de maquinaria e infraestructura básica. Presup. Ejecución por contrata de Obra Civil e Instalaciones: 128.593.649 pta. Presup. Maquinaria y equipos: ....................................................72.995.275 pta Conservación edificio (2%) ......................................................2.571.873 pta Mantenimiento maquinaria y equipos (5%) ..............................3.649.764 pta En concepto de mantenimiento y reparaciones se empleará un cantidad igual a 6.221.637 pta. 4.9. Seguros Se estima que el valor de los seguros que cubren tanto a las instalaciones como a la maquinaria y equipos ascienden al 1% del total de la inversión, por lo que la cantidad a pagar es de 2.700.080 pta. 4.10. Impuestos y contribuciones Se valorará el gasto por este concepto en un 2% de la inversión final, ascendiendo a la cantidad de 5.400.159 pta. 11 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA 4.11. Gestión empresarial e imprevistos En este apartado se incluirán los gastos de teléfono, correo, etc., así como los imprevistos que puedan surgir, destinándose para ello un total de 2.000.000 pta. 4.12. Resumen de pagos de explotación Se presenta a continuación un resumen de los pagos de explotación establecidos en función de la capacidad de producción, los cuales se ajustarán cada año al plan de puesta en marcha de la industria. Así, los pagos por adquisición de materias primas, combustible, envases y embalajes serán directamente proporcionales al volumen de producción. Para el resto de conceptos se han considerado unos pagos constantes, bien por no verse afectados por el proceso productivo, o bien por recibir una influencia indirecta, sin que ello suponga una desviación significativa en el total de pagos de explotación. 12 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA Tabla 2. Pagos de explotación del proyecto. CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN CONCEPTO 80% 100% 42.857.280 53.571.600 810.330 1.012.912 Energía eléctrica 5.556.216 6.945.270 Combustible 2.273.040 2.841.300 Envases 3.484.800 4.356.000 950.000 950.000 Personal 32.720.280 32.720.280 Mant/reparaciones 6.221.637 6.221.637 Seguros 2.700.080 2.700.080 Impuestos 5.400.159 5.400.159 Gestión empresarial 2.000.000 2.000.000 104.973.822 118.719.238 Materias primas Agua Material auxiliar TOTAL 5. INGRESOS ORDINARIOS La introducción en el mercado de una nueva marca de producto necesita de un período de adaptación durante el que el consumidor prueba y acepta o rechaza el producto, por lo que se ha previsto un plan de producción variable al inicio de la vida del proyecto. 13 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA Los ingresos ordinarios serán proporcionales al volumen de la producción y se ajustarán al plan de puesta en marcha y explotación previsto en el apartado de pagos de explotación, es decir, el primer año la capacidad de la industria se limita al 80%, y a partir del segundo año, se llega al 100% de la capacidad. La producción anual es de 242.000 kg de patatas “chips”. Se estima en 650 pta/kg su precio de venta. Se obtienen ingresos adicionales derivados de la venta de los residuos del procesado: • El aceite de fritura usado se venderá a dos tipos de industrias: elaboradora de jabones y elaboradora de biocombustible. • Los residuos de patata, ya sea por no ser procesadas o porciones deterioradas se venderán a industrias elaboradoras de purés y sopas. El precio de venta del kilo de patatas será de 5 pta. Los ingresos derivados de tales residuos se detallan en la tabla 3. Tabla 3. Ingresos debidos a venta de residuos. Residuo Cantidad Precio Ingreso ( pta/año) Patata 115.200 kg/año 5 pta/kg 576.000 Aceite de oliva 21.538 litros/año 22 pta/litro 473.836 Se obtienen los ingresos en función del volumen de producción recogidos en la tabla 4. 14 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA Tabla 4. Ingresos ordinarios en función de la producción. CONCEPTO CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN 80% 100% 125.840.000 157.300.000 Patatas residuales 460.800 576.000 Aceite oliva residual 379.069 473.836 126.679.869 158.349.836 Patatas “chips” TOTAL 6. FLUJOS DE CAJA EXTRAORDINARIOS A lo largo del período de explotación del proyecto, estimado en 25 años, se producirá una depreciación del inmovilizado que dará lugar a unos flujos de caja extraordinarios. Por un lado habrá que realizar una serie de pagos en concepto de renovación del inmovilizado, cuando su vida útil sea inferior a la del proyecto. Por otro habrá unos cobros correspondientes a los valores residuales al finalizar el período de explotación. 6.1. Vida útil Al principio de este anejo se estimó la vida útil de la instalación en 25 años. Ésta será también la vida útil estimada para las obras e instalaciones. Se considera que la vida útil de la maquinaria va a ser de 15 años, por lo que en los décimo quinto año habrá que realizar una reinversión. 