Ingeniería Civil – Instalaciones Termomecánicas - Plan Anual de Actividades Académicas 2014 1

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Carrera: Ingeniería Civil

Departamento: Ingeniería Civil

Asignatura: Instalaciones Termomecánicas

Titular: Ing. Roberto Héctor Prieto

JTP: Mg. Ing. Lorena V. Atencio

Nivel: 4º, cuatrimestral, 3 hs/sem; 60 hs/año

PLANIFICACIÓN DE LA ASIGNATURA

Fundamentación de la materia dentro del plan de estudios.

El Anexo IV de la Resolución 1232/01 del MECT que fija los Estándares para la

Acreditación de las Carrera de Ingeniería Civil, entre otras, en su Punto II: “Plan de

Estudios y Formación”, establece que debe existir correspondencia entre la denominación

del título que se otorga, los alcances que la institución ha definido para la carrera y la

formación brindada y, en su Punto II.9: “Plan de Estudios y Formación” señala que el plan

de estudios de la Carrera de Ingeniería Civil “debe incluir actividades de proyecto y

diseño de ingeniería, contemplando una experiencia significativa en esos campos que

requiera la aplicación integrada de conceptos fundamentales de ciencias básicas,

tecnologías básicas y aplicadas, economía y gerenciamiento, conocimientos relativos al

impacto social, así como habilidades que estimulen la capacidad de análisis, de síntesis y

el espíritu crítico del estudiante, despierten su vocación creativa y entrenen para el

trabajo en equipo y la valoración de alternativas.”

En tal sentido, el CS de la UTN, en su Ordenanza 1030/04, Punto 2.1, define

como perfil profesional del ingeniero tecnológico (conjunto de conocimientos y

capacidades que cada título acredita), la capacidad de desarrollar sistemas de ingeniería

y, paralelamente, desarrollar su creatividad en el uso de nuevas tecnologías, de tal

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manera de formar graduados comprometidos con el medio, promotores del cambio, con

capacidad de innovación al servicio del crecimiento productivo; generando empleos y

posibilitando el desarrollo social. Así, para la UTN, el ingeniero civil, debe demostrar

capacidad de “resolver los problemas de infraestructura para la producción de bienes y

servicios del país en general: edificios, fábricas, viviendas, […], distribución de agua,

desagües pluviales, cloacales, industriales. También entenderá en la seguridad,

mantenimiento y operación, modernización, planificación, control ecológico y eficiente

reemplazo de la infraestructura, teniendo en cuenta los aspectos técnico – económicos.”

Dentro de las actividades profesionales reservadas al título de Ingeniero Civil,

dicha Ordenanza incluye, entre otras, el “estudio, factibilidad, proyecto, dirección,

inspección, construcción, operación y mantenimiento de: Edificios, cualquiera sea su

destino, con todas sus obras complementarias y Obras destinadas al almacenamiento,

conducción y distribución de sólidos y fluidos”

Atento a ello, en la selección y jerarquización de contenidos que requiere la

estructura curricular de la Carrera, el CS de la UTN incluye la Asignatura Instalaciones

Termomecánicas, como asignatura común de especialidad; considerada como parte de aquellas

que son propias e indispensables para la formación de un Ingeniero Civil, con el perfil profesional

anteriormente descripto.

La Asignatura comprende la enseñanza de las instalaciones de aire acondicionado,

calefacción y ventilación en los edificios y, tal como las normativas que reglamentan la Carrera lo

requieren, se orienta a:

Introducir a los alumnos a la problemática e importancia de las Instalaciones

Termomecánicas en la Ingeniería Civil, a fin de crear en los edificios las

condiciones ambientales, que propendan al bienestar y a la preservación de la

salud humana, y en las aplicaciones industriales, satisfacer los requisitos de sus

procesos.

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Brindar las herramientas conceptuales y metodológicas a fin de que los alumnos

puedan realizar los proyectos, especificaciones técnicas y dirección de las obras

en la especialidad sobre una base sólida de conocimientos teórico-prácticos.

Generar una conciencia del elevado consumo energético que requieren estas

instalaciones en los edificios, de modo que se priorice la eficiencia y su ahorro, así

como la preservación del medio ambiente y la aplicación de las energías

renovables.

