Números gordos en el proyecto de instalaciones
Edición ampliada y actualizada

Javier Vázquez Moreno, Juan Carlos Herranz Aguilar y Javier Vázquez Renedo


Prólogo de Jesús Anaya Díaz
Doctor Arquitecto
Profesor Titular del Departamento de Construcción y Tecnología Arquitectónicas
de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid
(Universidad Politécnica de Madrid)

Louis Kahn, definió con cuatro palabras clave la arquitectura, “Una forma, cuya estructura
sea armónica y cuya construcción sea significativa, es una arquitectura”.
El valor tectónico de la forma constructiva ha sido el fundamento a lo largo de la historia de la arquitectura del lenguaje arquitectónico, transmitiéndonos todos los significados propios de la forma ideada. En la configuración de ese lenguaje la influencia de la técnica sobre la forma ha sido decisiva a lo largo de los siglos para establecer las interpretaciones sobre las relaciones entre geometría estructura y forma.
En ese sentido el desarrollo de la arquitectura ha sido contemporáneo con el avance y
desarrollo de las técnicas y el uso y aplicación de las energías. El lugar del fuego en el
hábitat humano en los primeros tiempos, las exigencias de iluminación de los espacios
construidos, la higiene y el confort en las edificaciones, así como en general la definición
y configuración de nuevos sistemas para la aplicación y el uso de la energía en las construcciones, se ha manifestado determinante en la transfiguración y desarrollo de nuevas formulaciones tipológicas arquitectónicas.
Sin embargo como apunta Reyner Banham, en su en su texto matriz “La arquitectura del
entorno bien climatizado”, la historia de la arquitectura no ha contemplado temas extremadamente relevantes para la comprensión de la evolucion y desarrollo de la arquitectura, como aquellos a los que hacen referencia los controles ambientales mecánicos tan importantes para las expectativas de los desarrollos funcionales de los nuevos espacios como lo fueron desde tiempos pretéritos los valores de la estructura para su definición.
El control mecánico del entorno climatizado ha tenido una significativa representación en la arquitectura desde la primera mitad del siglo XIX, con las interpretaciones que del proceso industrial se divulgarán en el proyecto del Crystal Palace de Joseph Paxton, Los sistemas de ventilación de las fachadas de vidrio en correspondencia con los de la cubierta abovedada se sumarán a las soluciones de precurvado de las vigas mixtas de hierro y madera como canalones que desembocarán en los nudos estructurales de fundición entre columnas y vigas, afirmando la solución de los desagües de la cubierta a través de los pilares de fundición.
La aplicación de componentes industriales en la construcción de las edificaciones
supondrá una significativa aportación al control mecánico del entorno. The Havemeyer Building diseñado por G.B. Post, en New York, a finales del siglo XIX, Iniciará cómo otros pioneros de las edificaciones en altura la aplicación de sistemas mecánicos tanto circulatorios verticales cómo la distribución de conductos mediante tubos de fundición en toda la altura del rascacielos para la distribución de los sistemas de calefacción desde sus orígenes de producción en las calderas subterráneas. El ascensor que desde el invento de Otis se aplicará en los edificios en altura tendrá su correspondiente con los sistemas de conductos que ya en el primer rascacielos First Later de William le Baron Jenney en Chicago, se situará en los planos de arriostramiento de las medianeras. Serán las únicas concreciones constructivas que puedan identificarse en la planta libre continua empezando a identificar un cambio tipológico sobresaliente.
El proyecto que a comienzos del siglo XX se constituirá en un paradigma de la arquitectura con control climático del entorno será el edificio Larkin Building en Buffalo de Frank Lloyd Wright. La coincidencia entre estructura resistente del edificio y las conducciones de climatización se constituirán en la base del paralaje que configurará los apilatrados compositivos de fachada estableciendo un origen de lo que posteriormente Louis Kahn denominara la relación entre espacios servidores y espacios servidos, diferenciando el vacío iluminado cenitalmente Con luz natural las mesas de trabajo de los espacios de depósito de los documentos, flanqueados por la estructura y los conductos de climatización.
Entre los muchos ejemplos que a lo largo de la primera mitad del siglo XX significarán un
avance en la aplicación del control mecánico del entorno climatizado, los trabajos de la
oficina de arquitectos Skidmore, Owins & Merrill, desarrollarán una significativa labor en
la investigación de las interpretaciones tipológicas de las nuevas soluciones de proyecto
arquitectónico. Los desarrollos de los rascacielos de la tercera generación al comienzo de
los 50 del siglo XX como el Inland Steel Building en Chicago, o el complejo de oficinas de
desarrollo horizontal Connecticut General Life Insurance Building, introdujeron el uso del
techo técnico que soportaba la compartimentación de un vacío bajo el suelo estructural
