fundamentos de instalaciones

FUNDAMENTOS DE
INSTALACIONES
Grado en Ciencia y Tecnología
de la construcción
Universidad de Alcalá
Curso Académico 2015/16
Curso 2º –
1º Cuatrimestre
GUÍA DOCENTE
Nombre de la
asignatura:
Código:
Titulación en la que se
imparte:
Fundamentos de Instalaciones
253009
Departamento y Área de
Conocimiento:
Grado en Ciencia y Tecnología de la
construcción
-Departamento de Arquitectura
Área de Construcciones
Arquitectónicas
Carácter:
Créditos ECTS:
Básica
6.0
Curso:
Profesorado:
Daniel Merro Johnston.
Responsable de la
asignatura.
Segundo
Horario de Tutoría:
Viernes por la tarde, a
petición de los
alumnos.
Idioma en el que se
imparte:
Español
1. PRESENTACIÓN
El objetivo fundamental de esta asignatura es lograr que el alumno
comprenda las leyes fundamentales que rigen la hidráulica, la mecánica de
fluidos y el electromagnetismo de forma que adquiera la base adecuada para
poder
abordar
en
condiciones
idóneas
materias
más
específicas
y
especializadas de otras asignaturas del Plan de Estudios.
Conseguir habilidades y destrezas en la resolución de problemas prácticos
relacionados
con
las
instalaciones
hidráulicas,
de
fontanería
y
saneamiento, de electricidad básica.
Asimismo es objetivo de la asignatura que el futuro profesional tome
conciencia de la relevancia que adquiere el conocimiento de las
instalaciones, su aumento exponencial de su complejidad como de sus costes,
tanto dentro del proceso de diseño como durante la ejecución de la obra.
La docencia teórico-práctica de este curso se centra en definir conceptos
básicos de cada instalación haciendo especial hincapié en la importancia de
la coordinación entre ellas y con el proyecto en general.
Recupera el trabajo en grupo como experiencia de aprendizaje con eficiencia
pedagógica comprobada, como complemento del trabajo individual.
2
2. COMPETENCIAS
Competencias generales
COMPETENCIAS GENERALES QUE LOS ESTUDIANTES DEBEN ADQUIRIR DURANTE
SUS ESTUDIOS Y QUE SON EXIGIBLES PARA OTORGAR EL TÍTULO
Desarrollar las habilidades de aprendizaje necesarias
Competencia
número 1:
Competencia
número 2:
Competencia
número 3:
para emprender estudios posteriores con un alto grado de
autonomía
Saber aplicar los conocimientos al trabajo o vocación
de una forma profesional y poseer las competencias que
suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa
de argumentos y la resolución de problemas dentro de su
área de estudio.
Poder transmitir información, ideas, problemas y
soluciones a un público tanto especializado como no
especializado.
Competencias específicas
1. Capacidad para manejar los contenidos físicos básicos que permitan
abordar con suficiencia la problemática del proyecto de instalaciones de
los edificios.
2. Capacidad para aplicar la normativa técnica al proceso de la
edificación, y generar documentos de especificación técnica de los
procedimientos y métodos constructivos de edificios.
3. Aptitud para aplicar la normativa específica sobre instalaciones al
proceso de la edificación
4. Capacidad para desarrollar constructivamente las instalaciones del
edificio, controlar y planificar su ejecución así como su mantenimiento.
5. Aptitud para evaluar y comparar los diferentes sistemas de instalaciones
disponibles en el mercado, sus ventajas y diferencias, así como la
coordinación entre las instalaciones y la arquitectura en general.
3. CONTENIDOS
1. Conceptos fundamentales de física para su aplicación en instalaciones.
2. Introducción al diseño de las instalaciones de los edificios. Control,
planificación documental y normativa específica.
2. Introducción al Cálculo, desarrollo constructivo, planificación y
control de las instalaciones de los edificios. Pruebas de servicio,
recepción y mantenimiento.
3. Evaluación de sistemas y coordinación de la totalidad del sistema de
instalaciones de los edificios y su compatibilidad con el sistema
estructural, el sistema constructivo y el proyecto de arquitectura en
general.