Dotar a los alumnos del concepto del trabajo en equipo en la gestión integral de

ingeniería, considerando la interrelación con el proyecto de las obras civiles, así

como con las instalaciones eléctricas, sanitarias, gas, controles, acústicas, etc.

Marco Curricular

La actividad Instalaciones Termomecánicas, según el Diseño Curricular de la Carrera

(Ordenanza Nº 1030 del CS), se inscribe en el Bloque de “Tecnologías Aplicadas y en el

Área “Instalaciones”, con un total de 60 horas asignadas. Su desarrollo, según

Resolución del Consejo Directivo de la FRSR - en concordancia con las atribuciones

otorgadas por dicha Ordenanza a cada FR/UA de definir tanto, el nivel de cada

asignatura del Plan, como su desarrollo- , se fija en el 4º nivel de la carrera de Ingeniería

Civil, con un régimen de cursado cuatrimestral.

Propósitos u objetivos de la materia.

Que el alumno sea capaz de:

Proyectar instalaciones termomecánicas para edificios, aplicando principios/

leyes/normativa correspondiente.

Identificar y dimensionar la instalación según el objeto y necesidad.

Evaluar la factibilidad técnico-económica para implementar el proyecto diseñado.

Elaborar criterios de diseño de ensayo, prueba, ajuste y/o mantenimiento de la instalación

proyectada para lograr una adecuada relación calidad-costo.

Enunciar las especificaciones técnicas, funcionales, de calidad y/o fiabilidad de la

instalación.

Decodificar planos y especificaciones de instalaciones termomecánicas.

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Proponer soluciones y diseños alternativos.

Seleccionar sistemas, materiales, componentes, equipos, etc. según cada caso.

Utilizar correctamente las herramientas informáticas.

Seleccionar correctamente la información de manuales, catálogos y toda bibliografía

específica aplicable al diseño.

Contenidos.

Unidad 1: Calor

Conceptos y Unidades. Coeficiente de Dilatación. Intensidad de calor, Cantidad de calor y

Capacidad Calorífica. Calor Especíifico, Calor Sensible y Calor Latente. Transmisión de calor: a)

Por conducción B) Por convección y c) por radiación. Coeficiente de transmitancia total.

Transferencia de calor total. Normas reglamentarias Elementos aislantes en las construcciones,

características y aprovechamiento. (4 horas)

Unidad 2: Psicometría y Condiciones de confort

Definición del aire seco y húmedo. Temperatura de bulbo seco, bulbo húmedo, temperatura de

rocío, Saturación adiabática. Humedad absoluta y relativa. Entalpía. Entalpía del aire húmedo no

saturado. Diagrama del entálpico del aire húmedo. Mezcla del aire húmedo. Procesos del aire

húmedo. Ábaco psicométrico, Diagrama de confort. Temperatura efectiva; humedad, temperatura

y movimiento del aire, Comodidad y máximo confort. Condiciones de diseño. Balance térmico para

verano y para invierno. (8 horas)

Unidad 3: Combustión. Elementos de las instalaciones. Calefacción

Combustión, Combustibles y Poder calorífico: Conceptos. Dispositivos de calentamiento:

radiadores, convectores, Grupos calentadores, características de los mismos, Calderas tipos.

Aislaciones. Acumuladores de agua. Depósito de combustibles. Reglamentaciones vigentes. (8

horas)

Unidad 4: Calefacción por agua caliente

Principios, ventajas e inconvenientes. Unidades terminales de calefacción: radiadores,

convectores, caloventiladores, termozócalos. Sistemas de calefacción por agua caliente. Principios

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de diseño. Conceptos de cálculo para instalaciones por circulación forzada. Ejemplos prácticos,

tablas y ábacos para cálculo de cañerías. (8 horas)

Unidad 5: Calefacción por vapor

Calor latente de vaporización. Principios de funcionamiento, Conceptos de diseño, cálculo de

superficies radiantes, ventajas e inconvenientes. Elementos constitutivos. Tablas y ábacos para

dimensionamiento de cañerías. (6 horas)

Unidad 6: Calefacción por paneles

Sistemas de calefacción por paneles radiantes. Clasificación. Elementos constitutivos, diseño,

cálculo y materialización. Paneles de techo, de pisos y pared, selección de calderas. Aplicaciones

recomendadas. Aspectos positivos y negativos del sistema y respecto de otros sistemas. (6 horas)

Unidad 7: Calefacción por aire caliente. Ventilación forzada

Principios de funcionamiento. Carga de calefacción. Procedimiento de cálculo de conductos. Rejas

de inyección. Difusión. Rejas de retorno. Persianas fijas y regulables. Instalaciones de ventilación;

natural y forzada. Instalaciones mecánicas centrales e individuales. Recirculación del aire.