6.2. Valores residuales El valor de desecho de los inmovilizados, (Vd), se considera en todos los casos igual al 10% de su valor inicial, es decir: 15 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA Vd = 0,1 x Vo Así, la depreciación anual puede expresarse como: da = (Vo − Vd ) V = 0,9 × o Vu Vu Y el valor residual al final de la vida del proyecto será: Vr = Vo − Vu × d a = Vo − Vu × 0,9 × Vo = 0,1× Vo Vu siendo: Vd : Valor de desecho (pta) Vo : Valor inicial (pta) da: Depreciación anual (pta/año) Vu : Vida útil del inmovilizado (años) Vr : Valor residual (pta) Aplicando las expresiones anteriores a cada uno de los grupos de inversión, se obtiene: • Obra civil e instalaciones Vo = 128.593.649 pta Vd = 12.859.364,9 pta Vr = 12.859.364,9 pta Vu = 25 años da = 4.629.372 pta/año 16 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA • Maquinaria Vo = 72.995.275 pta Vd = 7.299.527,5 pta Vr = 7.299.527,5 pta Vu = 15 años da = 4.379.717 pta/año 6.3. Reinversiones Puesto que se ha considerado una vida útil de la maquinaria inferior a la del proyecto, en el año 15 se deberá realizar su completa renovación, lo que supondrá una reinversión igual a: Vo – Vd = 72.995.275 - 7.299.527,5 = 65.695.747,5 pta La vida útil de los restantes grupos de inversión se ha estimado que será igual a la vida útil del proyecto. Por lo tanto no habrá que hacer ningún desembolso económico en concepto de reinversión. Sí se obtendrán unos ingresos extraordinarios al finalizar la vida útil del proyecto, que serán iguales a su valor residual. 7. EVALUACIÓN FINANCIERA DEL PROYECTO 7.1. Flujos de caja Los flujos de caja que se derivan de la ejecución y explotación del proyecto se muestran en la tabla 5. 17 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA Tabla 5. Flujos de caja derivados del proyecto. Año Inversión Pagos Reinversión Cobros Explotación Valor Flujo Residual 0 270.007.914 - - - - -270.007.914 1 - 104.973.822 - 126.679.869 - 21.706.047 2 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 3 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 4 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 5 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 6 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 7 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 8 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 9 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 10 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 11 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 12 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 13 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 14 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 15 - 118.719.238 72.995.275 158.349.836 7.299.528 -26.065.149 16 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 17 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 18 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 19 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 20 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 21 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 22 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 23 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 24 - 118.719.238 - 158.349.836 - 39.630.598 25 - 118.719.238 - 158.349.836 42.057.470 81.688.068 18 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA 7.2. Índices de rentabilidad 7.2.1. Valor Actual Neto (V.A.N.) El valor actual neto se obtiene sumando los flujos de caja actualizados: 20 Fh h h =1 (1 + r) V.A.N. = −K + ∑ siendo: K: Pagos de inversión (pta) Fh : Flujo de caja en el año h (pta) R: Tasa de actualización Para una tasa de actualización del 4% se tiene: VAN 4% = 311.167.258 pta. Para una tasa de actualización del 6%, se tiene: VAN 6% = 202.080.974 pta. Para una tasa de actualización del 8% se tiene: VAN 8% = 121.874.148 pta. El valor del V.A.N. representa la ganancia neta generada por un proyecto y alternativa concretos. El proyecto o alternativa resultará viable siempre que este índice sea positivo, siendo éste el caso de la industria que se proyecta. 7.2.2. Tasa Interna de Rendimiento (T.I.R.) Se obtiene igualando el pago de inversión a la suma de los valores de los flujos de caja actualizados al momento presente. 20 Fh r h =1 (1 + r) I=∑ Para que se cumpla la igualdad anterior r = 12,79 % 19 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA 7.2.3. Periodo de recuperación Es un índice parcial que indica a partir de qué año se recupera la inversión. En proyectos con elevado riesgo interesará que sea corto, mientras que si el riesgo es pequeño, la importancia de este índice es menor. En la industria objeto del presente proyecto se puede considerar que el riesgo es medio. Los valores de estos índices para las distintas tasas de actualización consideradas son: Periodo de recuperación (r = 4%) = 9 años Periodo de recuperación (r = 6%) = 10 años Periodo de recuperación (r = 8%) = 12 años Se puede decir que la inversión se recupera en un periodo de tiempo aceptable. 