3
4. METODOLOGÍAS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE. ACTIVIDADES
FORMATIVAS
Se establecen 3 (tres) espacios de aprendizaje y/o de trabajo:
a) la clase teórica-práctica con actividad grupal. (CTP)
b) la aplicación práctica de contenidos. (AP)
c) el seminario conjunto. (SC)
En las dos primeras se mantiene la estructura tradicional de clases en
cuanto a asignación de espacio y relación docente-alumno, incluyendo
métodos de transmisión de conocimientos activos y participativos por parte
de los alumnos.
En estas clases se formularán los enunciados de los problemas a estudiar y
analizar en cada grupo de trabajo, relacionados con la obra y se instruirá
sobre las técnicas de investigación y análisis.
El seminario, es un nuevo ámbito de intercambio formal e informal de ideas,
puesta en común de los trabajos individuales de los alumnos desarrollados
en forma autónoma, exposición de informes y resultados de investigaciones,
críticas, discusiones, debates con invitados especiales, y exposición de
proyectos.
Programación de los contenidos
Parte
Temas
Total horas,
clases,
créditos o
tiempo de
dedicación
4
I
Tema 1. Mecánica de fluidos
18 horas
Concepto
de
presión.
Estática
de
Fluidos.
Principio de Pascal.
Fuerzas sobre superficies
sumergidas. Principio de Arquímedes. Capilaridad.
Dinámica de fluidos. Ecuación de continuidad.
Fluidos ideales: teorema de Bernoulli.
Fluidos reales: Viscosidad. Pérdida de carga en
conducciones hidráulicas. Redes de distribución
hidráulica.
Tema 2: Instalaciones de fontanería y saneamiento.
Cometido de las instalaciones de fontanería en los
edificios.
Diseño y elementos constitutivos de la red
interior de distribución. Normativa.
Elementos singulares y su ubicación. Diámetros
orientativos.
Distribución interna en un edificio. Distribución
horizontal y vertical.
Ejecución de la obra. Pruebas de funcionamiento de
la instalación.
Instalaciones de saneamiento.
Sistemas de evacuación. Tipos de redes. Aparatos
sanitarios.
Red de evacuación interior en un edificio y su
diseño. Normativa.
Evacuación de aguas pluviales y usadas. Acometida
a la red del edificio o a la general de
alcantarillado. Nociones sobre la red horizontal
de evacuación.
Trazado de redes según tipos de aguas. Ventilación
de bajantes.
Estimación del cálculo de aguas pluviales y
residuales. Unidades de descarga.
5
II
Tema 1. Electromagnetismo
El fenómeno de la electrización. Campo y potencial
eléctrico. Fuerzas eléctricas.
La electricidad en medios conductores y aislantes.
Concepto de capacidad. Energía almacenada en un
condensador.
Corrientes eléctricas: intensidad, resistencia.
Ley de Ohm. Potencia y energía. Fuerza
electromotriz. Leyes de Kirchhoff.
Campos magnéticos creados por corrientes. Fuerzas
magnéticas.
Propiedades del campo magnético. Fuerzas entre
corrientes.
Ley de Faraday. Inducción.
Corriente alterna. Valores eficaces. Potencia de
una corriente alterna. Corrientes polifásicas.
18 horas
Tema 2. Instalaciones de electricidad e
iluminación.
Niveles de equipamiento. Grados de
electrificación.
Normativas aplicables. El reglamento de baja
tensión. REBT
Esquemas de distribución principal. Circuitos.
Dimensionado orientativo.
Esquemas unifilares. Elementos singulares.
Tomas de tierra y otras medidas de protección.
Iluminación. Conceptos generales. El confort
lumínico.
Lámparas y luminarias. Tipos, funciones, usos
diferenciados.
6
Tema 1. Termodinámica
III
12 horas
Calor y temperatura.
Capacidad calorífica y calor específico. Cambios
de fase.
Propagación del calor: conducción, convección y
radiación.
Intercambio de calor a través de un cerramiento
constructivo.
Energía interna. Ciclo de Carnot. Máquinas
térmicas y frigoríficas.
Los gases reales. Humedad. Tablas psicrométricas.
Estimación de pérdidas de calor de los locales:
transmisión y renovación del aire. Factor de forma
de un edificio o local.