Circulación por conducto; pérdidas de carga. Ventajas e inconvenientes de las instalaciones de

calefacción por aire caliente. (8 horas)

Unidad 8: Aire acondicionado

Aire Acondicionado y sistemas de refrigeración: Instalaciones de refrigeración mecánica. Tipos

de compresores. Ciclo frigorífico a compresión de vapor. Ciclos frigoríficos a absorción. Equipos

de aire acondicionado. Su comparación. Sistemas de aire acondicionado: Clasificación y

funcionamiento. Consideraciones de diseño en las instalaciones de aire acondicionado. Función

de las instalaciones. Cargas de aire acondicionado. Cargas externas, efecto solar y aire exterior.

Cargas internas. Determinación del caudal del aire de impulsión. (8 horas)

Unidad 9: Aprovechamiento de la energía solar

Sistema de aprovechamiento de energía solar (Calefacción y agua caliente mediante energía

solar). Aislamiento térmico para la conservación de la energía. (4 horas)

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Metodología de Enseñanza-Aprendizaje.

Concepción del Aprendizaje

“La calidad de la educación se hace realidad en los aprendizajes cualitativamente relevantes. La

calidad no está en lo que se enseña sino en lo que se aprende...” (UNESCO, Declaración de

Jomtiem, Tailandia, 1990).

Metodología Pedagógica

El Anexo IV Resol 1232/01 MECT : Pto IV.6, establece que debe fomentarse en los

alumnos una actitud proclive al aprendizaje permanente.

Por ello, la metodología pedagógica empleada, apunta al concepto de aprender a

aprender. Se centra el aprendizaje en los alumnos, en la capacitación frente a los problemas

básicos de la profesión, evitando la disociación entre la formación del estudiante y el ejercicio

profesional y la dicotomía teoría – práctica.

Se trata de promover el trabajo activo y creativo en equipo con sus metodologías de

acción y técnicas de comunicación, considerando esencial la participación activa del alumno, a

través del trabajo en equipo.

Se realizan actividades teórico-prácticas, con una metodología activa del educando en el

proceso de enseñanza-aprendizaje. “Se aprende a ser ingeniero actuando como tal” (Res. 326/92

CS), donde la palabra clave es “actuando”, es decir, se aprende haciendo, de allí el énfasis en la

producción del alumno con niveles cada vez mayores de autonomía.

Se privilegia en enfoque problematizador con el fin de que el aprendizaje sea significativo,

y dada la importancia de la producción de conocimiento como resultado del trabajo

interdisciplinario, se conforman equipos de trabajo, a fin de mantener alerta al estudiante y en

constante dominio de la materia.

En caso de que exista la posibilidad, se realizan visitas a obras en las que se visualicen

los conceptos tratados.

Metodología de Evaluación.

En la cátedra se incorpora la Evaluación Educativa como mecanismo al servicio del

proceso enseñanza-aprendizaje en toda su amplitud, es decir, la evaluación integrada al quehacer

diario del aula; como herramienta para la orientación y el reajuste permanente de dicho proceso.

Desde este punto de vista, se concibe a la evaluación como actividad que debe llevarse a

cabo en forma ininterrumpida, es decir en forma continua, como parte del proceso educativo, y no

de manera restringida y única, asociadas a exámenes parciales o finales puntuales; dado que la

evaluación adquiere todo su valor en la posibilidad de retroalimentación que proporciona.

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Así, en cada encuentro, se evalúan tanto contenidos, como aspectos actitudinales y

procedimentales para superar los desafíos propuestos, ya sea, mediante exposiciones orales o

presentación de trabajos prácticos grupales o individuales según se consigne. La metodología

empleada se ha pensado desde un enfoque formativo, cualitativo y personalizado, aspectos que

hacen posible hablar de una evaluación educativa que contribuya decisivamente al logro de los

objetivos propuestos.