para la localización de las instalaciones de climatización de iluminación electricas y protección de incendios. El valor de la definición de este espacio de las máquinas identificará también, una fundamental relación entre fachada y sección, haciendo significativa esta relación en la correspondencia modular que se adivinará con las nuevas soluciones transparentes de las envolventes constructivas. Así mismo el proyecto se ordenará modularmente en planta jerarquizando los espacios climatizados en relación con su funcionalidad.
Con la construcción de los Richard Laboratories de Louis Kahn en la Universidad de
Pensilvania se fundamentará por el arquitecto la relación entre los espacios de las máquinas y los espacios habitables funcionalmente, haciendo significativo los primeros con la caracterización del lenguaje de la arquitectura como expresión tectónica. Las diferentes interpretaciones que en la década de los años 60 del siglo XX se desarrollarán por los metabolistas, Archigram y otros se sintetizarán en la década siguiente con el proyecto ganador del concurso del centro George Pompidou de París. Richard Rogers y Renzo Piano establecerán la disrupción figurativa, funcional y espacial arquitectónicamente con la interpretación a gran escala del diseño de un espacio continuo libre.
Si las nuevas técnicas avanzadas de climatización en el último tercio del siglo XX han
permitido el control climático de entornos cerrados de grandes escalas, dotando a estos de altos grados de confort y libertad compositiva, los procesos de digitalización han afirmado el carácter de la precisión como condición fundamental en la configuración de espacios de geometría compleja y de exigentes características técnicas. El diseño digital junto con la manufacturación digital que abanderó Frank Gehry en proyectos desde la construcción del Museo Guggenheim en Bilbao permitió con esta experiencia pionera desarrollos de altas prestaciones técnicas como las que empleara en el Walt Disney Hall Center de Los Ángeles. Tales precisiones caracterizarán ya en el siglo XXI la relación geometría, técnicas de aplicación de instalaciones, revalorizando las aproximaciones al dimensionamiento de las exigencias técnicas del entorno bien climatizado para un predimensionamiento del espacio que permita identificar las condiciones paramétricas de un último análisis preciso.
Elon Musk manifestó en uno de los entreactos de sus experiencias con el SpaceX para el
lanzamiento de su cohete Falcon, como las repetidos lanzamientos fallidos que se sucedieron esquilmando su fortuna de más de 100 millones de dólares, lejos de desanimarle a él y a su equipo le ofreció una confirmación de su principio rector en la investigación para la consecución de sus sueños, el avance de la exploración espacial, expresando que “el fracaso forma parte del progreso”. Las reiteradas experiencias y ensayos entre cada uno de los lanzamientos de prueba del SpaceX, para establecer los criterios de fiabilidad en el despegue, la seguridad para la tripulación, la recuperación del cohete lanzadera así como en general el desarrollo de un proceso de elevado nivel de ahorro económico y sostenible, fueron consecuencia de los procesos de cálculo, y de la coordinación de las distintas tecnologías utilizadas en el proceso de diseño final del cohete, mediante aproximaciones sucesivas lógicas de los resultados obtenidos.
Ese proceso de cálculo, prueba y aproximación para establecer las condiciones derivadas
de los exigencias técnicas y su aplicación en el caso concreto del proyectista, será posible
obtenerlo en las páginas que siguen. El lector tiene en su mano un texto de incalculable
valor por convertirse en una herramienta que permite acercarse al dimensionamiento de
las condiciones técnicas que habilitan física y dimensionalmente el proceso proyectivo de
los espacios habitables en los diseños arquitectónicos. La segunda edición, actualizada
y ampliada, del libro de los Números Gordos en el Proyecto de Instalaciones redactado
por los arquitectos Javier Vázquez Moreno, Javier Vazquez Renedo y Juan Carlos Herranz
Aguilar, establece criterios y sistemas de cálculo para la aproximación al dimensionamiento de los elementos técnicos necesarios en la resolución de la habitabilidad de los espacios de las construcciones, interpretando la aplicación de las leyes de la física y su correspondencia con el cumplimiento de los códigos técnicos y la normativa, al mismo tiempo que identifican en su tratado enciclopédico, aquellos valores fundamentales para la caracterización técnica de los espacios construidos y el dimensionamiento de los espacios de las máquinas.
Es por lo tanto un libro de arquitectos para arquitectos, en el que podrán encontrar tanto
los estudiantes como los profesionales una herramienta de ineludible ayuda para confrontar y configurar la caracterización de los espacios diseñados con el proyecto arquitectónico. Así como una aproximación precisa del predimensionamiento de los volúmenes espaciales para las máquinas y sus conductos, la adecuación climática y energética de los espacios construidos y su sostenibilidad.