8. VIABILIDAD La ejecución del proyecto va a ser financiada por capital social propio, subvenciones y créditos, es decir, se va a llevar a cabo una financiación mixta. Se contemplan las siguientes fuentes de financiación: - Subvención a fondo perdido dentro del Marco Comunitario de Apoyo 2.000/2.006, la normativa del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación (R.D. 117/2.001), y la Orden de 8 de Mayo de 2.000 por la que se establecen los programas de fomento de la calidad agroalimentaria en Castilla la Mancha (FOCAL 2000). El importe de esta subvención se estima en una 35 % del coste total de la inversión subvencionable aprobada y se cobrará al en el año cero. - Si se consigue la subvención, se ingresarán 74.636.770 pta. 20 ANEJO XVII - EVALUACIÓN FINANCIERA Préstamo del Banco de Crédito Agrícola de 90.000.000 pta. La amortización del préstamo se realizará en 5 años con una amortización por anualidades constantes a un 5% de interés anual. - Aportación de capital propio de 105.371.144 pta hasta completar la inversión. Los pagos financieros para la amortización del préstamo se calculan: a = C× i × (1 + i) n (1 + i) n − 1 siendo: C: Capital prestado (pta) i: Interés del préstamo (%) n: Número de años para devolver el préstamo Así, resulta: a = 90.000.000 × 0,05 × (1 + 0,05) 5 = 20.787.732 ptas (1 + 0,05) 5 − 1 Con estos condicionantes, la viabilidad desde la perspectiva empresarial es la que se observa en la tabla 6, donde se determina el margen empresarial que genera anualmente el proyecto. 21 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA Tabla 6. Financiación mixta. Año Flujo Subvención Préstamo Amortización 0 -270.007.914 1 21.706.047 20.787.732 918.315 2 39.630.598 20.787.732 18.842.866 3 39.630.598 20.787.732 18.842.866 4 39.630.598 20.787.732 18.842.866 5 39.630.598 20.787.732 18.842.866 6 39.630.598 39.630.598 7 39.630.598 39.630.598 8 39.630.598 39.630.598 9 39.630.598 39.630.598 10 39.630.598 39.630.598 11 39.630.598 39.630.598 12 39.630.598 39.630.598 13 39.630.598 39.630.598 14 39.630.598 39.630.598 15 -26.065.149 -26.065.149 16 39.630.598 39.630.598 17 39.630.598 39.630.598 18 39.630.598 39.630.598 19 39.630.598 39.630.598 20 39.630.598 39.630.598 21 39.630.598 39.630.598 22 39.630.598 39.630.598 23 39.630.598 39.630.598 24 39.630.598 39.630.598 25 81.688.068 81.688.068 74.636.770 90.000.000 Margen -105.371.144 22 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA Los índices de rentabilidad que se obtienen en el caso de la financiación mixta anteriormente citada son: VAN 4% = 383.260.739 pta Periodo recuperación (r = 4%) = 7 años VAN 6% = 279.152.255 pta Periodo recuperación (r = 6%) = 7 años VAN 8% = 203.511.532 pta Periodo recuperación (r = 8%) = 7 años TIR = 21% Se observa que la rentabilidad del proyecto es muy superior en el caso de financiación mixta con respecto al caso de financiación propia. 9. ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD Con objeto de minimizar el contexto de incertidumbre sobre el que se lleva a cabo la evaluación de la inversión, se analizarán las variables que pueden afectar mayormente a la rentabilidad del proyecto. Los parámetros que pueden tener un mayor rango de incertidumbre son el volumen de producción y el precio de los productos elaborados, cuyas variaciones repercutirán en gran medida en los índices de rentabilidad. Debido a que el proyecto, según el análisis realizado, se ha mostrado rentable, el análisis de sensibilidad se va a enfocar para determinar las condiciones que reduzcan esta rentabilidad. De este modo se pueden plantear las siguientes hipótesis: - Disminución del volumen de producción vendido. - Disminución del precio del producto elaborado. 23 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA 9.1. Volumen de producción Por problemas de aprovisionamiento o por dificultades del mercado para absorber la oferta, se puede presentar el caso de que no se alcance el nivel de producción esperado. Se estudian los índices de rentabilidad suponiendo una reducción del volumen de producción de modo que las cantidades ofertadas son del 80 % y del 60 %. Tabla 7. Índices de rentabilidad cuando disminuye la producción. Prod. VAN4% PR4% VAN6% PR6% VAN8% PR8% TIR 80% 120.477.115 pta 12 años 66.926.289 pta 17 años 28.767.768 pta 20 años 10% 60% -159.541.653 pta No se -162.209.630 pta recupera No se -162.572.802 pta recupera No se - recupera 9.2. Precio del producto elaborado Se estudian los índices de rentabilidad cuando se reduce el precio de las patatas “chips”. Tabla 8. Índices de rentabilidad cuando bajan los precios de venta del producto Precio VAN4% PR4% VAN6% -5% 279.518.497 pta 8 años -10% 154.760.566 pta 11 años 94.980.016 pta PR6% 197.067.898 pta 8 años VAN8% PR8% TIR 137.442.871 pta 9 años 18% 12 años 52.194.109 pta 16 años 12% Como conclusión de este análisis de sensibilidad se deduce: - El proyecto seguirá siendo rentable cuando la producción baje en un 80%, dejando de serlo si ésta baja a un 60%. - El precio de los productos elaborados puede reducirse hasta un 10% manteniendo la rentabilidad de las inversiones. 