Regularización

Atendiendo a lo expuesto, para la regularización de la asignatura, a fin de articular el

proceso de enseñanza-aprendizaje-desarrollo, se adopta un Sistema formativo de evaluación

continua (según Ord. Nº 643 del Consejo Superior Universitario): resolución de ejercicios y

proyectos propuestos, presentaciones grupales de temáticas designadas, etc., y el cumplimiento

de asistencia a clase según régimen vigente.

Se evalúa en forma continua:

Técnica de problematización a efectos de que el estudiante se vea obligado a asociar

conceptos básicos adquiridos en otras materias, que contribuyan a consolidar la espiral del

conocimiento. Realización de prácticos propuestos y exposiciones orales.

Sistema de Promoción

Se adopta como marco el Sistema de Promoción Directa de Asignaturas, en acuerdo a lo

establecido por la Ordenanza Nº 643 de CSU. Siendo también de aplicación el Sistema de Crédito

Académico según lo dispuesto por la Ordenanza Nº 783 de CSU.

La aprobación de la materia se logra mediante la presentación de un Trabajos Práctico

Integrador, por grupo de tres (3) integrantes, que involucre la realización del balance térmico para

verano e invierno, selección y cálculo del sistema adoptado -y su correspondiente justificación- de

un edificio de la ciudad (del cual la cátedra ha obtenido los planos) con destino, a fijar por la

cátedra, para cada grupo.

La presentación podrá realizarse al concluir las actividades curriculares de la asignatura,

para los alumnos que en condiciones de promoción, o bien en una instancia posterior para quienes

hayan obtenido la regularidad.

Recursos didácticos a utilizar como apoyo a la enseñanza.

Recursos Humanos

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- Docentes: conducen la asignatura. Se encargan de presentar las actividades, de articular

con eventuales aportantes externos a la estructura de la cátedra y realizar el seguimiento y

evaluación continua de las exposiciones orales y defensas de los prácticos elaborados por los

distintos Equipos de Trabajo.

Recursos Materiales

Para actividades áulicas: PCs con conexión a Internet, proyector de multimedia

Softwares Software Bases: procesadores de texto (Word u otros), planillas de cálculo (Excel u otras), soft de diseño asistido (Autocad, 3D Studio u otros)

Articulación horizontal y vertical con otras materias Articulación Vertical. Se articula con actividades curriculares específicas del Bloque Curricular de Materias Básicas tales como Física II y Sistemas de Representación y del Bloque de Complementarias, tal como Organización y Conducción de Obras. Articulación Horizontal. En cuanto a articulación horizontal, la asignatura está vinculada a actividades curriculares del bloque curricular de Tecnologías Aplicadas tales como: Instalaciones Sanitarias y de Gas, y Diseño Arquitectónico, Planeamiento y Urbanismo.

Cronograma estimado de clases. Carga horaria semanal: 3 horas Carga horaria anual: 60 horas

Actividad Periodo estimado Carga Horaria

Nominal Carga Horaria

Real

Unidad 1 1º a 2º semana 6 4

Unidad 2 2º a 4º semana 10 8

Unidad 3 5º a 7º semana 10 8

Unidad 4 7º a 9º semana 10 8

Unidad 5 10º a 13º semana 10 8

Unidad 6 13º a 14º semana 8 6

Unidad 7 15º a 17º semana 10 8

Unidad 8 17º a 19º semana 10 8

Unidad 9 19º a 20º semana 6 4

Carga Horaria Total 80 60

Notas

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- La carga horaria nominal (horas cátedra) corresponde a lo definido por la Ordenanza Nº 1030-CSU: Diseño Curricular 2004 de Ingeniería Civil. - La carga horaria real está indicada en horas reloj.

Bibliografía.

ELEMENTOS DE CALEFACION Y REFRIGERACION DE GIACOMI Y OTROS 1978

CALEFACION LLOBERA 1976

CALCULO DE CALEFACION Y REFRIGERACION NESTOR QUADRI 2005

CALEFACCION Y REFRIGERACIÓN NESTOR QUADRI 2006

Manual CARRIER DEL AIRE ACONDICIONADO Carrier Air Conditioning 2006

Acondicionamiento Térmico en Edificios

Victorio Santiago Díaz, Rául Oscar Barreneche

2005

Fundamentos de aire acondicionado y

Refrigeración Eduardo Hernández Goríbar

2002

Manual de refrigeración Juan Manuel Franco Lijó 2006