Tema 2. Calefacción
Calefacción por agua caliente. Sistemas de
distribución. Esquemas y diseño.
Unidades terminales y elementos. Ubicación y
dimensionado orientativos.
Otros sistemas de calefacción. Suelo radiante.
Tema 3. Introducción a la climatización
Sistemas de refrigeración. Principios generales
del aire acondicionado.
Sistemas de aire acondicionado. Comparaciones
ventajas. Evaluación de costes y beneficios.
y
Cronograma (Optativo)
Semana /
Sesión
Contenido
01ª
Introducción a la problemática. La física y las instalaciones,
Coordinación. Representación técnica.
02ª
Mecánica de Fluidos I
03ª
Mecánica de Fluidos II
04ª
Fontanería I
05ª
Fontanería II
06ª
Saneamiento I
07ª
Saneamiento II
08ª
El proyecto de fontaneria y saneamiento. Representación
técnica. Normativa. Coordinación y solución de problemas.
7
09ª
Electromagnetismo
10ª
Instalaciones de electricidad
11ª
Caída de tensión. Cálculos
12ª
El
proyecto
de
electricidad.
Representación
Normativa. Coordinación y solución de problemas.
13ª
Termodinámica
14ª
Calefacción
técnica.
4. METODOLOGÍAS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE. ACTIVIDADES
FORMATIVAS
Número de horas totales: 150
Número de horas presenciales: 48
Número de horas para clases teóricas,
teórico-prácticas, prácticas
en gran
grupo o grupos más reducidos
Número de horas del trabajo propio
del estudiante: 102
Número de horas de estudio autónomo:
Estudio
independiente,
elaboración
trabajos, seminarios y ejercicios.
Estrategias metodológicas
Actividades presenciales
a) Clases teórico-prácticas en grupos
grandes o reducidos, con trabajo
colaborativo.
b) Clases expositivas para presentar
los temas, introducir a los alumnos en
una temática compleja, para realizar
posteriores conclusiones
c) Clases para el desarrollo,
aplicación, profundización de
conocimientos a través de diferentes
estrategias: estudio de casos,
resolución problemas y debates.
d) Seminarios para temas específicos y
posterior elaboración de un trabajo
e) Presentación de nuevas tecnologías,
prácticas y/o productos de aplicación,
a través de la presencia en clase de
expertos en la materia o técnicos de
8
la profesión.
f) Realización de Prácticas
específicas con resolución de
problemas, orientadas a la afirmación
de conceptos y puesta en cuestión de
teorías.
Actividades autónomas
a) Lecturas
b) Realización de ejercicios
individuales o grupales.
c) Búsqueda y sistematización de
información.
d) Participación en grupos específicos
de RRSS, foros y comunicaciones
digitales.
d) Levantamiento de proyectos y obras
existentes y su relación con los
contenidos específicos.
Tutorías individualizadas
Atención a los estudiantes en grupos
pequeños, con el fin de realizar un
adecuado seguimiento de sus tareas
autónomas.
Materiales y recursos
En las actividades presenciales:
Recursos de ayuda a la trasmisión formal e informal de ideas.
a) Programas informáticos, Power-point, Photo-shop, Flash.
b) Programas de procesamiento de información: cálculo y dimensionado de
instalaciones
c) Programas de dibujo asistido AUTOCAD
En las actividades autónomas:
a) recursos bibliográficos y documentales.
b) Uso intensivo de RRSS, grupos de intercambio,
información y datos. E-mail, FTP, Drop-box
c) Formación de archivos comunes de información.
programas
de
5. EVALUACIÓN
Criterios de evaluación
Para cada una de las competencias específicas de la asignatura, se definen
los siguientes criterios de evaluación:
Sobre su capacidad para manejar los contenidos físicos básicos que permitan
abordar con suficiencia la problemática del proyecto de instalaciones de
los edificios.
Comprende los conceptos y teorías fundamentales de la física que se aplican
a las instalaciones.
Demuestra aptitud para aplicar los principios físicos que resuelven
problemas de instalaciones, con estimaciones pre-dimensionales.
9
Sobre su capacidad de aplicar normativas técnicas y generar documentos de
procedimientos técnicos:
Comprende los conceptos e ideas principales de cada uno de los bloques
normativos y su espíritu de aplicación.