24 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA ANEJO XVII. EVALUACIÓN FINANCIERA ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 1 2. CRITERIOS DE EVALUACIÓN DE LA INVERSIÓN ................................................ 1 3. PAGOS DE INVERSIÓN................................................................................................ 3 3.1. Pagos preliminares .................................................................................................... 3 3.2. Adquisición de terrenos............................................................................................. 4 3.3. Ejecución del proyecto.............................................................................................. 4 3.4. Pagos de establecimiento .......................................................................................... 5 3.5. Resumen de los pagos de inversión........................................................................... 5 4. PAGOS DE EXPLOTACIÓN ORDINARIOS................................................................ 5 4.1. Materias primas y suministros................................................................................... 6 4.2. Agua .......................................................................................................................... 6 4.3. Energía eléctrica........................................................................................................ 7 4.3.1. Facturación básica.............................................................................................. 7 4.3.2. Complemento por energía reactiva .................................................................... 8 4.3.3. Facturación final................................................................................................. 8 4.4. Combustible .............................................................................................................. 9 4.5. Envases y embalajes.................................................................................................. 9 4.6. Materiales auxiliares ................................................................................................. 9 4.7. Personal................................................................................................................... 10 4.8. Mantenimiento y reparaciones................................................................................ 11 4.9. Seguros.................................................................................................................... 11 4.10. Impuestos y contribuciones................................................................................... 11 4.11. Gestión empresarial e imprevistos ........................................................................ 12 4.12. Resumen de pagos de explotación........................................................................ 12 5. INGRESOS ORDINARIOS .......................................................................................... 13 25 ANEJO XVII EVALUACIÓN FINANCIERA 6. FLUJOS DE CAJA EXTRAORDINARIOS ................................................................. 15 6.1. Vida útil................................................................................................................... 15 6.2. Valores residuales ................................................................................................... 15 6.3. Reinversiones.......................................................................................................... 17 7. EVALUACIÓN FINANCIERA DEL PROYECTO ..................................................... 17 7.1. Flujos de caja........................................................................................................... 17 7.2. Índices de rentabilidad ............................................................................................ 19 7.2.1. Valor Actual Neto (V.A.N.)............................................................................. 19 7.2.2. Tasa Interna de Rendimiento (T.I.R.) .............................................................. 19 7.2.3. Periodo de recuperación................................................................................... 20 8. VIABILIDAD ................................................................................................................ 20 9. ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD................................................................................... 23 9.1. Volumen de producción.......................................................................................... 24 9.2. Precio del producto elaborado................................................................................. 24 26