Javier Vázquez Moreno, Juan Carlos Herranz Aguilar y Javier Vázquez Renedo

Javier Vázquez Moreno, Arquitecto por la UPM . Profesor asociado de la ETSAM desde el año 1991 Ejercicio profesional en el campo de las instalaciones desde el año 1979 . Coautor de los documentos HS-4 y HS-5 del C.T.E. Director y ponente de múltiples cursos de formación para grandes empresas constructoras y diversos colegios profesionales.
Actualmente sigue en el ejercicio independiente de su profesion de arquitecto y en su labor docente

Juan Carlos Herranz Aguilar nacido en Madrid en el año 1962. arquitecto  por la UPM  en el año 1989. Desde entonces desarrolla el ejercicio libre de la profesion, compaginándolo con múltiples actividades docentes y formativas en materia de instalaciones aplicadas a la edificacion y el urbanismo en diferentes universidades públicas y privadas y en colegios profesionales. 

Javier Vázquez Renedo es Arquitecto por la ETSAM en el año 2017.
Desde entonces desarrolla proyectos de instalaciones con el estudio PAINTBOX ARCHITECTURE. Asesor externo del CAT del COAM en el ámbito de las instalaciones desde el 2021. Ha impartido cursos como profesor invitado en distintos colegios profesionales y universidades. Actualmente compagina la actividad profesional con el programa de doctorado en el DCTA de la ETSAM.