Integra y aplica los contenidos a situaciones diversas con criterio de
síntesis.
Demuestra aptitud para la selección, actualización y aplicación de la
Normativa a los distintos procedimientos constructivos así como capacidad
de expresión gráfica técnica y escrita para comunicarlo.
Sobre su capacidad para desarrollar el proyecto de instalaciones y su
control:
Elige con criterio adecuado los correspondientes sistemas de aplicación y
sus relaciones, argumentando lógicamente sus ideas.
Elabora ideas coherentemente y su transferencia a nuevas situaciones.
Resuelve los problemas de modo comprensivo.
Sintetiza de modo integrado.
Sobre su capacidad para desarrollar constructivamente las instalaciones del
edificio, controlar y planificar su ejecución:
Ejerce su sentido crítico y reflexivo para seleccionar las técnicas y los
métodos adecuados de control.
Demuestra capacidad de orden, rigor y metodología en sus presentaciones
técnicas.
Sobre su aptitud para evaluar y comparar los diferentes sistemas de
instalaciones:
Demuestra conocimientos y criterios para realizar una adecuada integración
entre los conocimientos adquiridos en asignaturas anteriores y la presente
para integrarlos en los problemas prácticos, aplicando adecuadamente la
teoría, la normativa y la experiencia.
Criterios de calificación
La evaluación se centrará en la adquisición y comprensión de los
conocimientos y las competencias adquiridas en el desarrollo de la
asignatura, la aplicación de estas competencias a problemas prácticos, el
desarrollo de trabajos con autonomía y suficiencia y finalmente en su
participación en las clases, seminarios y actividades teórico-prácticas.
El valor de estos criterios de calificación será el siguiente:
9,0 – 10
MATRÍCULA DE HONOR limitada a 5%
Conocimientos y comprensión de las competencias más allá del programa y con
aportes significativos de creatividad.
Amplia destreza en la resolución de problemas prácticos, con aplicación de
métodos alternativos y superadores.
Participación destacada en todas las actividades asumiendo roles de
liderazgo y colaboración en su desarrollo.
9,0 - 10
SOBRESALIENTE (SB)
Excelentes conocimientos y comprensión de las competencias del programa.
Absoluto dominio en la resolución de problemas prácticos.
Muy buena participación en la totalidad de actividades docentes, con
permanente disposición al intercambio de experiencias educativas.
7,0 - 8,9
NOTABLE (NT)
Satisfactorios conocimientos y comprensión de las competencias
programa.
Buena participación en las actividades teórico-prácticas.
5,0 - 6,9
del
APROBADO (AP)
10
Conocimientos y comprensión básica de las competencias mínimas establecidas
en el programa.
Escasa participación en las tareas prácticas, cumplimientos mínimos de sus
propias tareas sin colaboración con el grupo ni disposición a ello.
0,0 - 4,9
SUSPENSO (SS)
Sus conocimientos y comprensión de las competencias establecidas en el
programa no son aceptables y no alcanzan el nivel mínimo.
No se encuentra capacitado para resolver problemas, pues no establece
vínculos y relaciones de conocimientos anteriores y su aplicación práctica.
Falta de implicación en las tareas asignadas.
La nota final de la asignatura se repartirá de la siguiente forma:
60% en adquisición de conocimientos y competencias, comprobadas a través de
dos pruebas escritas parciales, que incluirán problemas prácticos a
resolver.
20% en la participación y superación de actividades prácticas periódicas y
tareas programadas.
20% en la participación activa en RRSS específicas del curso, clases
teórico-prácticos, visitas y seminarios.
Procedimientos de evaluación
Es obligatoria la asistencia a las clases teóricas y el desarrollo de las
actividades prácticas propias. Es obligatoria además, la asistencia a las
clases prácticas específicas, visitas y seminarios programados.
La evaluación de los alumnos se desarrollará por el sistema de Evaluación
Continua. En casos extraordinarios, y solo con la autorización de la
Dirección de la Escuela previa solicitud, se realizará evaluación por
examen final.
Alternativa A1. Evaluación continua.
El alumno deberá concurrir a clases, participar activamente en ellas,
realizar satisfactoriamente los trabajos prácticos y realizar las dos
pruebas escritas parciales durante el curso. Superará la evaluación,
sumando cinco (5) puntos o más en su calificación, de acuerdo a los
porcentajes establecidos en el punto anterior, es decir 60% para exámenes
parciales (30% para cada uno de ellos), 20% para las actividades prácticas
y 20% para su participación en RRSS específicas, clases teórico prácticas,
visitas y seminarios.
En caso de no conseguir cinco (5) puntos en la calificación, tendrá derecho
a
realizar
un
examen
final
en
la
convocatoria
extraordinaria
correspondiente.
Alternativa A2. Evaluación por examen final. (solo con autorización previa
de la Dirección)
El alumno deberá superar un examen final.
TIPO de EXAMEN: Todos los exámenes, parciales, finales y extraordinarios de
esta asignatura son escritos. Se realizan en aula gráfica y el alumno debe
desarrollar en forma gráfica y escrita, diferentes soluciones técnicas a
problemas de física e instalaciones. Como complemento debe responder,
también por escrito a cuestiones teóricas sobre los temas elegidos.
En la convocatoria extraordinaria, se realizará un examen con las mismas
características expresadas en el punto anterior, y representarán el 100% de
la calificación.
11
6. BIBLIOGRAFÍA
Bibliografía Básica
F. W. Sears, M. W. Zemansky, H.D. Young y R. A. Freedman, “Física” Vol. 1 y
2, Ed. Addison-Wesley, 2004.
R.A. Serway, J.W.Jewett, “Física” Vol. 1 y 2, Ed. Thomson, 2003.
D. C. Giancoli, “Física”, Ed. Prentice Hall, 1997
S.M.Lea,J.R.Burke, “Física, la Naturaleza de las cosas” Vol. 1 y 2,
Ed.Paraninfo.Thomson Learning, 2001
A. Durá, et al., “Fundamentos Físicos de las Construcciones
Arquitectónicas”, Vol. 1 y 2 Publicaciones de la Universidad de Alicante,
2004.
M. Y. Alonso y E. J. Finn, “Física”, Ed. Addison-Wesley, 1995.
Código Técnico de la Edificación Ley 38/1999, de 5 de noviembre, de
Ordenación de la Edificación, Real Decreto 314/2006, de 17 de marzo, y sus
modificaciones y actualizaciones.
Ministerio de Vivienda España
NTE Normas tecnológicas de la edificación Instalaciones 2a parte : diseño,
cálculo, construcción, valoración, control, mantenimiento
España Dirección General de la Vivienda, la Arquitectura y el Urbanismo
Ejemplos de proyectos de instalaciones en edificios de viviendas.
Arizmendi, Luis Jesús
Cómo funciona un edificio principios elementales.
Allen, Edward
Instalaciones complementarias en el edificio.
Blanca Giménez, Vicente
Sostenibilidad en España.
España Ministerio de Medio Ambiente
Las instalaciones
Instalaciones.
térmicas
en
la
rehabilitación.
Tomo
9
Las
ÚRCULO ARAMBURU, Rafael
Madrid. Colegio Oficial de Arquitectos de Madrid. 1985
Bibliografía Complementaria
ELECTRICIDAD
Guía técnica de interpretación del reglamento electrotécnico para
baja tensión Real Decreto 842/2002 : test y problemas resueltos
Carrasco Sánchez, Emilio
Manual teórico-práctico Vol. 1 Instalaciones en baja tensión
Schneider Electric España
Manual práctico de instalaciones en edificación Vol. 3 Instalaciones
eléctricas electricidad y telecomunicaciones
Vázquez Moreno, Javier
Instalaciones eléctricas de baja tensión en edificios de viviendas
Lagunas Marqués, Ángel
Instalaciones eléctricas en la edificación
Martín Sánchez, Franco
Seguridad en las instalaciones eléctricas y electrotécnicas
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FONTANERIA Y SANEAMIENTO
12
Instalaciones hidrosanitarias
Jiménez López, Luis
Manual de instalaciones de fontanería y saneamiento
Martín Sánchez, Franco
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Martín Sánchez, Franco
Instalaciones sanitarias en viviendas
Ortega García, José
Instalaciones sanitarias para edificios fontanería y saneamiento
Rodríguez-Avial, Mariano
13