Índice de contenidos

PRÓLOGO de Jesús Anaya Díaz

AGUA FRÍA DE CONSUMO HUMANO
AFCH.0 NÚMEROS PREVIOS /RECORDATORIO DE CONCEPTOS BÁSICOS 
AFCH.1 SISTEMAS Y EQUIPOS DE TRATAMIENTO DE AGUA
AFCH.2 CONTROL DE LA PRESIÓN
AFCH.3 VÁLVULAS DE CONTROL /REGULACIÓN DE LA PRESIÓN
AFCH.4 CÁLCULO DE LAS REDES DE TUBERÍAS
AFCH.5 FLUXORES
AFCH.6 RIEGO AUTOMÁTICO
AGUA CALIENTE SANITARIA
ACS.0 NÚMEROS PREVIOS
ACS.1 SISTEMAS INDIVIDUALES DE A.C.S.
ACS.2 SISTEMAS COLECTIVOS DE A.C.S. 
ACS.3 CÁLCULO Y DIMENSIONAMIENTO DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN DE A.C.S. 
ACS.4 CÁLCULO DE LAS BOMBAS
ACS.5 CÁLCULO Y DIMENSIONAMIENTO DEL AISLAMIENTO
ACS.6 APROVECHAMIENTO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES
SANEAMIENTO
S.0 NÚMEROS Y CONCEPTOS PREVIOS
S.1 EVACUACIÓN DE AGUAS PLUVIALES 
S.2 EVACUACIÓN DE AGUAS RESIDUALES
S.3 DRENAJE
S.4 CÁLCULO DE LOS SUBSISTEMAS DE VENTILACIÓN 
S.5 ELEMENTOS DE CONEXIÓN: ARQUETAS Y POZOS
S.6 TRAMOS MIXTOS 
S.7 ELEMENTOS SINGULARES
S.8 SISTEMAS DE REUTILIZACIÓN DE AGUAS
S.9 PROCESO DE CÁLCULO DE UN SANEAMIENTO COMPLETO.EJEMPLO DE APLICACIÓN   DEL CTE-HS5
VENTILACIÓN 
V.0 NÚMEROS PREVIOS 
V.1 VENTILADORES
V.2 RED DE CONDUCTOS DE AIRE
V.3 REJILLAS Y DIFUSORES
V.4 ELEMENTOS COMPLEMENTARIOS A LA INSTALACIÓN
V.5 EJEMPLO DE APLICACIÓN
CLIMATIZACIÓN
CL.0 NÚMEROS PREVIOS Y ADOPCIÓN DE VALORES 
CL.1 PRODUCCIÓN DE ENERGÍA TÉRMICA: FRÍO Y CALOR 
CL.2 SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN
CL.3 PREVISIONES ORIENTATIVAS DE OCUPACIÓN ESPACIAL 
CALEFACCIÓN INDEPENDIENTE 
CLI.0 NÚMEROS PREVIOS: ADOPCIÓN DE VALORES Y CONCEPTOS BÁSICOS 
CLI.1 SISTEMAS DE CALEFACCIÓN INDIVIDUALES
CLI.2 SISTEMAS DE CALEFACCIÓN CENTRALIZADOS
CLI.3 SISTEMAS DE CALEFACCIÓN CON ENERGÍAS RENOVABLES: LA BIOMASA
CLI.4 REDES DE TUBERÍAS
CLI.5 ELEMENTOS TERMINALES
ENERGÍA ELÉCTRICA Y ALUMBRADO 
EEA.0 CONCEPTOS Y NÚMEROS PREVIOS: DETERMINACIÓN DE POTENCIAS DE CARGA,   COEFICIENTES DE SIMULTANEIDAD Y DE PONDERACIÓN Y FÓRMULAS DE                 APLICACIÓN
EEA.1 CUADROS ELÉCTRICOS 
EEA.2 CÁLCULO DE CIRCUITOS INTERIORES EN USOS NO RESIDENCIALES
EEA.3 CÁLCULO DE CIRCUITOS INTERIORES EN USO RESIDENCIAL 
EEA.4 CÁLCULO DERIVACIONES INDIVIDUALES (DI) Y LINEAS GENERALES DE               DERIVACIÓN (LGD)
EEA.5 CÁLCULO DE LÍNEAS GENERALES DE ALIMENTACIÓN (LGA) 
EEA.6 CÁLCULO DE LA INSTALACIÓN DE PARARRAYOS
EEA.7 CÁLCULO DE LAS REDES DE TIERRA
EEA.8 SISTEMAS DE PRODUCCIÓN
EEA.9 OCUPACIÓN ESPACIAL INSTALACIONES ELÉCTRICAS
EEA.10 CÁLCULO DE LAS INSTALACIONES DE ALUMBRADO
PROTECCIÓN ACTIVA CONTRA INCENDIOS
PCI.0 NÚMEROS Y CONCEPTOS PREVIOS
PCI.1 SISTEMAS DE DETECCIÓN AUTOMÁTICA Y ALARMA DE INCENDIOS 
PCI.2 EXTINTORES DE INCENDIOS
PCI.3 SISTEMAS DE EXTINCIÓN POR AGUA
PCI.4 SISTEMAS DE EXTINCIÓN POR CO2 Y GASES INERTES NO LICUADOS
PCI.5 COLUMNA SECA
INSTALACIÓN DE GASES COMBUSTIBLES
GC.0 NÚMEROS Y CONCEPTOS PREVIOS
GC.1 GAS NATURAL. DISTRIBUCIÓN Y PARTES DE LA RED DE GAS NATURAL
GC.2 GASES LICUADOS DEL PETRÓLEO (G.L.P.) 
GC.3 METODOLOGÍA GENERAL DE CÁLCULO DE LA INSTALACIÓN 
GC.4 OTROS COMPONENTES DE LAS REDES DE GAS NATURAL Y G.L.P.